气缸注油系统的制作方法

1.本发明涉及一种气缸注油系统。

背景技术：

2.以往，在搭载于船舶的发动机(船舶用内燃机)中，设置有多个将活塞收容为往复运动自如的气缸,这些多个气缸的各内部中的活塞的往复运动转换为曲柄的旋转运动，从而曲轴旋转。通常，在船舶用内燃机中，每当活塞在气缸的内部往复运动时，进行燃烧室内的燃烧用气体的压缩、燃料的燃烧等。活塞以其冠部(活塞冠)面向燃烧室的方式收容于气缸内，一边承受燃烧室内的压力(以下称为缸内压力)一边在气缸的内部进行往复运动。
3.在这样的活塞的外周部设置有在活塞的往复运动方向上排列的多个活塞环。这些多个活塞环一边对气缸的内周面施加适度的面压一边与气缸的内周面滑动接触，随着活塞的往复运动而在气缸的内周面滑动。另外，活塞在多个活塞环中的最下层的活塞环的下部具有裙部(活塞裙)。通常，活塞由于其结构而有时在气缸的内部一边往复运动一边倾倒。该活塞的倾倒由于气缸的内周面与裙部的滑动接触而被限制。
4.在如上所述在气缸的内部往复运动的活塞与该气缸的内周面之间，为了确保活塞相对于气缸的内周面的滑动性而供给润滑油(注油)。例如在专利文献1中记载了下述的注油方法：基于两循环发动机的曲柄角度和发动机转速对活塞上升过程中向气缸内注油的第一注油期间进行调整，在发动机转速降低而在第一注油期间内无法向最下层的活塞环的下部注油的情况下，在作为第一注油期间之后的第二注油期间内向活塞的该下部辅助性地注油。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2013-83228号公报
8.可是，气缸内的活塞一般在往复运动时施加于冠部的缸内压力越高则姿势越稳定而难以倾倒，该缸内压力越低则姿势越不稳定而容易倾倒。因此，为了确保活塞相对于气缸的内周面的滑动性，需要以在气缸的内周面与活塞环之间形成油膜的方式注入润滑油，除此之外，还需要在随着活塞的倾倒而裙部在气缸的内周面滑动时以在气缸的内周面与裙部之间形成油膜的方式注入润滑油。
9.然而，在上述的专利文献1所记载的注油方法中，根据发动机转速来控制向气缸内的活塞注入润滑油的期间和时刻，因此，存在即使在由于缸内压力的增大而活塞难以倾倒的情况下也向裙部无用地注入润滑油的可能性，因此难以向气缸内的活塞高效地注入润滑油。
10.即，船舶用内燃机的缸内压力与发动机转速的高低无关，若航行中的船舶受到海况的影响而船舶用内燃机的负荷(以下，称为发动机负荷)增减，则该缸内压力能够随之增减。例如，即使发动机转速降低，但在因海况的影响而发动机负荷增大的情况下，缸内压力也增大，从而活塞也难以在缸内倾倒。在上述的专利文献1所记载的注油方法中，即使在活
塞如上述那样难以倾倒(即难以发生气缸的内周面与裙部的接触)的情况下，也会基于发动机转速的降低而向裙部无用地注入润滑油。

技术实现要素：

11.本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种能够对在气缸的内部进行往复运动的活塞高效地注入润滑油的气缸注油系统。
12.为了解决上述课题并达到目的，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，具备：注油器，该注油器对在船舶用内燃机的气缸的内部进行往复运动的活塞通过设置于所述气缸的注油棒注入润滑油；电磁阀，该电磁阀在为关闭状态的情况下使所述注油器蓄积所述润滑油，在为打开状态的情况下使所述注油器进行所述润滑油向所述活塞的注油；以及控制装置，该控制装置根据所述船舶用内燃机的负荷而导出所述润滑油的注油率，决定导出的所述注油率下的所述润滑油向所述活塞的活塞上侧部和裙部各自的注油频率和注油时刻，并控制所述电磁阀的开闭驱动，以使得所述注油器按照所决定的所述注油频率和所述注油时刻注入所述润滑油。
13.另外，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，在上述的发明中，所述控制装置以所述润滑油向所述裙部的注油率相对于所述润滑油向所述活塞上侧部的注油率为固定的比例的方式决定所述润滑油向所述活塞上侧部的注油频率及注油时刻和所述润滑油向所述裙部的注油频率及注油时刻。
14.另外，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，在上述的发明中，所述控制装置将所述船舶用内燃机的负荷为100％的情况下的所述润滑油的注油率设定为基准注油率，将设定的所述基准注油率作为基准而导出与所述船舶用内燃机的负荷相应的所述润滑油的注油率。
15.另外，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，在上述的发明中，具备输入部，该输入部将用于以能够变更的方式指定所述基准注油率的指定值输入至所述控制装置，所述控制装置基于所输入的所述指定值来设定所述基准注油率。
16.另外，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，在上述的发明中，具备输入部，该输入部将用于允许所述润滑油向所述裙部的注入的允许信息输入到所述控制装置，所述控制装置基于输入的所述允许信息允许所述润滑油向所述裙部的注入。
17.另外，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，在上述的发明中，所述控制装置针对将所述活塞的一次往复运动作为一个循环的固定循环期间所包含的每个循环决定是否向所述活塞注入所述润滑油、以及在注入所述润滑油的情况下将所述活塞上侧部和所述裙部中的哪一个作为注油对象。
18.另外，本发明所涉及的气缸注油系统的特征在于，在上述的发明中，所述控制装置基于所述船舶用内燃机的曲柄角度控制所述电磁阀的开闭驱动，以使得所述注油器向上升中的所述活塞的所述活塞上侧部或下降中的所述活塞的所述裙部注入所述润滑油。
19.根据本发明，起到能够对在气缸的内部进行往复运动的活塞高效地注入润滑油的效果。
附图说明
20.图1是表示本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统的一个结构例的示意图。
21.图2是表示本发明的实施方式中的注油棒的配置的一例的示意图。
22.图3是表示本发明的实施方式中的针对活塞上侧部的注油控制所使用的第一数据表的一例的示意图。
23.图4是表示本发明的实施方式中的针对裙部的注油控制所使用的第二数据表的一例的示意图。
24.图5是表示本发明的实施方式中的向活塞上侧部5a的注油的一例的示意图。
25.图6是表示本发明的实施方式中的向活塞裙部的注油的一例的示意图。
26.图7是表示本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统的注油控制的处理流程的一例的流程图。
27.符号说明
28.1 气缸
29.2 气缸套
30.2a 内周面
31.3 气缸盖
32.4 燃烧室
33.5 活塞
34.5a 活塞上侧部
35.6 活塞主体
36.6a 冠部
37.6b 裙部
38.6c 中间部
39.7a、7b、7c 活塞环
40.8 活塞杆
41.9 排气阀
42.10 气缸注油系统
43.11 注油棒
44.12 注油器
45.13 电磁阀
46.14 供油单元
47.15 操作装置
48.16 控制装置
49.17 中央控制部
50.18a 第一数据表
51.18b 第二数据表
52.19 驱动控制部
53.21 角度检测器
54.22 转速检测器
55.23 负荷检测器
56.24 温度检测器
57.25 压力检测器
58.30 润滑油
59.ct 上止点
60.cb 下止点。
具体实施方式
61.以下，参照附图来对本发明所涉及的气缸注油系统的优选的实施方式进行详细说明。此外，并非通过本实施方式来限定本发明。另外，需要注意的是，附图是示意性的，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等有时与实际的不同。在附图的相互之间，也有时包含相互的尺寸的关系和比率不同的部分。另外，在各附图中，对相同的构成部分标有相同的符号。
