(57)【要約】  本発明は、内燃機関（２）を土台（１２）に取り付ける多数の流体スプリング（８）と、各流体スプリング（８）と連絡して配置される制御弁と、内燃機関（２）と連絡する少なくとも３つの位置センサ（１）と、電子制御装置（ＥＣＵ）とを含む構成であって、ＥＣＵ（２０）は事前設定される内燃機関の位置値を備える構成を利用することによって、内燃機関の整列を維持する新規な構成及び方法を議論する。本方法は、内燃機関位置情報をＥＣＵ（２０）に収集するステップと、その位置情報を事前設定位置値と比較するステップと、その位置情報が事前設定位置値と異なるならば、作動されるべき制御弁を決定するステップと、矯正的な手段を計算するステップと、矯正的な命令を制御弁に与えるステップとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の整列を維持するための構成であって、
前記内燃機関は、多数の流体スプリングを用いてその土台に取り付けられ、
−  流体線を用いて前記流体スプリングに接続される加圧流体源と、
−  各流体スプリングと連絡する流体線内に配置される制御弁と、
−  前記内燃機関と連絡する少なくとも３つの位置センサと、
−  前記制御弁及び前記位置センサと連絡する電子制御装置とを特徴とする、
構成。
【請求項２】
各流体スプリング及び前記電子制御装置と連絡する圧力センサを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項３】
少なくとも２つの位置センサが前記内燃機関の一方の側に配置され、少なくとも１つの位置センサが前記内燃機関の反対の側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項４】
前記位置センサは、前記内燃機関の隅部に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項５】
前記位置センサは、前記内燃機関の各隅部に配置されることを特徴する、請求項１又は４に記載の構成。
【請求項６】
前記制御弁は、前記流体スプリングから前記加圧流体源又は大気のいずれかへの連絡を開くよう配置されることを特徴とする、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の構成。
【請求項７】
前記流体スプリングは、前記内燃機関に締結される上方ブラケットと前記土台に締結される下方ブラケットとの間に配置されることを特徴する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の構成。
【請求項８】
前記流体スプリングは、Ｖ構造において配置されることを特徴とする、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の構成。
【請求項９】
請求項１に記載の構成を利用することによって内燃機関の整列を維持する方法であって、
前記構成は、多数の流体スプリングと、各流体スプリングと連絡する流体線内に配置される制御弁と、前記内燃機関と連絡する少なくとも３つの位置センサと、前記制御弁及び前記位置センサと連絡する電子制御装置とを含み、前記内燃機関は、前記流体スプリングを用いてその土台に取り付けられ、前記流体スプリングは、流体線を用いて加圧流体源に接続され、前記電子制御装置は、事前設定される位置値を備え、
当該方法は、
ａ）前記位置センサから前記電子制御装置に内燃機関位置情報を収集するステップと、
ｂ）前記内燃機関位置情報を事前設定される位置値と比較するステップと、
ｃ）前記内燃機関位置情報が前記事前設定される位置値と異なるならば、作動されるべき制御弁を決定するステップと、
ｄ）前記矯正的な手段を計算するステップと、
ｅ）前記決定される制御弁に矯正的な命令を与えるステップと、
ｆ）前記決定される制御弁を用いて前記流体スプリングから前記加圧流体源又は大気のいずれかへの連絡を開くステップとによって特徴付けられる、
方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の構成を利用することによって内燃機関を整列させ且つその整列を維持する方法であって、
前記構成は、多数の流体スプリングと、各流体スプリングと連絡する流体線内に配置される制御弁と、前記内燃機関と連絡する少なくとも３つの位置センサと、前記制御弁及び前記位置センサと連絡する電子制御装置とを含み、前記内燃機関は、前記流体スプリングを用いてその土台に取り付けられ、前記流体スプリングは、流体線を用いて加圧流体源に接続され、
当該方法は、
ａ）前記内燃機関をギアボックス又は発電機と整列させるステップと、
