(57)【要約】      （修正有）【課題】冗長性の高い柔軟な燃料噴射システムを備える、省エネルギエンジンを提供する。【解決手段】排気弁作動システムを備える大型２サイクルディーゼルエンジンであって、当該の排気弁１１を動かす油圧排気弁アクチュエータ３４に、コンジット３６を介して接続されるカム軸２８によって駆動されるピストンポンプ３２を備える、カム軸と油圧プッシュロッドを備える大型２サイクルディーゼルエンジンである。カム軸は、各シリンダに燃料カム３０を備え、燃料カムは、当該のシリンダのための排気カム２９として同じ容積式ポンプ３２に作用する。油圧駆動の燃料ポンプ４３は各シリンダに連関し、この燃料ポンプは、燃料噴射装置に高圧の燃料を供給するために、当該のシリンダに連関する少なくとも１つの燃料噴射装置に接続される。燃料ポンプは、当該のシリンダに連関する単一の容積式ポンプによって、油圧で駆動される。【選択図】図８
2008248839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッド型の大型２サイクルディーゼルエンジンであって、
各シリンダが少なくとも１つの排気弁および少なくとも１つの燃料噴射装置を備える複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれに連関する前記少なくとも１つの排気弁をそれぞれ作動させるための複数の排気カムを備える少なくとも１つのカム軸と、
前記シリンダの範囲に対応する油圧プッシュロッドとを備え、ここで前記油圧プッシュロッドは、前記カム軸上の対応するカムによって駆動される油圧ピストンポンプをアクチュエータごとに備えるとともに、対応する前記排気弁を開方向に動かすための油圧アクチュエータと、前記油圧ピストンポンプを対応する前記油圧アクチュエータに接続するための作動油管とを排気弁ごとに備え、
前記カム軸は、各シリンダのそれぞれに燃料カムを備え、ここで前記燃料カムは、対応する前記シリンダの前記排気カムと同じ容積式ポンプに作用し、
前記カム軸はさらに、各シリンダに連関する油圧駆動の燃料ポンプを備え、ここで前記燃料ポンプは、対応する前記シリンダに連関する前記少なくとも１つの燃料噴射装置に高圧の燃料を供給すべく該噴射装置に接続されると共に、対応する前記シリンダに連関する前記容積式ポンプによって油圧駆動されることを特徴とする、クロスヘッド型の大型２サイクルディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記燃料ポンプは、対応する前記シリンダに連関する前記容積式ポンプに対して動作可能に接続される、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記燃料ポンプは、前記排気弁アクチュエータと前記燃料ポンプとを対応する前記シリンダの容積式ポンプに選択的に接続する選択弁を介して前記容積式ポンプに動作可能に接続される、請求項１に記載のエンジン。
【請求項４】
前記燃料カムおよび前記排気カムは、前記カム軸上の同一のトラックに配置される、請求項１に記載のエンジン。
【請求項５】
前記燃料ポンプは、押しのけ容積制御システムを有する、請求項１に記載のエンジン。
【請求項６】
前記容積式ポンプと前記燃料ポンプとの間の接続は、前記燃料ポンプによって前記少なくとも１つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するように構成される制御弁を含む、請求項１に記載のエンジン。
【請求項７】
前記容積式ポンプと前記燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータを含む、請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
前記排気弁アクチュエータと前記燃料ポンプとを選択的に接続する前記弁は、電子的に制御される、請求項３に記載のエンジン。
【請求項９】
前記選択弁は、前記カム軸上または別のカム軸上のカムによって機械的に制御される、請求項３に記載のエンジン。
【請求項１０】
前記容積式ポンプと前記燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータと、前記燃料ポンプによって前記少なくとも１つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するための電子制御弁と、前記燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための前記電子制御弁の上流のオーバーフロー弁と、を含む請求項１に記載のエンジン。
【請求項１１】
前記選択弁と前記燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための前記弁との間のタンクに、作動油を放出するための電子制御弁をさらに備える、請求項１０に記載のエンジン。
【請求項１２】