62.(气缸注油系统的结构)
63.图1是表示本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统的一个结构例的示意图。该气缸注油系统10用于对在船舶用内燃机的气缸1的内部进行往复运动的活塞5注入润滑油而确保活塞5相对于气缸1的内周面2a的滑动性。虽未特别图示，但船舶用内燃机是搭载于船舶且经由螺旋桨轴使船舶的推进用螺旋桨旋转驱动的推进用的发动机，例如是单流扫气方式的十字头式柴油发动机等二冲程柴油发动机。气缸1是设置于船舶用内燃机的多个气缸的一例。气缸注油系统10对这些多个气缸的每一个与图1所示的气缸1的情况同样地注入润滑油。
64.详细而言，如图1所示，气缸1是由气缸套2和气缸盖3构成的筒状的结构体(气筒)。气缸1在圆筒形状的气缸套2的内部将活塞5收容为往复运动自如。在气缸套2的上部固定有气缸盖3。通过这些气缸套2、气缸盖3和活塞5，在气缸1的内部形成(划分)有船舶用内燃机的燃烧室4。另外，在气缸盖3设置有排气阀9。排气阀9是以能够开闭的方式关闭与气缸1内的燃烧室4连通的排气口的阀。
65.如图1所示，活塞5具备活塞主体6和三个活塞环7a、7b、7c。在本实施方式中，例示了具备三个活塞环7a、7b、7c的活塞5，但本发明并不限定于此，活塞5也可以具备多个(两个以上)活塞环。
66.如图1所示，活塞主体6由冠部6a、裙部6b以及中间部6c构成，形成为从气缸套2的中心轴方向观察呈圆形。活塞环7a、7b、7c分别嵌入在位于活塞主体6中的冠部6a与裙部6b之间的中间部6c的外周部设置的环状槽部，构成为一边对气缸套2的内周面2a施加适度的面压一边与该内周面2a滑动接触。冠部6a是在活塞主体6中与最上层的活塞环7a相比靠上侧(与裙部6b相反的一侧)的部分，也被称为活塞冠。活塞主体6以冠部6a面向燃烧室4的方式往复运动自如地收容于气缸1中的气缸套2的内部。裙部6b是在活塞主体6中与最下层的活塞环7c相比靠下侧(与冠部6a相反的一侧)的部分，也被称为活塞裙。
67.另外，如图1所示，在活塞主体6转动自如地连结有活塞杆8的一端部。虽未特别图示，但活塞杆8的另一端部与十字头转动自如地连结，在该十字头转动自如地连结有连杆的一端部。该连杆的另一端部与曲轴的曲柄转动自如地连结。
68.在船舶用内燃机中，如图1所示，活塞5一边使活塞环7a、7b、7c与气缸1的内周面2a
滑动接触，一边在冠部6a承受燃烧室4的缸内压力而在气缸1内的上止点ct与下止点cb之间进行往复运动。每当活塞5在气缸1的内部进行一次往复运动时，在气缸1的内部，依次进行燃烧用气体向燃烧室4的导入、该燃烧用气体的压缩、供给到燃烧室4的燃料的燃烧、从燃烧室4的排气。这样的活塞5的往复运动经由活塞杆8等转换为曲柄的旋转运动。其结果是，曲轴旋转，从而船舶的推进用螺旋桨与螺旋桨轴一起旋转。
69.另外，当活塞5在气缸1的内部正在进行往复运动时，有时活塞5相对于气缸1的中心轴倾倒。在该情况下，裙部6b与气缸套2的内周面2a接触，由此，抑制活塞5的倾倒。活塞5一边继续在气缸1的内部的往复运动，一边从倾倒的姿势恢复为倾倒前的姿势。此外，活塞5的倾倒存在施加于冠部6a的缸内压力越大则越难以发生的倾向，并存在施加于冠部6a的缸内压力越小则越容易发生的倾向。
70.另一方面，如图1所示，气缸注油系统10具备注油棒11、注油器12、电磁阀13、供油单元14、操作装置15以及控制装置16。此外，在图1中，实线箭头示意性地表示润滑油的流通及配管。单点划线箭头示意性地表示电信号线。
71.如图1所示，注油棒11以成为位于活塞5的往复运动中的上止点ct与下止点cb之间且使注油口朝向气缸1的内部的状态的方式设置于气缸套2。另外，注油棒11通过配管与注油器12连接，能够使气缸1的内部与注油器12连通。此外，在图1中，为了便于说明，示出了一个注油棒11，但是，在气缸注油系统10中，注油棒11在气缸套2设置有多个。
72.图2是表示本发明的实施方式中的注油棒的配置的一例的示意图。在图2示意性地示出了图1所示的气缸套2的横截面。此外，在图2中，实线箭头示意性地表示润滑油的流通及配管。如图2所示，在气缸套2上，在气缸套2的周向上隔开间隔地配置有多个(在本实施方式中为八个)注油棒11。这些多个注油棒11分别通过配管与注油器12连接，能够将气缸套2的内部与注油器12连通。此外，多个注油棒11的配置间隔可以分别为期望的间隔，但优选为等间隔。
73.注油器12对在船舶用内燃机的气缸1的内部进行往复运动的活塞5通过设置于气缸1的注油棒11注入润滑油。详细而言，如图1所示，注油器12通过多个配管分别与注油棒11和供油单元14以能够连通的方式连接。注油器12在内部具有与这些配管相通的蓄油室(未图示)，将从供油单元14供给的润滑油蓄积在蓄油室内。另外，注油器12具有例如液压式的柱塞(未图示)等，压出在蓄油室内蓄积的润滑油。由此，注油器12通过配管向注油棒11压送润滑油，从注油棒11向气缸1内的活塞5注入润滑油。例如，注油器12在每一次的注油动作时从多个注油棒11分别喷出固定量的润滑油。
74.电磁阀13是用于使注油器12适当地进行润滑油的注入或蓄积的阀。详细而言，如图1所示，电磁阀13设置于与注油器12连通的配管。该配管例如是从将注油器12和供油单元14连通的配管分支的分支管。电磁阀13由控制装置16驱动控制，成为打开状态和关闭状态中的任一个状态，该打开状态是通过分支管使注油器12与供油单元14连通的状态，该关闭状态是关闭该通过分支管的注油器12与供油单元14的连通的状态。例如，电磁阀13通常是关闭状态，在接收到来自控制装置16的工作指令的控制信号的情况下成为打开状态。电磁阀13在为关闭状态的情况下使注油器12蓄积从供油单元14供给的润滑油。另外，电磁阀13在为打开状态的情况下使注油器12进行润滑油向气缸1内的活塞5的注入。
75.供油单元14将注油器12通过注油棒11向气缸1内的活塞5注入的润滑油向注油器
12供给。详细而言，供油单元14由泵和调压阀等构成，如图1所示，通过配管与注油器12的蓄油室以能够连通的方式连接。另外，供油单元14通过从该配管分支的分支管和电磁阀13与注油器12的工作室(未图示)以能够连通的方式连接。在电磁阀13为关闭状态的情况下，供油单元14将调压后的润滑油通过配管向注油器12的蓄油室输送。该润滑油为了向气缸1内的活塞5注油而储存于注油器12的蓄油室。另外，在电磁阀13为打开状态的情况下，供油单元14将调压后的润滑油通过分支管向注油器12的工作室输送。该润滑油作为用于通过例如液压式气缸的工作等使注油器12进行注油动作的工作油而被利用。
76.操作装置15由显示设备和输入设备等构成，根据用户的输入操作而将各种信息显示在显示画面上并发送给控制装置。例如，操作装置15具有作为第一输入部的功能，该第一输入部将用于以能够变更的方式指定润滑油的基准注油率的指定值输入到控制装置16。基准注油率是成为控制装置16在注油控制时导出的注油率的基准的值。基准注油率的指定值在基于船舶用内燃机的规格等允许的范围内可变更地输入。另外，操作装置15具有作为第二输入部的功能，该第二输入部将用于允许润滑油向活塞5的裙部6b的注入的允许信息输入至控制装置16。该允许信息在对控制装置16允许润滑油向裙部6b的注入的情况下输入。
77.控制装置16控制润滑油向气缸1内的活塞5的注油。例如，控制装置16由cpu以及存储器等构成，如图1所示，具有用于执行注油控制的中央控制部17以及驱动控制部19。另外，在中央控制部17中，通过编程等预先登记有第一数据表18a和第二数据表18b，该第一数据表18a表示润滑油相对于活塞上侧部5a的注油率与注油频率及注油时刻的对应关系，该第二数据表18b表示润滑油相对于活塞5的裙部6b的注油率与注油频率及注油时刻的对应关系。此外，如图1所示，活塞上侧部5a是活塞5中的与裙部6b相比靠上侧的部分。例如，活塞上侧部5a包括活塞5的冠部6a、中间部6c以及活塞环7a～7c。