ｂ）流体圧力を前記流体スプリングに適用するステップと、
ｃ）前記電子制御装置を活性化させるステップと、
ｄ）前記位置センサから前記電子制御装置に正しい内燃機関位置情報を収集するステップと、
ｅ）前記正しい内燃機関位置情報を事前設定位置値として前記電子制御装置の前記メモリに記憶させるステップと、
ｆ）前記内燃機関位置を監視するために前記電子制御装置を切り換えるステップとによって特徴付けられる、
方法。
【請求項１１】
当該方法は、
ｇ）前記位置センサから前記電子制御装置に位置情報を収集するステップと、
ｈ）前記位置情報を前記事前設定位置値と比較するステップと、
ｉ）前記位置情報が前記事前設定位置値と異なるならば、作動される必要がある制御弁を決定するステップと、
ｊ）前記強制的な手段を計算するステップと、
ｋ）前記決定される制御弁に矯正的な命令を与えるステップと、
ｌ）前記決定される制御弁を用いて前記流体スプリングから前記加圧流体源又は大気のいずれかへの連絡を開くステップとによって特徴付けられる、
請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に従った内燃機関（エンジン）の整列（位置合わせ）を維持するための構成と、第１の方法の独立請求項の前文に従った内燃機関の整列を維持する方法と、第２の方法の独立請求項の前文に従った内燃機関を整列させ且つその整列を維持する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関は周囲構造へのエンジンの振動及び騒音の移転が可能な限り容易に小さく維持されるように据え付けられている。通常、これは発電所の又は（自動車であれ、トラックであれ、船舶であれ）車両の取付けフレーム上の弾性的なゴム製のマウント（取付台）を用いてエンジンを取り付けることによって達成される。最近、振動及び騒音を更に少なくすることの要求は、固有周波数を励起周波数から更に離れる方向に移動させることによって絶縁度の向上をもたらしている。これは取付けシステム、即ち、エンジンマウントの剛性を減少させることによって行われている。よって、厳格な振動及び騒音要件を伴う用途においては柔らかいエンジンマウントが必要とされる。しかしながら、第１に、そのような柔らかいエンジンマウントは、動作中のエンジンの重い移動を不可避的に招き、特別な注目を必要とする。第２に、柔らかいゴム製のマウントを使用するとき、クリープ速度は高く、エンジンの頻繁な再整列（再位置合わせ）が必要とされ、それはエンジン操作者にとって費用と時間がかかる作業である。
【０００３】
上記に議論した課題に少なくとも部分的に触れる従来技術文献の一例としてＪＰ−Ａ−２００２０１９４７５を述べ得る。そのＪＰ文献は、各々が隔膜によって仕切られたエアチャンバを有するエンジンマウントの使用を開示している。そのＪＰ文献によれば、エンジンマウントの特徴は、エアチャンバ内に空気を供給し或いはエアチャンバから空気を排出することによって、それらのエアチャンバの容積を同時に変更することによって調節される。エアチャンバは、周囲空気又は絞り弁とエンジンとの間の吸気通路と連絡するように配置される。弁の切換えは、必要時にエアチャンバを空け或いは充填し得るようにエアチャンバの連絡を制御する。回転速度、アクセルの位置等のような、エンジンの動作状態は、ガスチャンバが空にされるべきか或いは充填されるべきかを決定する。基本的な着想は、エンジンが休止動作にあるとき、エンジンマウントは柔らかい位置に設定される、即ち、ガスチャンバはガスで充填され、エンジンが非休止動作状態にあるとき、エンジンマウントは硬い位置に設定される、即ち、ガスがエアチャンバから排出されるにある。
【０００４】
従来技術の液圧及び／又は空圧エンジンマウントは柔軟なゴム製マウントの課題、即ち、エンジンの定期的な整列を必要とする高いクリープ速度を共有しないかもしれないが、それらは異なる動作条件の間のエンジンの整列において起こり得る変化に何らの注目も払っていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明の目的は、エンジンの全ての動作条件においてその整列が維持されるような、エンジンを取り付ける新規な構成を導入することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、エンジンの運転中に、エンジンの整列を維持する新規な方法を導入することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、エンジンの運転中に、取り付けられるエンジンを整列させ且つその整列を維持する新規な方法を導入することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記及び他の目的は、内燃機関の整列を維持するための構成であって、