前記油圧プッシュロッドに作動油を制御可能に加え又は抜くための、対応する前記油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される装置をさらに備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１３】
前記装置は、前記油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される制御可能な加圧作動油源と、前記油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される制御可能な作動油排出口とを備える、請求項１２に記載のエンジン。
【請求項１４】
前記装置は、対応する前記シリンダに連関する前記カムの作動段階前、または作動中に、前記油圧プッシュロッドへ所定量の作動油を追加するように構成される、請求項１または２に記載のエンジン。
【請求項１５】
前記装置は、対応する前記シリンダに連関する前記カムの作動段階中、またはその後に、前記油圧プッシュロッドから所定量の作動油を抜くように構成される、請求項１４に記載のエンジン。
【請求項１６】
前記電子制御油圧弁と前記油圧プッシュロッドとの間に容量リミッタをさらに備える、請求項１５に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のカム駆動排気弁および燃料噴射システムに関し、特に、大型２サイクルディーゼルエンジン用のカム駆動油圧排気弁作動および燃料噴射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
クロスヘッド型の大型２サイクルディーゼルエンジンは、例えば、大型遠洋航行船舶の推進機関、または発電所の主原動機として使用される。これらの２サイクルディーゼルエンジンは、単に大きさだけでなく、他の内燃機関とは構成が異なる。２サイクルの原理および50℃で粘度700cSt以下の重油（油は室温では流れない）を使用することから、エンジン分野では特有のクラスとなっている。
【０００３】
性能の改善および排気ガス削減への要求から、これらの２サイクルディーゼルエンジン用のコモンレール電子油圧制御の排気弁作動システムおよび電子制御の燃料噴射システムが開発されるに至った。これらのシステムの利点は、排気弁を開閉するタイミングおよび燃料プロファイルを、エンジンの作動条件に合わせて自由に選択できることである。しかし、これらのコモンレール電子油圧式システムは、比較的高価であり、排気弁の開工程の間に必要以上のエネルギを消費し、その埋め合わせが閉工程の間になされないことから、従来のカム駆動システムよりも多くのエネルギを消費する。油圧動力は、電気駆動の起動ポンプ、および、容量の無段調節によって実現される一定の出口圧力を有する一組の高圧ポンプによって提供される。ポンプは、クランク軸に接続される単一の機械式歯車によって駆動される。油圧駆動の燃料噴射ポンプは、長いパイプと、延長した複数のパイプ接続を有する高圧システムに接続される。このシステムは、歯車の損傷や無段容量調整の不具合、または自然な圧力振動によって生じるパイプやパイプ接続の破損によって、エンジンが動作不可能になる場合があるため、冗長性が低い。これら２つの欠点は、電子制御エンジンの多数の利点を打ち消してしまうものである。
【発明の開示】
【０００４】
このような背景の下、冗長性の高い柔軟な燃料噴射システムを備える、上述のタイプの省エネルギエンジンを提供することを本発明の目的とする。
【０００５】
本目的は、クロスヘッド型の大型２サイクルディーゼルエンジンであって、  各シリンダが少なくとも１つの排気弁および少なくとも１つの燃料噴射装置を備える複数のシリンダと、前記複数のシリンダのそれぞれに連関する前記少なくとも１つの排気弁をそれぞれ作動させるための複数の排気カムを備える少なくとも１つのカム軸と、前記シリンダの範囲に対応する油圧プッシュロッドとを備え、ここで前記油圧プッシュロッドは、前記カム軸上の対応するカムによって駆動される油圧ピストンポンプをアクチュエータごとに備えるとともに、対応する前記排気弁を開方向に動かすための油圧アクチュエータと、前記油圧ピストンポンプを対応する前記油圧アクチュエータに接続するための作動油管とを排気弁ごとに備え、前記カム軸は、各シリンダのそれぞれに燃料カムを備え、ここで前記燃料カムは、対応する前記シリンダの前記排気カムと同じ容積式ポンプに作用し、前記カム軸はさらに、各シリンダに連関する油圧駆動の燃料ポンプを備え、ここで前記燃料ポンプは、対応する前記シリンダに連関する前記少なくとも１つの燃料噴射装置に高圧の燃料を供給すべく該噴射装置に接続されると共に、対応する前記シリンダに連関する前記容積式ポンプによって油圧駆動されることを特徴とする、クロスヘッド型の大型２サイクルディーゼルエンジンを提供することによって達成される。
【０００６】