78.中央控制部17根据船舶用内燃机的负荷(发动机负荷)而导出润滑油向活塞5的注油率，并决定导出的注油率下的润滑油向活塞5的活塞上侧部5a和裙部6b各自的注油频率及注油时刻。
79.详细而言，中央控制部17将发动机负荷为100％的情况下的润滑油相对于活塞5的注油率设定为基准注油率。例如，中央控制部17将第一数据表18a所包含的多个注油率中的最大注油率(以下，称为最大注油率)设定为基准注油率。或者，在通过操作装置15将基准注油率的指定值输入到控制装置16的情况下，中央控制部17基于该输入的指定值来设定基准注油率。
80.中央控制部17以如上所述设定的基准注油率为基准导出与发动机负荷对应的润滑油的注油率。此时，中央控制部17按照船舶用内燃机的动作模式导出注油率。例如，在船舶用内燃机的动作模式为平均有效压比例模式的情况下，中央控制部17基于由转速检测器22检测出的发动机转速和由负荷检测器23检测出的发动机负荷计算出船舶用内燃机的平均有效压力。中央控制部17求出上述计算出的平均有效压力相对于发动机负荷为100％的情况下的平均有效压力的比例，通过将该比例与基准注油率相乘等而导出与发动机负荷对应的注油率。或者，在船舶用内燃机的动作模式为输出比例模式的情况下，中央控制部17通过将由负荷检测器23检测出的发动机负荷与基准注油率相乘等而导出与发动机负荷对应的注油率。
81.另外，中央控制部17参照第一数据表18a和第二数据表18b并基于上述导出的注油
率来决定润滑油向活塞5的注油频率以及注油时刻。详细而言，中央控制部17将第一数据表18a所示的注油频率以及注油时刻中的、与上述导出的注油率对应的注油频率以及注油时刻决定为润滑油向活塞上侧部5a的注油频率以及注油时刻。另外，中央控制部17将第二数据表18b所示的注油频率和注油时刻中的、与上述导出的注油率的固定比例的值对应的注油频率以及注油时刻决定为润滑油向裙部6b的注油频率和注油时刻。即，中央控制部17以润滑油向裙部6b的注油率相对于润滑油向活塞上侧部5a的注油率为固定的比例的方式决定润滑油向活塞上侧部5a的注油频率及注油时刻和润滑油向裙部6b的注油频率及注油时刻。中央控制部17向驱动控制部19指示如上述那样决定的注油频率以及注油时刻。
82.在本实施方式中，当将活塞5在气缸1的内部的一次往复运动设为一个循环时，在该活塞5的一个循环(以下，称为活塞循环)内进行的注油是向活塞上侧部5a的注油和向裙部6b的注油中的任意一方。因此，润滑油向活塞上侧部5a的注油频率由在包括多个活塞循环的固定期间(以下，称为固定循环期间)内进行润滑油向活塞上侧部5a的注入的活塞循环的次数来表示。与此同样地，润滑油向裙部6b的注油频率由在固定循环期间内进行润滑油向裙部6b的注入的活塞循环的次数来表示。
83.另外，润滑油向活塞上侧部5a的注油时刻由确定固定循环期间内包含的多个活塞循环中的每一个的确定信息和与活塞上侧部5a对应的曲柄角度来表示。与此同样地，润滑油向裙部6b的注油时刻由固定循环期间内的上述各活塞循环的确定信息和与裙部6b对应的曲柄角度来表示。此外，与活塞上侧部5a对应的曲柄角度是活塞上侧部5a到达了与配置于气缸套2的注油棒11的注油口相对的位置时的船舶用内燃机的曲柄角度。与裙部6b对应的曲柄角度是裙部6b到达了与上述注油棒11的注油口相对的位置时的船舶用内燃机的曲柄角度。
84.即，在本实施方式中，中央控制部17针对以上述活塞5的一次往复运动为一个循环的固定循环期间所包含的每个活塞循环决定是否向活塞5注入润滑油。并且，中央控制部17针对每个活塞循环决定在对活塞5注入润滑油的情况下将活塞上侧部5a和裙部6b中的哪一个作为注油对象。
85.另外，在本实施方式中，中央控制部17也可以基于用户的操作来允许或禁止润滑油向活塞5的注油中的、润滑油向裙部6b的注油。例如，在通过操作装置15向控制装置16输入了向裙部6b的注入的允许信息的情况下，中央控制部17基于该输入的允许信息允许润滑油向裙部6b的注油。在该情况下，中央控制部17通过建立允许标志等而对驱动控制部19允许润滑油向裙部6b的注油。
86.驱动控制部19控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12按照如上述那样中央控制部17决定的注油频率和注油时刻注入润滑油。详细而言，驱动控制部19基于由角度检测器21检测出的船舶用内燃机的曲柄角度控制电磁阀13，使其在对活塞上侧部5a从中央控制部17指示的注油时刻开始打开驱动，并将打开状态维持规定的期间后再进行关闭驱动。另外，驱动控制部19在与活塞上侧部5a不同的活塞循环中基于由角度检测器21检测出的船舶用内燃机的曲柄角度控制电磁阀13，使其在对裙部6b从中央控制部17指示的注油时刻开始打开驱动，并将打开状态维持规定的期间后再进行关闭驱动。每当从中央控制部17指示注油频率及注油时刻时，驱动控制部19就在每个固定循环期间以所指示的注油频率为上限反复进行上述电磁阀13的开闭驱动的控制。驱动控制部19在反复进行了上述电磁阀13的驱动
控制直到所指示的注油频率为止的情况下，再次反复进行在固定循环期间内的上述电磁阀13的开闭驱动的控制。
87.例如，在固定循环期间中的进行润滑油向活塞5的注入的每个活塞循环中，驱动控制部19基于由角度检测器21检测出的船舶用内燃机的曲柄角度控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12向上升中的活塞5的活塞上侧部5a和下降中的活塞5的裙部6b中的任一个注入润滑油。在本实施方式中，活塞5处于在气缸1的内部上升中或下降中哪一个状态可以通过伴随该活塞的往复运动而旋转的曲柄的旋转角度(曲柄角度)来确定。例如在将活塞5位于气缸1内的上止点ct时的曲柄角度为基准(＝0度)的情况下，活塞5位于气缸1内的下止点cb时的曲柄角度为180度。在活塞5从上止点ct侧向下止点cb侧移动(即下降)的情况下，曲柄角度是0度至180度之间的角度。在活塞5从下止点cb侧向上止点ct侧移动(即上升)的情况下，曲柄角度是180度至360度之间的角度。
88.另外，如果从中央控制部17允许润滑油向裙部6b的注油，则驱动控制部19在针对裙部6b的注油时刻进行上述电磁阀13的开闭驱动的控制。另一方面，如果未从中央控制部17允许润滑油向裙部6b的注油，则即使指示了针对裙部6b的注油时刻，驱动控制部19也不在该注油时刻进行上述电磁阀13的开闭驱动的控制。
89.另外，驱动控制部19基于由温度检测器24检测出的润滑油的温度和由压力检测器25检测出的润滑油的压力对使打开状态的电磁阀13进行关闭驱动的时刻进行控制。由此，驱动控制部19能够根据润滑油的粘度等的状态变化对从使电磁阀13进行打开驱动起到使其进行关闭驱动为止的时间进行修正，以使得由注油器12进行的每一次注油动作的润滑油的注油量为固定量。此外，从电磁阀13进行打开驱动到进行关闭驱动为止的时间是电磁阀13维持打开状态的时间，相当于通过注油器12向活塞5注入润滑油的时间。
90.角度检测器21检测船舶用内燃机的曲柄角度。详细而言，角度检测器21按照时间序列连续或断续地检测随着活塞5在气缸1的内部的往复运动而变化的曲柄角度。角度检测器21在每次检测曲柄角度时都将表示检测出的曲柄角度的电信号发送到控制装置16。这样的角度检测器21例如与船舶用内燃机的多个气缸对应地在船舶用内燃机设置有多个。
91.转速检测器22设置于船舶用内燃机，检测该船舶用内燃机的发动机转速。例如，转速检测器22按照时间序列连续或断续地检测发动机转速，每次都将表示检测出的发动机转速的电信号发送到控制装置16。
92.负荷检测器23设置于船舶用内燃机，检测该船舶用内燃机的发动机负荷。例如，负荷检测器23按照时间序列连续或断续地检测发动机负荷。或者，负荷检测器23每隔规定的期间检测多个发动机负荷，计算出检测的多个发动机负荷的平均值。负荷检测器23取得如上述那样检测出的发动机负荷或计算出的发动机负荷的平均值作为船舶用内燃机的当前时刻的发动机负荷，每次都将表示取得的发动机负荷的电信号发送到控制装置16。