内燃機関は、多数の流体スプリングを用いてその土台に取り付けられ、
●  加圧流体源が流体線を用いて流体スプリングに接続され、
●  制御弁が各流体スプリングと連絡する流体線内に配置され、
●  少なくとも３つの位置センサが内燃機関と連絡し、
●  電子制御装置が制御弁及び位置センサと連絡する、
構成によって満足される。
【０００９】
本発明の上記及び他の目的は、多数の流体スプリングと、各流体スプリングと連絡する流体線内に配置される制御弁と、内燃機関と連絡する少なくとも３つの位置センサと、制御弁及び位置センサと連絡する電子制御装置（ＥＣＵ）とを含み、ＥＣＵは事前設定位置値を備え、内燃機関は、流体スプリングを用いてその土台に取り付けられ、流体スプリングは、流体線を用いて加圧流体源に接続される、内燃機関の整列を維持する方法であって、
●  位置センサからＥＣＵに位置情報を収集するステップと、
●  その位置情報を事前設定位置値と比較するステップと、
●  その位置情報が事前設定位置値と異なるならば、作動される必要がある制御弁を決定するステップと、
●  矯正的な手段を計算するステップと、
●  決定される制御弁に矯正的な命令を与えるステップと、
●  決定される制御弁を用いて流体スプリングから加圧流体源又は大気のいずれかへの連絡を開くステップと、を有する、
方法によって満足される。
【００１０】
本発明の上記及び他の目的は、多数の流体スプリングと、各流体スプリングと連絡する流体線内に配置される制御弁と、内燃機関と連絡する少なくとも３つの位置センサと、制御弁及び位置センサと連絡する電子制御装置とを含み、内燃機関は、流体スプリングを用いてその土台に取り付けられ、流体スプリングは、流体線を用いて加圧流体源に接続される構成を利用することによって、内燃機関を整列させ且つその整列を維持する方法であって、
●  内燃機関をギアボックス又は発電機と整列させるステップと、
●  流体スプリングに流体圧力を適用するステップと、
●  ＥＣＵを活性化させるステップと、
●  位置センサからＥＣＵに正しい位置情報を収集するステップと、
●  正しい内燃機関位置情報を事前設定位置値としてＥＣＵのメモリに記憶させるステップと、
●  内燃機関位置を監視するためにＥＣＵを切り換えるステップと、を有する、
方法によって満足される。
【００１１】
内燃機関の整列を維持する装置及び内燃機関の整列を維持する方法の他の特徴的な機能は、付属の従属項から明らかになるであろう。
【００１２】
本発明は、上述の課題の少なくとも１つを解決するとき、数多くの利点をもたらし、それらのうちの幾つかを以下に列挙する。
●  良好な振動絶縁及び少ない構造由来の騒音。
●  クリープがなく、保守が少ない。
●  初期整列のみが必要とされる。
●  接続ベローズ及び可撓カプリング（連結器）に対する低い応力。
●  より小さな不整列許容度を備えるカプリングを使用し得る（より安価）。
●  内燃機関を鋼又は樹脂チョックの上に取り付け得る。
●  最小の顧客解決工学が必要とされる。
●  型式認定(type-approval)取付けシステムの可能性。
【００１３】
しかしながら、列挙する利点は任意的であるに過ぎず、よって、それらの利点の１つ又はそれよりも多くが得られるか否かは、本発明が実施される方法に依存する。
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、内燃機関の整列を維持する構成、内燃機関の整列を維持する方法、及び内燃機関を整列させ且つその整列を維持する方法をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適実施態様に従った取付構成の上に据え付けられる内燃機関を示す三次元図である。
【図２】本発明の好適実施態様に従った取付構成の上に据え付けられる内燃機関を示す端面図である。
【図３】本発明の好適実施態様に従った取付構成のための制御構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１及び図２は、本発明の好適実施態様に従った取付構成の上に据え付けられる内燃機関（エンジン）の三次元図及び端面図を例示している。この例示的な実施態様のエンジン２は、エンジン２の両方の長手側にあるシリンダブロックに締結される上方ブラケット４を有する。船舶又は発電所に配置されるエンジンの土台１２（図２にのみ示す）は、エンジンの両方の長手側に、上方ブラケット４に面して、チョック１０（同様に図２にのみ示す）及び下方取付けブラケット６を備える。