したがって、油圧プッシュロッドの容積式ポンプは、多目的の油圧動力供給源へと転換される。通常は排気弁に作動油を供給するだけの容積式ポンプに、燃料ポンプを動作可能に接続することによって、シリンダごとに１つの容積式ポンプを省くことができる。したがって、排気弁の作動および燃料噴射システムの複雑さが軽減され、高い冗長性を保ちつつ排気弁を安価にすることができる。
【０００７】
燃料ポンプは、排気弁アクチュエータと燃料ポンプとを対応するシリンダの容積式ポンプに選択的に接続する選択弁を介して容積式ポンプに動作可能に接続されることが好ましい。したがって、排気弁アクチュエータに対して生成される油圧動力は、排気弁アクチュエータに導くことができ、燃料ポンプに対して生成される油圧動力は、選択弁の位置を変えることによって燃料ポンプに導くことができる。
【０００８】
燃料カムおよび排気カムは、カム軸上の同一のトラックに配置することができ、それによって対応する容積式ポンプに接続される同一のローラーに作用することができる。
【０００９】
燃料ポンプは、エンジンの動作状態に対して噴射される燃料の量を調整するための、押しのけ容積制御システムを有することが好ましい。燃料ポンプは、可変噴射タイミングシステムも備えることが可能である。
【００１０】
あるいは、容積式ポンプと燃料ポンプとの間の接続は、燃料ポンプによって少なくとも１つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するように構成される制御弁を含んでもよい。
【００１１】
容積式ポンプと燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータを含むことが可能である。したがって、容積式ポンプによって供給される過剰なエネルギを保存することができ、その後、カム軸に戻して、排気弁アクチュエータおよび燃料噴射システムが消費するエネルギを減じることができる。
【００１２】
選択弁は、電子的に制御することができる。あるいは、選択弁は、カム軸上または別のカム軸上のカムによって機械的に制御される。
【００１３】
容積式ポンプと燃料ポンプとの間の接続は、アキュムレータと、燃料ポンプによって少なくとも１つの燃料噴射装置に供給される燃料の量を制御するための電子制御弁と、燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための電子制御弁の上流のオーバーフロー弁と、を含むことが可能である。容積式ポンプのポンプ行程によって、アキュムレータが充填される。アキュムレータの容量の一部は燃料噴射に使用されるが、残りは戻り行程において容積式ポンプに戻される。
【００１４】
エンジンは、選択弁と燃料ポンプによって供給される燃料の量を制御するための弁との間のタンクに、作動油を放出するための電子制御放出弁をさらに備えることが可能である。システム内の圧力が、アキュムレータの完全な充填に相当するレベルに達すると、電子制御放出弁をタンクに開き、容積式ポンプによって供給されるさらなる作動油をタンクに流すことができるようになる。これは、カム軸が受ける抵抗として減じられ、エネルギを節約する。
【００１５】
あるいは、エンジンは、最大の燃料噴射に対応するアキュムレータ内の圧力に相当する開口圧力を有する、圧力逃し弁を備えることが可能である。したがって、容積式ポンプによって供給されるあらゆる過剰な作動油が、タンクに導かれる。
【００１６】
エンジンは、対応するプッシュロッドに作動油を制御可能に加え又は抜くために、油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される装置をさらに備えることが可能である。したがって、油圧排気弁アクチュエータは、カム形状で定められるよりも早く開くことができ、カム形状で定められるよりも長く開いたままにすることが可能である。
【００１７】
装置は、油圧プッシュロッドのそれぞれに接続される制御可能な加圧作動油源と、作動油管のそれぞれに接続される制御可能な作動油排出口と、を備えることが可能である。
【００１８】
装置は、対応するシリンダに連関するカムの作動段階前、またはその間に、コンジットに所定量の作動油を追加するように構成することができる。したがって、排気弁の開閉のタイミングは、エンジンの実際の動作条件に柔軟に適応させることができる。
【００１９】
装置は、対応するシリンダに連関するカムの作動段階中、またはその後に、油圧プッシュロッドへの所定量の作動油を抜くように構成することができる。
【００２０】
電子制御油圧弁と油圧プッシュロッドとの間に、容量リミッタをさらに備えることが可能である。
【００２１】
本発明による大型２サイクルディーゼルエンジンのさらなる目的、機能、利点、および特性は、以下の詳細な説明によって明らかになろう。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００２２】
本説明の以下の詳細部分において、図面に示される例示的な実施態様を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２３】