93.温度检测器24例如设置于注油器12或供油单元14，按照时间序列连续或断续地检测向活塞5注入的润滑油的温度。温度检测器24在每次检测润滑油的温度时都将表示检测出的温度的电信号发送到控制装置16。压力检测器25例如设置于注油器12或供油单元14，按照时间序列连续或断续地检测向活塞5注入的润滑油的压力。压力检测器25在每次检测润滑油的压力时都将表示检测出的压力的电信号发送到控制装置16。
94.(数据表)
95.接下来，对本发明的实施方式中的注油控制所使用的第一数据表18a以及第二数据表18b进行详细说明。图3是表示本发明的实施方式中的针对活塞上侧部的注油控制所使用的第一数据表的一例的示意图。如图3所示，第一数据表18a是表示向活塞上侧部5a注入润滑油时的注油率qn[g/kwh]与注油频率n[次]以及注油时刻tn的对应关系的数据表。
[0096]
详细而言，在图3所示的第一数据表18a中，注油频率n是表示作为针对活塞上侧部5a的注油率qn而登记的多个注油率中的各个注油率下的注油频率(向活塞上侧部5a的注油频率)的数值。作为注油频率n的各数值，可举出最大注油频率na和以该最大注油频率na为起点每次减少1的各数值。最大注油频率na是作为注油频率n而登记于第一数据表18a的多个数值中的最大值。
[0097]
注油率qn由与上述的注油频率n的每个数值建立对应的多个注油率构成。例如，如图3所示，最大注油率qa与最大注油频率na建立对应，注油率q1与从最大注油频率na减去1而得到的注油频率n
a-1建立对应，注油率q2与从该注油频率n
a-1减去1而得到的注油频率n
a-2建立对应。这样的注油率qn通过以下所示的式(1)来计算：
[0098]
注油率qn＝(最大注油率qa/最大注油频率na)
×
注油频率n
…
(1)
[0099]
在上式(1)中，例如在注油频率n为注油频率n
a-1的情况下，作为注油率qn而计算出注油率q1。在注油频率n为注油频率n
a-2的情况下，作为注油率qn而计算出注油率q2。
[0100]
如图3所示，在这样的注油率qn中包含最大注油率qa、上限注油率qb、下限注油率qc等。最大注油率qa是登记于第一数据表18a的多个注油率中的最大注油率。上限注油率qb是向活塞上侧部5a和裙部6b分别注入润滑油的情况下的注油率的上限值。下限注油率qc是在润滑油向活塞上侧部5a的注油中为了确保活塞5相对于气缸1的内周面2a的润滑性所需的最小限度的注油率。
[0101]
此外，第一数据表18a中的注油频率n中的注油频率nb是与上限注油率qb对应的注油频率，注油频率nc是与下限注油率qc对应的注油频率。另外，注油频率na/2(最大注油频率na的1/2的注油频率)是与注油率qa/2(最大注油率qa的1/2的注油率)对应的注油频率。
[0102]
另外，在图3所示的第一数据表18a中，注油时刻tn是润滑油向活塞上侧部5a的注油时刻。详细而言，如图3所示，注油时刻tn通过将活塞5在气缸1的内部的一次往复运动作为一个循环的活塞循环的循环编号y和与活塞上侧部5a对应的曲柄角度a的组合来表示。循环编号y是确定在固定循环期间内所包含的多个活塞循环的每一个的编号，表示这些多个活塞循环的时间序列顺序。循环编号y按照固定循环期间内的多个活塞循环的时间序列顺序如图3所示那样从1登记到ye。循环编号ye是确定固定循环期间内的最后的活塞循环的编号。例如，循环编号ye是与上述的最大注油频率na相同的数值。曲柄角度a相当于进行向活塞上侧部5a的注油的每个活塞循环的注油时刻。即，在第一数据表18a中，“有”和“无”按每个活塞循环表示向活塞上侧部5a的注油的有无。在“有”的活塞循环中，在船舶用内燃机的曲柄角度为“a”的时刻进行向活塞上侧部5a的注油。在“无”的活塞循环中，不进行向活塞上侧部5a的注油。该注油时刻tn的固定循环期间内包含的“有”的活塞循环数是在该固定循环期间内进行的向活塞上侧部5a的注油频率，由上述的注油频率n表示。
[0103]
如图3所示，这样的注油时刻tn与注油频率n一起与注油率qn建立对应。例如，在注油率qn为最大注油率qa的情况下，注油频率n为最大注油频率na，注油时刻tn为最大注油频率na下的注油时刻。在该情况下，向活塞上侧部5a的注油在循环编号1～ye全部的活塞循环
中均为“有”。注油率qn为注油率q1的情况下，注油频率n为注油频率n
a-1，注油时刻tn为该注油频率n
a-1下的注油时刻。在该情况下，向活塞上侧部5a的注油按照循环编号y的顺序以“有
”→“
有
”→“
有
”→“
无
”→“
有
”→“
有
”→“
有
”→“
有”、
…
、
→“
有”这样的模式进行。在注油率qn为上限注油率qb的情况下，注油频率n为注油频率nb，注油时刻tn为该注油频率nb下的注油时刻。在该情况下，向活塞上侧部5a的注油按照循环编号y的顺序以“有
”→“
无
”→“
有
”→“
有
”→“
无
”→“
有
”→“
有
”→“
无”、
…
、
→“
有”这样的模式进行。在注油率qn为注油率qa/2的情况下，注油频率n为注油频率na/2，注油时刻tn为该注油频率na/2下的注油时刻。在该情况下，向活塞上侧部5a的注油按照循环编号y的顺序以“有
”→“
无
”→“
有
”→“
无
”→“
有
”→“
无
”→“
有
”→“
无”、
…
、“无”这样的模式进行。在注油率qn为下限注油率qc的情况下，注油频率n为注油频率nc，注油时刻tn为该注油频率nc下的注油时刻。在该情况下，向活塞上侧部5a的注油按照循环编号y的顺序以“无
”→“
有
”→“
无
”→“
无
”→“
有
”→“
无
”→“
无
”→“
有”、
…
、
→“
无”这样的模式进行。
[0104]
图4是表示本发明的实施方式中的针对裙部的注油控制所使用的第二数据表的一例的示意图。如图4所示，第二数据表18b是表示向裙部6b注入润滑油时的注油率qm[g/kwh]与注油频率m[次]以及注油时刻tm的对应关系的数据表。
[0105]
详细而言，在图4所示的第二数据表18b中，注油率qm被登记为相对于上述的针对活塞上侧部5a的注油率qn为固定比例r的数值。即，注油率qm由上述的注油率qn与固定比例r的乘积(qn×
r)来表示。例如，如图4所示，在针对活塞上侧部5a的注油率qn为最大注油率qa的情况下，注油率qm是最大注油率qa与固定比例r的乘积值(＝qa×
r)。在本实施方式中，该注油率qm(＝qa×
r)是与针对活塞上侧部5a的最大注油率qa对应的注油率。这些注油率qm、qn的对应关系如图4所示在除最大注油率qa以外的注油率qn中也是同样的。另外，上述的固定比例r优选为例如10％以上且15％以下。
[0106]
注油频率m是表示作为针对裙部6b的注油率qm而登记的多个注油率中的各个注油率下的注油频率(向裙部6b的注油频率)的数值。注油频率m的各数值是在固定循环期间内不向活塞上侧部5a进行注油的活塞循环数以下。具体而言，注油频率m的各数值以从固定循环期间内包含的活塞循环数(ye)减去向活塞上侧部5a的注油频率n后的值(ye－n)为上限而设定。但是，在针对裙部6b的注油率qm超过qb×
r的情况下，如图4所示，注油频率m为零(m＝0)。此外，第二数据表18b中的注油频率m中的注油频率ma是与上限注油率qb对应的注油频率，注油频率md是与注油率qa/2对应的注油频率，注油频率me是与下限注油率qc对应的注油频率。
[0107]