取付けブラケットの数に関して、エンジンの両方の長手側は、少なくとも１つの上方ブラケット及び１つの下方ブラケットを必要とする。ブラケット対（上方ブラケット−下方ブラケット）の数に関する上方限界は、弾性的なエンジンマウントの数である。チョック１０を鋼又は樹脂で作製し得る。この例示的なエンジンでは、全部で１６個のエア／ガススプリング８がエンジン２の重量を支持し且つエンジンに由来する振動及び騒音も受け取り（且つ可能な限り効率的に弱める）よう、８個の弾性的なマウント、即ち、エア又はガススプリング８が、エンジン２の両側で上方ブラケット４と下方ブラケット６との間に配置されている。図２は、エンジン２がエア／ガススプリング８を用いてどのように取り付けられるかを幾分より良く例示している。換言すれば、エア／ガススプリング８は、土台１２の上に、或いは、むしろ下方ブラケット６の上に、Ｖ構造において配置されている。この構造によって、エア／ガススプリング８は、エンジンの垂直方向の動作のみならず、水平方向の動作又は振動さえも弱める。換言すれば、エア／ガススプリング８は、垂直方向及び水平方向の両方においてエンジンを支持する。エンジンマウント８の高さは、エンジン２の四隅に配置される高さセンサ１４を用いて測定され或いは決定される。本発明の取付構成は、システム故障の場合におけるエンジンの過剰な不整列を防止するために、機械的リミッタ１６及び１８も含む。
【００１７】
図３は、海路活動、荷重変化等に関係なくエンジン整列を維持する、好適な制御システムをより詳細に例示している。簡潔性のために、図３に示す制御システムは、エンジンの両方の長手側の３つのエア／ガススプリングのみを例示している。制御システムの主要な構成部品は、電子制御装置２０（ＥＣＵ）、加圧エア／ガス供給源２２、エア／ガススプリング８１,８２，．．．８６である。エア／ガススプリング８１．．．８４は、エンジンの四隅に配置され、エア／ガススプリング８５及び８６は、四隅にあるエア／ガススプリングの間に配置されている。エンジンの四隅にあるエア／ガススプリング８１．．．８４の高さは、位置センサ１４１．．．１４４によって測定され、高さ情報は、配線２４によってＥＣＵ２０に移転される。実際には、ガススプリング８１．．．８４の高さは、エンジン隅部の位置を示す。換言すれば、位置センサ１４１．．．１４４をエンジンの隅部位置センサと呼び／考え得る。
【００１８】
加圧エア／ガス供給源２２は、配管２６及び制御弁２８１，２８２，２８３，．．．，２８６を介してエア／ガススプリング８１，８２，．．．，８６に接続されている。制御弁は、エア／ガススプリング８１，８２，．．．，８６から、エア／ガススプリングを充填するために加圧エア／ガス供給源２２への、或いは、エア／ガススプリングからの空気／気体を排出するために周囲への、或いは、必要であれば、任意の他のガス収集構成への連絡を開き得る。よって、制御弁２８ｎ及びエア／ガススプリング８ｎは、弁２８ｎがエア／ガススプリング８ｎの動作を制御するよう対を形成する。ＥＣＵ２０は、各エア／ガススプリング８１，８２，．．．，８６からの圧力情報をＥＣＵ２０に移転するために、配線３０を用いて制御弁２８１，２８２，２８３，．．．，２８６に接続され、配線３２を用いて圧力センサ３４１，３４２，３４３，．．．，３４６に接続される。制御システムの主要な機能は、エンジンの隅部での如何なる高さ又は位置変動をも補償するために、各エンジンマウントの各エア／ガススプリング８１，８２，．．．，８６内の圧力を調節することである。エア／ガススプリング８１，８２，．．．，８６の過荷重を回避し且つ故障を検出するために、エア／ガススプリング８１，８２，．．．，８６内の圧力は、ＥＣＵ２０によっても監視される。
【００１９】
制御システムの機能を以下により詳細に議論する。エンジンがギアボックス又は発電機と整列させられ、所望の空気／気体圧力がエア／ガススプリングに適用されるとき、制御システムは活性化される。それは、ＥＣＵ２０が位置センサ１４１．．．１４４から最適なエンジン隅部位置を先ず読み取り、エンジン位置情報を現在のエンジン位置値としてＥＣＵのメモリに記憶させ、然る後、制御システムがリセットされる、即ち、ＥＣＵ２０がエンジン位置を監視するよう切り換えられることを意味する。矯正的な手段がもたらされるまで僅かな変化、即ち、隅部位置の変動範囲を許容するようＥＣＵをプログラムし得るし、或いは、ＥＣＵが隅部位置の変化を検出した直後に矯正的な行動を開始するようＥＣＵをプログラムし得る。然る後、位置情報は、位置センサ１４１．．．１４４から連続的に又は定期的に収集される。収集される位置情報に基づき、ＥＣＵ２０は、エンジンの隅部位置をＥＣＵにおける許容可能な限界入力内に維持することを目指す。