図１および２は、それぞれ、本発明の好適な実施態様によるエンジン1の（１つのシリンダの）断面図および縦断面図を示したものである。エンジン1は、クロスヘッド型の単流低速２サイクルクロスヘッドディーゼルエンジンであり、船舶の推進システムまたは発電所の主原動機とすることが可能である。これらのエンジンは、一般に直列で4乃至14のシリンダを有する。エンジン1は、クランク軸3のための主軸受を備える台板2から組み立てられる。
【００２４】
クランク軸3は、半組立型である。半組立型とは、焼嵌め接続によって主ジャーナルと接続される、鍛鋼または鋳鋼スローで形成されるものである。
【００２５】
台板2は、単一の部品で形成するか、または生産設備に従った好適なサイズの部分に分割することができる。台板は、側壁と、軸受支えを備える溶接横桁とで構成される。横桁は、従来技術において、「横断桁」とも称される。油受58は、台板2の底部に溶接され、強制潤滑および冷却油システムからの戻り油を回収する。
【００２６】
連接棒8は、クロスヘッド軸受22にクランク軸3を接続する。クロスヘッド軸受22は、垂直案内面23との間を案内される。
【００２７】
溶接設計のＡ形フレームボックス4は、台板2に載置される。フレームボックス4は、溶接設計である。フレームボックス4の排気側には、各シリンダのための逃し弁を備え、フレームボックス4のカム軸側には、各シリンダのための大型ヒンジ付ドアを備える。クロスヘッド案内面23は、フレームボックス4内に一体化される。
【００２８】
シリンダフレーム5は、フレームボックス4の上部に載置される。控えボルト27は、台板2と、フレームボックス4と、シリンダフレーム5とを接続し、その構造を統一的に保持する。控えボルト27は、油圧ジャッキで締め付けられる。
【００２９】
シリンダフレーム5は、１つ以上の部分に鋳造され、最終的には一体型カム軸筐体25とともに鋳造されるか、または溶接設計である。別の実施態様（図示せず）によれば、カム軸28は、シリンダフレームに取り付けられた、別個のカム軸筐体内に収容される。
【００３０】
シリンダフレーム5は、掃気空間を浄化して、カム軸側から掃気口およびピストンリングを検査するためのアクセスカバーを備える。シリンダフレーム5は、シリンダライナ6と共に掃気空間を形成する。掃気受9は、その開口側とともにシリンダフレーム5にボルトで固定される。シリンダフレームの底部にはピストン棒のスタッフィングボックスがあり、これは、掃気のためのシールリングと、油スクレーパリングとを備え、排気物がフレームボックス4および台板2の空間に侵入しないようにして、この空間に存在する全ての軸受を保護する。
【００３１】
ピストン13は、ピストンクラウンと、ピストンスカートとを含む。ピストンクラウンは、耐熱鋼製であり、溝の上面および下面の両方に硬質クロムをメッキした、4つの環状溝を有する。
【００３２】
ピストン棒14は、4本のネジでクロスヘッド22に接続される。ピストン棒14は、冷却油パイプと連動してピストン13に対する冷却油の出入口を形成する、２つの同軸孔（図では明らかでない）を有する。
【００３３】
シリンダライナ6は、シリンダフレーム5によって担持される。シリンダライナ6は、合金鋳鉄製であり、低位のフランジによってシリンダフレーム5内に懸架される。ライナの最上部は、鋳鉄製の冷却ジャケットで囲まれる。シリンダライナ6は、シリンダ潤滑用のドリル孔（図示せず）を有する。
【００３４】
シリンダは単流型であり、エアボックス内に位置する掃気口7を有し、エアボックスには、掃気受9（図１）からターボチャージャ10（図１）で加圧された掃気が供給される。
【００３５】
エンジンには、4乃至9シリンダのエンジンに対してはエンジンの後端部に、10以上のシリンダのエンジンに対しては排気側に配置される、１つ以上のターボチャージャ10が取り付けられる。
【００３６】
ターボチャージャ10への吸気は、ターボチャージャの吸気消音器を介して、エンジンルームから直接行われる。空気は、ターボチャージャ10から、給気パイプ（図示せず）、空気冷却器（図示せず）、および掃気受9を経て、シリンダライナ6の掃気口7に導かれる。
【００３７】
エンジンは、電動の掃気ブロワー（図示せず）を備える。ブロワーの吸引側は、空気冷却器の後ろの掃気空間に接続される。空気冷却器と掃気受との間には、補助ブロワーが空気を供給するときに自動的に閉じる、逆止め弁（図示せず）が取り付けられる。補助ブロワーは、低負荷および中負荷状態でのターボチャージャ圧縮機を支援する。
【００３８】
燃料弁40は、シリンダカバー12内に同心円状に載置される。圧縮行程の終わりに、噴射弁40は、それらの噴射ノズルを介して、燃焼室15に高圧で細かい霧状の燃料を噴射する。排気弁11は、シリンダカバー12内のシリンダ上部中央に載置される。膨張行程の終わりに、エンジンのピストン13が掃気口7を過ぎて下行する前に排気弁11が開くことによって、ピストン13の上の燃焼室15内の燃焼ガスが、排気受17に開口する排気流路16を通って流出し、燃焼室15内の圧力が軽減される。排気弁11は、ピストン13が上向きに動く間は、再び閉じる。排気弁11は、油圧で作動する。