另外，在图4所示的第2数据表18b中，注油时刻tm是润滑油向裙部6b的注油时刻。详细而言，如图4所示，注油时刻tm由上述的活塞循环的循环编号y和与裙部6b对应的曲柄角度b的组合表示。该注油时刻tm的循环编号y是与图3所示的活塞上侧部5a的注油时刻tn相同的循环编号。即，针对裙部6b的注油时刻tm时的活塞循环与针对活塞上侧部5a的注油时刻tn时的活塞循环同步。曲柄角度b相当于进行向裙部6b的注入的每个活塞循环的注油时刻。即，在第二数据表18b中，“有”和“无”按每个活塞循环表示向裙部6b的注入的有无。在为“有”的活塞循环中，在船舶用内燃机的曲柄角度为“b”的时刻进行向裙部6b的注油。在为“无”的活塞循环中，不进行向裙部6b的注油。该注油时刻tm的固定循环期间内所包含的“有”的活塞循环数是在该固定循环期间内进行的向裙部6b的注油频率，由上述的注油频率
m表示。
[0108]
如图4所示，这样的注油时刻tm与注油频率m一起与注油率qm(即qn×
r)建立对应，设定为在一个活塞循环内向活塞上侧部5a的注油与向裙部6b的注油不重复。例如，在注油率qn为最大注油率qa的情况下，注油率qm＝qa×
r，注油频率m＝0。在该情况下，在注油时刻tm，向裙部6b的注油在循环编号1～ye全部的活塞循环中均为“无”。在注油率qn为上限注油率qb的情况下，注油率qm＝qb×
r，注油频率m为注油频率ma，注油时刻tm为该注油频率ma下的注油时刻。在该情况下，向裙部6b的注油按照循环编号y的顺序以“无
”→“
有
”→“
无
”→“
无
”→“
有
”→“
无
”→“
无
”→“
有”、
…
、
→“
无”这样的模式进行。在注油率qn为注油率qa/2的情况下，注油率qm＝(qa/2)
×
r，注油频率m为注油频率md，注油时刻tm为该注油频率md下的注油时刻。在该情况下，向裙部6b的注油按照循环编号y的顺序以“无
”→“
无
”→“
无
”→“
有
”→“
无
”→“
有
”→“
无
”→“
无”、
…
、
→“
有”这样的模式进行。在注油率qn为下限注油率qc的情况下，注油率qm＝qc×
r，注油频率m为注油频率me，注油时刻tm为该注油频率me下的注油时刻。在该情况下，向裙部6b的注油按照循环编号y的顺序以“无
”→“
无
”→“
无
”→“
无
”→“
无
”→“
无
”→“
有
”→“
无”、
…
、
→“
有”这样的模式进行。
[0109]
此外，图3、4所示的注油时刻tn、tm是活塞上侧部5a以及裙部6b各自的注油时刻的一例，并不限定本发明。只要在一个活塞循环内向活塞上侧部5a的注油和向裙部6b的注油不重复，则注油时刻tn、tm也可以是除图3、4所示的模式以外的注油时刻。
[0110]
(向活塞上侧部的注油)
[0111]
接着，对向活塞上侧部5a的注油进行详细说明。图5是表示本发明的实施方式中的向活塞上侧部5a的注油的一例的示意图。在本实施方式中，向活塞上侧部5a的注油例如在活塞5在气缸1的内部往复运动的过程中从下止点cb侧向上止点ct侧上升时进行。
[0112]
详细而言，如图5所示，活塞5在使活塞环7a～7c与气缸套2的内周面2a滑动接触的状态下在气缸套2的内部上升。此时，活塞5正在朝向设置于气缸套2的注油棒11的注油口的位置上升。
[0113]
在此，在船舶用内燃机的曲柄角度为曲柄角度a的时刻(以下，称为第一时刻)，上升中的活塞5到达使活塞上侧部5a的规定部位例如图5所示使冠部6a的下端部与注油棒11的注油口相对的位置。此外，如图5所示，冠部6a的下端部是与最上层的活塞环7a的上端部相邻的部位。在该第一时刻，如图5所示，开始润滑油30向活塞上侧部5a的注油。此时，润滑油30首先从注油棒11向冠部6a的下端部喷出。
[0114]
之后，活塞5继续在气缸套2的内部上升，例如如图5所示到达使活塞上侧部5a的下端部、即最下层的活塞环7c与注油棒11的注油口相对的位置。在上升中的活塞5到达了该位置的时刻(以下，称为第二时刻)，润滑油30向活塞上侧部5a的注油结束。即，润滑油30在从上述的第一时刻到第二时刻为止的期间持续地从注油棒11向活塞上侧部5a喷出。该期间与图1所示的电磁阀13从进行打开驱动到进行关闭驱动为止的期间(维持打开状态的期间)相同。润滑油30被注入至上升中的活塞5中的从冠部6a的下端部遍及至最下层的活塞环7c的区域。
[0115]
这样注入有润滑油30的活塞5一边通过活塞环7a～7c将润滑油30涂开等，一边在气缸套2的内部持续地进行往复运动。由此，在气缸套2的内周面2a与活塞5之间形成润滑油30的油膜。
[0116]
(向活塞裙的注油)
[0117]
接着，对向活塞裙(即活塞5的裙部6b)的注油进行详细说明。图6是表示本发明的实施方式中的向活塞裙的注油的一例的示意图。在本实施方式中，向裙部6b的注油例如在活塞5在气缸1的内部往复运动的过程中从上止点ct侧向下止点cb侧下降时进行。
[0118]
详细而言，如图6所示，活塞5在使活塞环7a～7c与气缸套2的内周面2a滑动接触的状态下在气缸套2的内部下降。此时，活塞5正在朝向设置于气缸套2的注油棒11的注油口的位置下降。
[0119]
在此，在船舶用内燃机的曲柄角度为曲柄角度b的时刻(以下，称为第三时刻)，下降中的活塞5到达使裙部6b的规定部位例如图6所示使裙部6b的下端部与注油棒11的注油口相对的位置。在该第三时刻，如图6所示，开始润滑油30向裙部6b的注油。此时，润滑油30首先从注油棒11向裙部6b的下端部喷出。
[0120]
之后，活塞5继续在气缸套2的内部下降，例如如图6所示，到达使裙部6b的上端部与注油棒11的注油口相对的位置。此外，如图6所示，裙部6b的上端部是与最下层的活塞环7c的下端部相邻的部位。在下降中的活塞5到达该位置的时刻(以下，称为第四时刻)，润滑油30向裙部6b的注油结束。即，润滑油30在从上述的第三时刻到第四时刻为止的期间持续地从注油棒11向裙部6b喷出。该期间与图1所示的电磁阀13从进行打开驱动到进行关闭驱动为止的期间相同。润滑油30被注入至下降中的活塞5中的从裙部6b的下端部遍及至上端部的区域。
[0121]
这样注入有润滑油30的活塞5一边通过活塞环7a～7c将润滑油30涂开等，一边在气缸套2的内部持续地进行往复运动。由此，在气缸套2的内周面2a与裙部6b之间形成润滑油30的油膜。
[0122]
(注油制御)
[0123]
接下来，对本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10的注油控制进行详细说明。图7是表示本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统的注油控制的处理流程的一例的流程图。气缸注油系统10(参照图1)通过适当地进行图7所示的步骤s101～s116的各处理来控制润滑油向气缸1内的活塞5的注油。
[0124]
详细而言，如图7所示，气缸注油系统10设定注油控制中的基准注油率qs(步骤s101)。在步骤s101中，中央控制部17将发动机负荷为100％的情况下的注油率设定为基准注油率qs。
[0125]
例如，在未从操作装置15向控制装置16输入基准注油率的指定值的情况下，中央控制部17参照第一数据表18a，将在该第一数据表18a中登记的多个注油率qn中的最大注油率qa设定为基准注油率qs。或者，在从操作装置15向控制装置16输入了基准注油率的指定值的情况下，中央控制部17基于该输入的指定值来设定基准注油率qs。此时，中央控制部17从登记于第一数据表18a的多个注油率qn中将与上述指定值最接近的注油率设定为基准注油率qs。例如，在这些多个注油率qn中存在与上述指定值相同值的注油率的情况下，中央控制部17将与该指定值相同值的注油率设定为基准注油率qs。在这些多个注油率qn中没有与上述指定值相同的注油率的情况下，中央控制部17将这些多个注油率qn中的与上述指定值的差最小的注油率设定为基准注油率qs。
[0126]
在执行步骤s101的处理后，气缸注油系统10导出向气缸1内的活塞5注油的润滑油
的注油率q(步骤s102)。在步骤s102中，中央控制部17根据船舶用内燃机的发动机负荷来导出注油率q。
[0127]