これは、例えば、エンジンのある隅部の位置センサ１４２が、その隅部が下に移動させられたことを示すならば、ＥＣＵ２０が弁２８２に命令して、加圧エア／ガス源２２からの空気／気体がエア／ガススプリング８２に流入し、その隅部の所望の位置又は高さに達するまでその隅部を持ち上げることを可能にさせることを意味する。同様に、他の位置センサ１４１、１４３、及び１４４から同時に収集される位置情報に依存して、ＥＣＵ２０は追加的な命令を他の制御弁に与える。例えば、位置センサ１４３が、それが据え付けられるエンジンの隅部が上方に移動したことを示し、他の２つの位置センサ１４１及び１４４が、如何なる移動をも示さないならば、ＥＣＵ２０は弁２８５にも命令して、位置表示器１４２が据え付けられるエンジン隅部の持上げを助けるために、幾らかの気体がエア／ガススプリング８５に進入することを可能にさせ、そして、弁２８３及び２８６に命令して、エア／ガススプリング８３及び８６からの空気／気体がそれぞれ大気に漏れるのを可能にさせることを意味する。そして、他の実施例として、位置センサ１４１及び１４２が、エンジンがその一方の側に傾斜していることを示すならば、即ち、センサ１４３及び１４４が、エンジン位置の如何なる変化をも通知しないならば、ＥＣＵ２０は全ての弁２８１、２８５、及び２８６に命令して、エンジンを所望の位置に維持するよう、気体がエア／ガススプリング８１、８２、及び８５に流入するのを可能にさせる。各場合において、位置センサ１４１、１４２、１４３、及び１４４からの位置情報を好ましは継続的に追跡することによって、ＥＣＵ２０は、弁２８１，２８２，２８３，．．．，２８６も同様に連続的に調節し、それによって、エンジンの隅部の位置を所定の許容可能な限界内に容易に維持し得る。
【００２０】
ＥＣＵが、位置センサから受け取る情報に基づき、エンジンが不整列に向かって移動していることを検出する場合、ＥＣＵは、所要の矯正的な手段を計算する、即ち、どの制御弁が作動させられることが必要であるかを先ず決定し、制御弁の矯正的な補正、即ち、どの方向にどれだけ開くかを次に決定し、制御弁に対応する命令をもたらして、矯正的な行動を行わせる、即ち、エア／ガススプリングから加圧エア／ガス供給源又は大気のいずれかへの開放連絡を行わせる。静止状況において、弁は閉じている。
【００２１】
上記は内燃機関のための新規且つ独創的な取付けシステムの例示的な記載に過ぎないことが理解されるべきである。上記明細書は本発明の最も好適な実施態様を議論しているに過ぎず、本発明を議論される実施態様及びその詳細にだけ限定する如何なる目的をも有しないことが理解されるべきである。換言すれば、エア／ガススプリングの代わりに液圧スプリングが使用されることも本発明の範囲内にある。液圧スプリングによって、スプリング（バネ）の容積（即ち、高さ）を変更する媒体として作用する液圧流体を有するようなスプリング、及びスプリング内の閉塞エア／ガスチャンバ又は所要の弾性をもたらすスプリングのゴム部分のいずれかが理解される。従って、「流体スプリング」、「流体線」、及び「加圧流体源」という用語が請求項中に使用される。圧力媒体が液体である場合、請求項中の「大気の」又は「大気」という用語は、好ましくは大気圧にある或いは加圧流体源内の圧力よりも有意に低い圧力にある液体貯槽として理解されるべきである。同様に、位置センサの数は決して４つに限定されず、例えば、センサが同じ線の上に配置されない限り、３つのセンサで十分であることが理解されなければならない。換言すれば、あらゆる三角形のセンサの位置付けを適用し得る。実際には、エンジンの一方の側に少なくとも２つのセンサがあり、エンジンの反対の側に少なくとも１つのセンサがあるべきである。これらの３つのセンサから収集される情報に基づき、ＥＣＵは、最適なエンジン整列からのあらゆる偏位（逸脱）を矯正するよう制御弁に命令し得る。そして、更に、位置センサは、必ずしもエンジンの隅部にあったり或いは流体スプリングに関係する必要はなく、実施には、あらゆる三角形位置のセンサ配置で十分である。
【００２２】
よって、上記明細書は本発明を如何様にも限定するものとして理解されてはならず、本発明の全体的な範囲は付属の請求項のみによって定められる。上述の記載から、そのような組み合わせが本記載又は図面中に特に示されていないとしても、本発明の別個の機能を他の別個の機能との関係において使用し得ることが理解されなければならない。
【図１】
2014517897.tif 000003
【図２】
2014517897.tif 000004
【図３】
2014517897.tif 000005
【国際調査報告】
2014517897.tif 000006
2014517897.tif 000007
2014517897.tif 000008