【００３９】
図３は、本発明による排気弁作動システムの第１の実施態様を示す。排気弁作動システムは、単一のシリンダについて示される実施態様の全てに対するものである。マルチシリンダエンジンでは、各シリンダに対して同じ条件となる。非可逆機関用の排気弁作動システムは、排気カム29と、燃料カム30とを備えるカム軸28を含む（シリンダを１つだけしか図示していないため、それぞれのうちの１つのみ図示する）。ローラー31は、カム29、30の表面に従い、容積式ポンプ32のピストンに接続される。容積式ポンプ32は、コンジット36および容積式ポンプ32と排気弁アクチュエータ34および燃料ポンプ43とを選択的に接続する選択弁33を経て、排気弁アクチュエータ34および燃料ポンプ43に接続される。選択弁33は、その２つの位置のうち一方では、コンジット36を排気弁アクチュエータ34に接続し、その２つの位置のうち他方では、選択弁は、コンジット36を燃料ポンプ43の燃料ポンプアクチュエータ45に、コンジット41を経て接続する。選択弁33の位置は、カム軸28上のカム35によって決定される。あるいは、カム35は、カム28と同じ方向および速度で回転する別個のカム軸（図示せず）上に配置することができる。したがって、選択弁33は、図３に示されるような位置で、燃料カム30が作動中のときに、燃料ポンプ43に容積式ポンプ32を接続する。選択弁33は、排気カム29が作動中のときには別の位置にあるので、油圧油は、容積式ポンプ32から排気弁アクチュエータ34に流れるようになる。
【００４０】
燃料ポンプ43および燃料ポンプアクチュエータ45によって生じるような行程は、その作動期間中に燃料カム30によって供給される作動油の量によって決定される。このようにして燃料ポンプ43の行程が定められる。当該のシリンダに噴射される燃料の量を制御するために、燃料ポンプ34は、燃料ポンプ43の各行程において噴射される燃料の量を制御する調整器48と、噴射タイミングを制御するための可変噴射タイミングシステム51とを備える。調整器48および可変噴射タイミングシステム51は、エンジンの電子制御システム（Electronic Control System; ECU）（図３には示さず）に接続される。燃料噴射が行われるときには、燃料ポンプ43でさらなるエネルギを消費せずに、圧力が開放される。容積式ポンプ32の吸入行程中には、漏れ損失に対応する油圧油の量だけが逆止め弁53を経て補充される。
【００４１】
排気弁アクチュエータ34は、排気弁11の軸に作用する。ガススプリング38も排気弁の軸に接続され、ガススプリング38の圧力室内のガス圧力は、閉方向に排気弁11を動かす。弁アクチュエータ34が加圧されると、そのガス圧力が開方向に排気弁を動かす。動作中に、カム軸28は、エンジンのクランク軸と一致して、当該のピストンの上死点（Top Dead Center）を示す「TDC」の表示の上の矢印の方向に回転する。カム29および30の形状は、容積式ポンプ32の動作を決定する。容積式ポンプ32が上方向へ移動すると、作動油は、選択弁33の位置に従って、弁アクチュエータ34に、または燃料ポンプアクチュエータ45に圧入される。アクチュエータ34は、燃焼室内およびガススプリング38の圧力に逆らって排気弁11を開かせる。容積式ポンプ32が下方向へ移動すると、ガススプリング38が排気弁および排気弁アクチュエータ34を上方向に動かし、それによって排気弁アクチュエータ34内の油圧油は、容積式ポンプ32内に逆流する。排気弁11の開口動作中に排気弁アクチュエータ34に伝達されたほとんどのエネルギは、排気弁アクチュエータ34の戻り行程中に生じた圧力によって、カム軸28に戻される。したがって、排気弁11を開くために必要な油圧エネルギのごく一部しか放散されない。
【００４２】
図４は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第２の実施態様を示すが、次の差異を除いて図３を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。アキュムレータ47は、コンジット41に連結される。さらに、制御弁49は、燃料ポンプアクチュエータ45へ/からの流れを制御する。燃料ポンプアクチュエータ45の位置は、センサによって決定され、エンジンの電子制御システム「ECU」に送られる。制御弁49の位置は、ECUによって電子的に制御される。選択33の位置の変化は、上述の第１の実施態様におけるものと同様である。燃料噴射カム30によって生じるような容積式ポンプ32の完全なポンプ行程は、アキュムレータ47内に保存される。アキュムレータ47の容量の一部は、燃料噴射に使用される。この動作は、ECUおよび制御弁49の制御下で行われる。したがって、ECUは、所望の燃料の量を噴射するために必要な期間中に、燃料ポンプアクチュエータ45とコンジット41とを接続する。アキュムレータ47内の残りの油圧エネルギは、戻り行程中に、容積式ポンプ32に戻される。したがって、アキュムレータ47は、システムのプレテンション圧力に対応する、その停止の時まで緩められる。このように、燃料カム30のアウトドア行程中に、容積式ポンプ32によって供給される過剰なエネルギのほとんどがカム軸28に戻され、エネルギの損失が最小限に抑えられる。