详细而言，在船舶用内燃机的动作模式为平均有效压比例模式的情况下，控制装置16取得由转速检测器22检测出的船舶用内燃机的当前时刻的发动机转速和由负荷检测器23检测出的船舶用内燃机的当前时刻的发动机负荷。中央控制部17基于这些取得的发动机转速和发动机负荷算出气缸1的平均有效压力。接着，中央控制部17求出上述计算出的平均有效压力相对于发动机负荷为100％的情况下的平均有效压力的比例，通过将该得到的比例与基准注油率qs相乘等处理，导出与当前时刻的发动机负荷对应的注油率q。或者，在船舶用内燃机的动作模式为输出比例模式的情况下，控制装置16取得由负荷检测器23检测出的船舶用内燃机的当前时刻的发动机负荷。中央控制部17通过将该取得的发动机负荷与基准注油率qs相乘等处理而导出与当前时刻的发动机负荷对应的注油率q。
[0128]
在执行步骤s102的处理后，气缸注油系统10判定导出的注油率q的水平(步骤s103)。在步骤s103中，中央控制部17将通过步骤s102的处理导出的注油率q与登记于第一数据表18a的上限注油率qb以及下限注油率qc进行比较。中央控制部17通过该比较处理对注油率q是否超过上限注油率qb、注油率q是否为下限注油率qc以上且上限注油率qb以下的范围内、注油率q是否低于下限注油率qc进行判定。
[0129]
在注油率q超过上限注油率qb的情况下(步骤s103，q＞qb)，控制装置16针对活塞5的上半部分(活塞上侧部5a)决定注油率q下的注油频率和注油时刻(步骤s104)。
[0130]
在步骤s104中，注油率q是与登记于第一数据表18a的注油率qn中的、超过上限注油率qb且最大注油率qa以下的范围内的任一个相同的值。中央控制部17将登记于第一数据表18a的注油频率n和注油时刻tn中的、与该注油率q对应的注油频率和注油时刻决定为润滑油向活塞上侧部5a的注油频率和注油时刻。即，中央控制部17在每个固定循环期间决定向活塞上侧部5a注入润滑油的频率、在固定循环期间内包含的多个活塞循环中的执行润滑油的注油的活塞循环、以及每个该活塞循环的注油对象(活塞上侧部5a)。中央控制部17向驱动控制部19指示如上述那样决定的注油频率和注油时刻。
[0131]
在执行步骤s104的处理后，气缸注油系统10对活塞上侧部5a控制润滑油的注油(步骤s105)。在步骤s105中，驱动控制部19控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12按照通过步骤s104的处理而从中央控制部17指示的注油频率和注油时刻注入润滑油。
[0132]
详细而言，驱动控制部19基于从中央控制部17指示的注油频率掌握每个固定循环期间的向活塞上侧部5a的注油频率n。另外，驱动控制部19基于从中央控制部17指示的注油时刻掌握在固定循环期间内执行向活塞上侧部5a的注油的有注油的活塞循环的循环编号y和执行该注油时的曲柄角度a。进一步，驱动控制部19按照时间序列依次取得由角度检测器21检测出的船舶用内燃机的曲柄角度。驱动控制部19在具有向活塞上侧部5a的注油的活塞循环中对电磁阀13进行控制使其在上述取得的曲柄角度为曲柄角度a的时刻进行打开驱动。之后，驱动控制部19对电磁阀13进行控制使其将打开状态维持规定的期间后再进行关闭驱动。驱动控制部19基于由角度检测器21检测出的曲柄角度掌握活塞循环的一个循环，按照活塞循环的循环编号y的顺序(时间序列顺序)依次执行上述那样的电磁阀13的开闭驱动的控制。注油器12在电磁阀13为打开状态的期间例如如图5所示通过注油棒11等向在气缸1内上升中的活塞5的活塞上侧部5a注入润滑油。
[0133]
在执行步骤s105的处理后，气缸注油系统10判断船舶用内燃机的发动机负荷是否恒定(步骤s106)。在步骤s106中，中央控制部17在从负荷检测器23依次取得的各发动机负荷之间存在规定值以上的变化的情况下判断为发动机负荷不恒定(发生了变化)。另外，中央控制部17在从负荷检测器23依次取得的各发动机负荷的差小于规定值的情况下判断为发动机负荷恒定。
[0134]
在步骤s106中发动机负荷恒定的情况下(步骤s106，是)，气缸注油系统10返回至步骤s105，重复该步骤s105以后的处理。另一方面，在步骤s106中发动机负荷发生了变化的情况下(步骤s106，否)，气缸注油系统10返回至步骤s102，重复该步骤s102以后的处理。
[0135]
另一方面，在上述的步骤s103的处理中，在注油率q为下限注油率qc以上且上限注油率qb以下的范围内的情况下(步骤s103，qc≤q≤qb)，控制装置16针对活塞5的活塞上侧部5a和裙部6b决定注油率q下的注油频率和注油时刻(步骤s107)。
[0136]
在步骤s107中，注油率q是与登记于第一数据表18a的注油率qn中的、下限注油率qc以上且上限注油率qb以下的范围内的任一个相同的值。中央控制部17将与该注油率q对应的注油频率和注油时刻与上述的步骤s104同样地决定为润滑油向活塞上侧部5a的注油频率和注油时刻。
[0137]
另外，在步骤s107中，中央控制部17将在第二数据表18b中登记的注油频率m和注油时刻tm中的、与该注油率q和固定比例r的乘积值(注油率q
×
r)对应的注油频率和注油时刻决定为润滑油向裙部6b的注油频率和注油时刻。即，中央控制部17在每个固定循环期间决定向活塞上侧部5a及裙部6b的每一个注入润滑油的各频率、在固定循环期间内包含的多个活塞循环中的执行润滑油的注油的活塞循环、以及该每个活塞循环的注油对象(活塞上侧部5a和裙部6b中的任一个)。中央控制部17向驱动控制部19指示如上述那样决定的注油频率和注油时刻。
[0138]
在执行步骤s107的处理后，气缸注油系统10判断是否允许润滑油向裙部6b的注油(步骤s108)。在气缸注油系统10中，通过用户对操作装置15进行操作而向控制装置16输入允许信息，从而允许润滑油向裙部6b的注油。在步骤s108中，在从操作装置15向控制装置16输入了允许信息的情况下，中央控制部17通过基于该输入的允许信息建立允许标志等处理而对驱动控制部19允许润滑油向裙部6b的注油。另一方面，在未从操作装置15向控制装置16输入允许信息的情况下，中央控制部17对驱动控制部19禁止润滑油向裙部6b的注油。
[0139]
在步骤s108中，在允许润滑油向裙部6b的注入的情况下(步骤s108，是)，气缸注油系统10针对活塞上侧部5a和裙部6b的每一个控制润滑油的注油(步骤s109)。在步骤s109中，驱动控制部19控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12按照通过步骤s107的处理从中央控制部17指示的注油频率和注油时刻注入润滑油。
[0140]
详细而言，驱动控制部19针对活塞上侧部5a与上述的步骤s105同样地掌握每个固定循环期间的注油频率n、固定循环期间内的有注油的活塞循环的循环编号y、以及执行该注油时的曲柄角度a。另外，驱动控制部19基于从中央控制部17对裙部6b指示的注油频率掌握每个固定循环期间的向裙部6b的注油频率m。进一步，驱动控制部19基于从中央控制部17对裙部6b指示的注油时刻而掌握在固定循环期间内执行向裙部6b的注入的有注油的活塞循环的循环编号y和执行该注油时的曲柄角度b。驱动控制部19使关于活塞上侧部5a的固定循环期间内的活塞循环与关于裙部6b的固定循环期间内的活塞循环同步。即，固定循环期
间内的活塞循环的循环编号y在活塞上侧部5a与裙部6b间通用。
[0141]
另外，驱动控制部19按照时间序列依次取得由角度检测器21检测出的船舶用内燃机的曲柄角度。驱动控制部19对于润滑油向活塞上侧部5a的注油与上述的步骤s105同样地控制电磁阀13的开闭驱动。与此并行地，驱动控制部19在具有向裙部6b的注入的活塞循环中对电磁阀13进行控制使其在上述取得的曲柄角度为曲柄角度b的时刻进行打开驱动。之后，驱动控制部19对电磁阀13进行控制使其将打开状态维持规定的期间后再进行关闭驱动。驱动控制部19基于由角度检测器21检测出的曲柄角度掌握活塞循环的一个循环，按照活塞循环的循环编号y的顺序(时间序列顺序)依次执行上述那样的电磁阀13的开闭驱动的控制。
[0142]
在电磁阀13从上述的第一时刻(曲柄角度a的时刻)至第二时刻持续地为打开状态的期间，注油器12例如如图5所示通过注油棒11等向在气缸1内上升中的活塞5的活塞上侧部5a注入润滑油。另外，在与活塞上侧部5a的注油时刻不同的活塞循环中，在电磁阀13从上述的第三时刻(曲柄角度b的时刻)至第四时刻持续地为打开状态的期间，注油器12例如如图6所示通过注油棒11等向在气缸1内下降中的活塞5的裙部6b注入润滑油。
[0143]
另一方面，在上述的步骤s108中，在不允许润滑油向裙部6b的注入的情况下(步骤s108，否)，气缸注油系统10不进行润滑油向裙部6b的注油，而对活塞上侧部5a控制润滑油的注油(步骤s110)。在步骤s110中，驱动控制部19控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12按照通过步骤s107的处理而从中央控制部17指示的注油频率和注油时刻中的、针对活塞上侧部5a的注油频率和注油时刻注入润滑油。
[0144]
详细而言，驱动控制部19与上述的步骤s105同样地控制电磁阀13的开闭驱动以进行润滑油向活塞上侧部5a的注油。另外，即使在从角度检测器21取得的曲柄角度为曲柄角度b的时刻，驱动控制部19也不进行电磁阀13的开闭驱动的控制，由此，对注油器12禁止润滑油向裙部6b的注油。在电磁阀13从上述的第一时刻至第二时刻持续地为打开状态的期间，注油器12例如如图5所示通过注油棒11等向在气缸1内上升中的活塞5的活塞上侧部5a注入润滑油。另一方面，注油器12不进行润滑油向裙部6b的注油。
[0145]
在执行步骤s109或步骤s110的处理后，气缸注油系统10判断船舶用内燃机的发动机负荷是否恒定(步骤s111)。在步骤s111中，中央控制部17与上述的步骤s106同样地判断发动机负荷是否恒定。
[0146]
在步骤s111中发动机负荷恒定的情况下(步骤s111，是)，气缸注油系统10返回至步骤s108，重复该步骤s108以后的处理。另一方面，在步骤s111中发动机负荷发生了变化的情况下(步骤s111，否)，气缸注油系统10返回至步骤s102，重复该步骤s102以后的处理。
[0147]
在此，在气缸注油系统10重复执行步骤s108～步骤s111的各处理的情况下，润滑油向裙部6b的注油存在被暂时禁止之后被允许的可能性。在该情况下，可能发生从开始了润滑油向活塞上侧部5a的注入的固定循环期间内的中途的活塞循环追加润滑油向裙部6b的注入的情况。在本实施方式中，如上所述，关于活塞上侧部5a的固定循环期间内的活塞循环和关于裙部6b的固定循环期间内的活塞循环同步。因此，即使如上述那样从中途的活塞循环追加润滑油向裙部6b的注油，也能够避免在一个活塞循环内润滑油向活塞上侧部5a的注油和润滑油向裙部6b的注油重复的情况。
[0148]
另一方面，在上述的步骤s103的处理中，在注油率q低于下限注油率qc的情况下
(步骤s103、q＜qc)，控制装置16针对活塞5的活塞上侧部5a和裙部6b决定不是注油率q而是下限注油率qc下的注油频率和注油时刻(步骤s112)。
[0149]
在步骤s112中，下限注油率qc是登记于第一数据表18a的注油率qn中的最小的注油率。中央控制部17将与该下限注油率qc对应的注油频率和注油时刻与上述的步骤s107同样地决定为润滑油向活塞上侧部5a的注油频率和注油时刻。
[0150]
另外，在步骤s112中，中央控制部17将登记于第二数据表18b的注油频率m和注油时刻tm中的、与该下限注油率qc和固定比例r的乘积值(注油率qc×
r)对应的注油频率和注油时刻与上述的步骤s107同样地决定为润滑油向裙部6b的注油频率和注油时刻。中央控制部17向驱动控制部19指示如上述那样决定的注油频率和注油时刻。
[0151]
在执行步骤s112的处理后，气缸注油系统10判断是否允许润滑油向裙部6b的注油(步骤s113)。在步骤s113中，中央控制部17与上述的步骤s108同样地基于从操作装置15输入到控制装置16的允许信息允许润滑油向裙部6b的注油，在未输入该允许信息的情况下，禁止润滑油向裙部6b的注油。
[0152]
在步骤s113中，在允许润滑油向裙部6b的注入的情况下(步骤s113，是)，气缸注油系统10针对活塞上侧部5a和裙部6b的每一个控制润滑油的注油(步骤s114)。在步骤s114中，驱动控制部19除了注油率q被置换为下限注油率qc以外均与上述的步骤s109同样地针对活塞上侧部5a和裙部6b的每一个控制电磁阀13的开闭驱动。
[0153]
另一方面，在上述的步骤s113中，在未允许润滑油向裙部6b的注入的情况下(步骤s113，否)，气缸注油系统10不进行润滑油向裙部6b的注油，而对活塞上侧部5a控制润滑油的注油(步骤s115)。在步骤s115中，驱动控制部19除了注油率q被置换为下限注油率qc以外均与上述的步骤s110同样地针对活塞上侧部5a控制电磁阀13的开闭驱动。
[0154]
在执行步骤s114或步骤s115的处理后，气缸注油系统10判断船舶用内燃机的发动机负荷是否恒定(步骤s116)。在步骤s116中，中央控制部17与上述的步骤s106同样地判断发动机负荷是否恒定。
[0155]
在步骤s116中发动机负荷恒定的情况下(步骤s116，是)，气缸注油系统10返回至步骤s113，重复该步骤s113以后的处理。另一方面，在步骤s116中发动机负荷发生了变化的情况下(步骤s116，否)，气缸注油系统10返回至步骤s102，重复该步骤s102以后的处理。
[0156]
此外，即使在重复执行上述的步骤s113～步骤s116的各处理的情况下，由于关于活塞上侧部5a的固定循环期间内的活塞循环和关于裙部6b的固定循环期间内的活塞循环同步，因此也能够避免在一个活塞循环内润滑油向活塞上侧部5a的注油和润滑油向裙部6b的注油重复的情况。
[0157]
另外，在发动机负荷发生了变化的情况下，在上述的步骤s102中，根据变化后的发动机负荷来导出注油率q。之后，在上述的步骤s104、s107、s112的每一个中，针对活塞5的注油频率和注油时刻被切换为发动机负荷发生了变化之后的注油率q下的注油频率和注油时刻。在上述的步骤s105、s109、s110、s114、s115的每一个中，以如上所述根据发动机负荷的变化而切换后的注油频率和注油时刻控制润滑油向活塞5的注油。此时，即使在发动机负荷变化前注油控制持续到固定循环期间内的中途的活塞循环，润滑油向活塞5的注油也以上述切换后的注油频率和注油时刻从固定循环期间内的最初(循环编号y＝1)的活塞循环开始被重新控制。
[0158]
此外，在气缸注油系统10中，控制装置16也可以在从操作装置15新输入了基准注油率的指定值的情况下每次都进行上述的步骤s101的处理，之后，适当地重复步骤s102以后的处理。
[0159]
如以上说明的那样，在本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10中，控制装置16根据船舶用内燃机的发动机负荷导出润滑油相对于活塞5的注油率q，决定导出的注油率q下的润滑油向活塞5的上半部分(活塞上侧部5a)和裙部6b各自的注油频率和注油时刻，控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12在所决定的注油频率和注油时刻进行润滑油向活塞5的注油。基于该控制装置16的驱动控制，在电磁阀13为关闭状态的情况下，注油器12蓄积润滑油。在电磁阀13为打开状态的情况下，注油器12对在船舶用内燃机的气缸1的内部进行往复运动的活塞5通过设置于气缸1的注油棒11注入润滑油。
[0160]
因此，能够根据施加于活塞5的冠部6a的缸内压力，控制润滑油向活塞上侧部5a和裙部6b各自的注油频率和注油时刻。由此，能够在气缸1的内周面2a与活塞5之间注入为了确保活塞5相对于气缸1的内周面2a的滑动性所需的润滑油，并且，能够避免在缸内压力增大而活塞5难以在气缸1的内部倾倒的情况下润滑油向裙部6b的注油过度的情况、以及在缸内压力减少而活塞5容易在气缸1的内部倾倒的情况下润滑油向裙部6b的注油不足的情况。其结果，能够抑制润滑油相对于活塞上侧部5a和裙部6b各自的注油量的过量或不足，因此能够对在气缸1的内部进行往复运动的活塞5高效地注入润滑油。