【００４３】
図５は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第３の実施態様を示すが、選択弁33がECUによって電子的に制御されることを除いて、図４を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。
【００４４】
図６は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第４の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図３を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。本実施態様では、選択弁33を取り除いて、その機能を、圧力逃し弁50と組み合わせて、逆止め弁52に置き換えている。比較的低い開口圧力として、逆止め弁52が1バール以下であることが好ましい。圧力逃し弁50の開口圧力は、全容量まで充填したときのアキュムレータ47内の圧力に相当する。アキュムレータ47内のプレテンション圧力は、本実施態様では、排気弁11の開口中の最大油圧よりも高くなければならず、また、逃し弁50の開口圧力は、エンジンの圧縮行程中に排気弁11を開くことができる油圧未満でなければならない。排気弁11は、燃料噴射システムへ作動油を流さずに、従来の方法で作動する。エンジンの圧縮行程中に、アキュムレータ47は、全容量まで充填される。さらなる圧力の上昇で圧力逃し弁50が開き、容積式ポンプ32の過剰な容量がタンクに導かれる。
【００４５】
図７は、非可逆エンジン用の本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第５の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図６を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。本実施態様では、燃料カム30は、排気カム29の上部に配置される。排気弁11が開いた後の燃料カム30によるさらなるリフトによって、排気弁11を最初に低位に移動させた容積式ポンプ32にさらなる行程を提供する。このさらなる行程によって、作動油に逆止め弁52を開かせて、アキュムレータ47をその最大レベルまで充填する。あらゆる過剰な作動油は、圧力逃し弁50によってタンクへ導かれる。その後、排気弁11は従来の様態で閉じ、次に続く吸入行程において容積式ポンプ32を再び満たす。本実施態様では、完全充填時のアキュムレータ内の圧力は、エンジンの圧縮行程中に排気弁11を開ける圧力よりも高くすることができる。図７は、シリンダ6内のピストンの下死点（Bottom Dead Center）「BDC」に対応する。
【００４６】
図８は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第６の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図５を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。本実施態様では、さらなる制御弁54が、選択弁33とアキュムレータ47との間に配置される。さらなる制御弁54は、ECUによって制御され、コンジット41内の圧力（アキュムレータ47内の圧力に等しい）を測定する圧力センサ59もECUに接続される。アキュムレータ47が完全に充填されると（圧力センサ59を経て検出される）、ECUは、エネルギを消費せずに、さらなる作動油を容積式ポンプ32からタンクに導くように、さらなる制御弁54に信号を送る。
【００４７】
図９は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第６の実施態様を示すが、以下の差異を除いて、図５を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。排気弁システムは、本実施態様では、容量リミッタ44を経て排気弁アクチュエータ34に接続される１つのポートを有する、3/2弁46を備える。3/2弁46の入口は、加圧作動油源61に接続され、3/2弁46の出口は、ドレインまたはタンクに接続される。
【００４８】
3/2弁46は、ECUによって電子的に制御される。動作中に、3/2弁46は、動作サイクル時の所望の時点で、排気弁アクチュエータ34への作動油の追加および除去を行うことができる。
【００４９】