[0161]
另外，在本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10中，控制装置16以润滑油向裙部6b的注油率相对于润滑油向活塞上侧部5a的注油率为固定的比例的方式决定润滑油向活塞上侧部5a的注油频率和注油时刻、以及润滑油向裙部6b的注油频率和注油时刻。因此，能够对活塞上侧部5a和裙部6b分别均衡地注入润滑油，由此，能够进一步提高润滑油向活塞5的注油效率。
[0162]
另外，在本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10中，控制装置16基于通过操作装置15以能够变更的方式输入的指定值设定发动机负荷为100％的情况下的基准注油率，将设定的基准注油率作为基准导出与发动机负荷相应的润滑油的注油率q。因此，通过变更根据用户的输入操作而输入的指定值，能够容易地变更基准注油率。由此，能够根据船舶用内燃机的运转时间(工作时间)、设置于活塞5的活塞环、气缸1的内周面2a的状态等而减少基准注油率。其结果是，能够促进船舶的航行所需的成本的降低。
[0163]
另外，在本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10中，控制装置16基于通过操作装置15输入的允许信息允许润滑油向活塞5的裙部6b的注油。因此，能够在用户侧选择是否允许润滑油向裙部6b的注油，由此，能够在用户侧的判断中根据需要进行润滑油向裙部6b的注油。
[0164]
另外，在本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10中，基于船舶用内燃机的曲柄角度控制电磁阀13的开闭驱动，以使得注油器12向上升中的活塞5的活塞上侧部5a或下降中的活塞5的裙部6b注入润滑油。因此，能够将向活塞上侧部5a注入的润滑油伴随着活塞5的往复运动而在气缸1的内周面2a与至少活塞上侧部5a之间涂开而油膜化。另外，能够将向裙部6b注入的润滑油伴随着活塞5的往复运动而在气缸1的内周面2a与至少裙部6b之间涂开而油膜化。由此，能够在气缸1的内周面2a与活塞5之间高效地形成用于确保活塞5相对于该内周面2a的滑动性的润滑油的油膜。
[0165]
此外，在上述的实施方式中，例示了在一个气缸1设置有八个注油棒11的情况，但本发明并不限定于此。在本发明中，设置于一个气缸1的注油棒11的配置数没有特别限定，例如也可以是两个以上(多个)。
[0166]
另外，在上述的实施方式中，在活塞5正在上升时向活塞上侧部5a注入润滑油，在活塞5正在下降时向裙部6b注入润滑油，但本发明并不限定于此。例如，也可以在活塞5正在下降时向活塞上侧部5a注入润滑油。此时，也可以从活塞上侧部5a中的最下层的活塞环7c的位置开始润滑油的注油。另外，也可以在活塞5正在上升时向裙部6b注入润滑油。此时，也可以从裙部6b的上端部(与最下层的活塞环7c相邻的部位)开始润滑油的注油。
[0167]
另外，在上述的实施方式中，在向控制装置16输入了允许信息的情况下允许润滑油向裙部6b的注油，但本发明并不限定于此。例如，也可以是，操作装置15根据用户的输入操作向控制装置16输入用于禁止润滑油向裙部6b的注入的禁止信息，控制装置16基于该输入的禁止信息禁止润滑油向裙部6b的注油。
[0168]
另外，在上述的实施方式中，使一个操作装置15兼具作为输入基准注油率的指定值的第一输入部的功能和作为输入向裙部6b的注入的允许信息的第二输入部的功能，但本发明并不限定于此。例如，也可以将上述的第一输入部和第二输入部作为各自分体的输入部(操作装置)而设置在气缸注油系统10中。
[0169]
另外，在上述的实施方式中，作为设置于活塞主体的外周部的多个活塞环的一例而例示了三个活塞环，但本发明并不限定于此。例如，也可以在活塞主体的外周部以在该活塞主体的往复运动方向上排列的方式设置有两个以上的活塞环。
[0170]
另外，在上述的实施方式中，例示了角度检测器21、转速检测器22以及负荷检测器23设置于船舶用内燃机的情况，但本发明并不限定于此。例如，这些角度检测器21、转速检测器22以及负荷检测器23也可以分别是本发明的实施方式所涉及的气缸注油系统10的一个结构例。与此同样地，温度检测器24和压力检测器25也可以是气缸注油系统10的一个结构例。
[0171]
另外，并非通过上述的实施方式来限定本发明。将上述的各构成要素适当组合而构成的结构也包含在本发明中。除此以外，基于上述的实施方式而由本领域技术人员等做出的其他实施方式、实施例以及运用技术等全部包含在本发明的范畴内。

技术特征：

1.一种气缸注油系统，其特征在于，具备：注油器，该注油器对在船舶用内燃机的气缸的内部进行往复运动的活塞通过设置于所述气缸的注油棒注入润滑油；电磁阀，该电磁阀在为关闭状态的情况下使所述注油器蓄积所述润滑油，在为打开状态的情况下使所述注油器进行所述润滑油向所述活塞的注油；以及控制装置，该控制装置根据所述船舶用内燃机的负荷而导出所述润滑油的注油率，决定导出的所述注油率下的所述润滑油向所述活塞的活塞上侧部和裙部各自的注油频率和注油时刻，并控制所述电磁阀的开闭驱动，以使得所述注油器按照所决定的所述注油频率和所述注油时刻注入所述润滑油。2.根据权利要求1所述的气缸注油系统，其特征在于，所述控制装置以所述润滑油向所述裙部的注油率相对于所述润滑油向所述活塞上侧部的注油率为固定的比例的方式决定所述润滑油向所述活塞上侧部的注油频率及注油时刻和所述润滑油向所述裙部的注油频率及注油时刻。3.根据权利要求1或2所述的气缸注油系统，其特征在于，所述控制装置将所述船舶用内燃机的负荷为100％的情况下的所述润滑油的注油率设定为基准注油率，将设定的所述基准注油率作为基准而导出与所述船舶用内燃机的负荷相应的所述润滑油的注油率。4.根据权利要求3所述的气缸注油系统，其特征在于，具备输入部，该输入部将用于以能够变更的方式指定所述基准注油率的指定值输入至所述控制装置，所述控制装置基于所输入的所述指定值来设定所述基准注油率。5.根据权利要求1至4中任一项所述的气缸注油系统，其特征在于，具备输入部，该输入部将用于允许所述润滑油向所述裙部的注入的允许信息输入到所述控制装置，所述控制装置基于输入的所述允许信息允许所述润滑油向所述裙部的注入。6.根据权利要求1至5中任一项所述的气缸注油系统，其特征在于，所述控制装置针对将所述活塞的一次往复运动作为一个循环的固定循环期间所包含的每个循环决定是否向所述活塞注入所述润滑油、以及在注入所述润滑油的情况下将所述活塞上侧部和所述裙部中的哪一个作为注油对象。7.根据权利要求1至6中任一项所述的气缸注油系统，其特征在于，所述控制装置基于所述船舶用内燃机的曲柄角度控制所述电磁阀的开闭驱动，以使得所述注油器向上升中的所述活塞的所述活塞上侧部或下降中的所述活塞的所述裙部注入所述润滑油。

技术总结

本发明提供一种能够对在气缸的内部进行往复运动的活塞高效地注入润滑油的气缸注油系统。作为本发明的一个方式的气缸注油系统具备：注油器，该注油器对在船舶用内燃机的气缸的内部进行往复运动的活塞通过设置于所述气缸的注油棒注入润滑油；电磁阀，该电磁阀在为关闭状态的情况下使所述注油器蓄积所述润滑油，在为打开状态的情况下使所述注油器进行所述润滑油向所述活塞的注油；以及控制装置。所述控制装置根据发动机负荷而导出所述润滑油的注油率，决定所导出的所述注油率下的所述润滑油向所述活塞的活塞上侧部和裙部各自的注油频率和注油时刻，并控制所述电磁阀的开闭驱动，以使得所述注油器按照所决定的所述注油频率和所述注油时刻注入所述润滑油。率和所述注油时刻注入所述润滑油。率和所述注油时刻注入所述润滑油。