グラフ42は、排気弁アクチュエータ34への作動油の追加および／または除去を行うことによって生じる可能性を示したものである。グラフ42の上側の曲線は、ある容量の作動油が排気弁アクチュエータ34に追加されたときの、排気弁11の位置を表す。排気弁11は、カム29が作動し始める前に、3/2弁46で排気弁アクチュエータ34にさらなる量の作動油を追加することによって、カム29の形状によって定められるよりも早く開くことができる。
【００５０】
さらなる量の作動油は、3/2弁46の位置を変化させることによって、カム29によって定められたように排気弁を閉じる時点より前または後に抜くことができる。容量リミッタ44によって、排気弁アクチュエータ34に加えられ又はそこから抜かれる量が多くなりすぎないようにする。
【００５１】
さらなる量の作動油が、カム29の形状によって定められた排気弁11の閉時点より前に除去されたとき、排気弁はカム29によって定められたように閉じる。さらなる量の作動油が、カム29の形状によって定められた排気弁11の閉時点より後に除去された場合、排気弁は、より長い間開いたままになる。本実施態様による排気弁作動システムは、プロファイリングの可能性、すなわち、排気弁11を開くタイミングの変更、および排気弁11を閉じるタイミングの変更を提供する。3/2段-弁46を制御することによって、本実施態様による排気弁作動システムは、エンジンサイクル中の所望の時点で、グラフ42の上方と下方の曲線の間を変化させることが可能になる。
【００５２】
シリンダからの吹き戻しおよび圧縮圧力は、排気弁11を開閉するタイミングを変化させることによって調整することができる。排気弁11を開閉する最適なタイミング/プロファイリングのためのアルゴリズムおよびデータは、電子制御システムECUに格納され、動作条件およびエンジン特性に基づいて適用される。
【００５３】
図１０は、本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第７の実施態様を示すが、図９を参照して説明した排気弁アクチュエータ34への作動油の追加および除去のための同じシステムを備える、図８を参照して説明した実施態様と本質的に同一である。
【００５４】
請求項で用いられる用語「〜を備える」は、他の要素を除外するものではない。請求項で用いられる用語のうち、「複数の」と記されていないものは、複数を除外するものではない。
【００５５】
本発明は、例証のために詳述したが、当該の詳細は単にその目的のためのものであり、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく変更できると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるエンジンの断面図である。
【図２】図１に示されるエンジンの１つのシリンダセクションの縦断面図である。
【図３】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第１の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図４】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第２の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図５】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第３の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図６】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第４の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図７】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第５の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図８】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第６の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図９】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第７の実施態様をシンボリックに示した図である。
【図１０】本発明による排気弁作動および燃料噴射システムの第８の実施態様をシンボリックに示した図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記装置は、対応する前記シリンダに連関する前記カムの作動段階前、または作動中に、前記油圧プッシュロッドへ所定量の作動油を追加するように構成される、請求項１２または１３に記載のエンジン。
【外国語明細書】
2008248839000001.pdf