JPH08170551A

JPH08170551A - ディーゼルエンジン

Info

Publication number: JPH08170551A
Application number: JP6313775A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamaki; 芳久山木; Susumu Koketsu; 晋纐纈
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】多機能を備えることによって実質的なコストを
低くできるディーゼルエンジンを提供する。【構成】吸気弁１５、排気弁１６を開閉する弁手段、弁
手段を駆動する駆動手段として加圧ポンプ４０、駆動回
路３８、電磁弁６５、運転状態検出手段としてクランク
角センサ３２等の出力に応じて駆動手段を制御するＥＣ
Ｕ３１を備え、ＥＣＵは運転状態検出手段の出力に応じ
て、第１の運転領域と判定した時圧縮行程の少なくとも
末期において弁手段を開放する制動モードと、第２の運
転領域と判定した時吸気行程において弁手段を開放する
ＥＧＲモードと、第３の運転領域と判定した時吸気行程
末期以降において弁手段を開放するミラーサイクルモー
ドとを切り換えるように駆動手段４０，３８，６５を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンブレーキを強化
できる圧縮空気解放型制動装置を備えたディーゼルエン
ジン、特に、圧縮空気解放型制動装置をその他のエンジ
ン制御にも使用できるようにしたディーゼルエンジンに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンは、そのアクセル操
作リンクが燃料噴射ポンプの調量レバーに連結され、無
負荷時には燃料を絞るのみで、吸気通路を絞ることとな
らず、エンジンブレーキの効果が弱い。そこで、通常の
ディーゼルエンジンでは、エンジンブレーキの補助ブレ
ーキとして排気ブレーキや第３弁を用いた圧縮空気解放
型制動装置を使用することが多い。ここで、圧縮空気解
放型制動装置は、例えば、吸排気弁の他に第３弁を燃焼
室に対向配備し、この第３弁を同弁に対向する油圧ピス
トンと、それに油圧回路を介して連結された第２の油圧
ピストン及び同ピストンを往復動させるカム機構等を備
え、各気筒の圧縮上死点前後で燃焼室の圧縮ガスを排気
路に排除し、圧縮エネルギの放出を行ないポンプロスを
増大させ、エンジンブレーキの強化を図るように構成さ
れる。

【０００３】なお、圧縮空気解放型制動装置の作動説明
を追加すると、図２０に示すように、圧縮行程ａの最後
に、燃焼行程に向かわずに圧縮上死点ｐ１側で圧縮空気
が強制的に放出され、膨張行程ｂが成されて負の仕事が
発生し、更に、排気行程ｃの後に吸気行程ｄが成されて
負の仕事が発生する。この場合、圧縮行程ａ後に圧縮空
気の放出がなされてから膨張行程ｂに達した際の負の仕
事や、排気行程ｃ後の吸入行程ｄでの負の仕事は、共
に、エンジン回転数が高いほど燃焼室と吸排気系との間
の絞り効果が強化されて大きくなることが知られてい
る。このような圧縮空気解放型制動装置は、第３弁を油
圧ピストンで開弁作動させる機構を有するため、この機
構を利用すれば、吸気行程時に燃焼室に排ガスの一部を
ＥＧＲガスとして再循環させることが可能と見做され、
同装置をＥＧＲ装置として兼用することも可能である。

【０００４】このような技術の一例が、実公平３−１１
４０１号公報に開示される。ところで、ディーゼルエン
ジンは、上述のように、無負荷時や低中負荷時において
も、燃料を絞るのみで、吸気通路を絞ることは無い。し
かも、低中負荷時にも燃焼室には十分な量の空気が供給
され、これが圧縮され、排気される。このため、低回転
時には問題が少ないが、中高回転時には吸排気が吸排気
ポートで絞られ流動抵抗が増え、吸排気によるエネルギ
ロスが大きくなる。結果としてエンジンの燃費を低下さ
せる傾向にあり、その改善が望まれている。このような
ディーゼルエンジンの中高回転時の吸排気の流動抵抗に
よるエネルギロスを低減する一手段として、ディーゼル
エンジンをミラーサイクル化することが考えられる。

【０００５】このミラーサイクルエンジンは、図２１に
示すように、例えば４サイクルエンジンの吸気弁を下死
点ＢＤＣよりθ１手前のＡ’位置で早閉し、あるいは下
死点ＢＤＣよりθ１後のＡ”位置で遅閉し、圧縮行程容
積Ｓ１を膨張行程容積Ｓ２より低く設定し、これによっ
て膨張比を大きく設定できる。このミラーサイクルを通
常のオットーサイクルと比較した場合、有効圧縮比が低
いことより、燃焼室温度を低下させてＮＯ_Xの発生を防
止でき、特に、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保でき
るので、熱効率を高い値に維持でき、ポンプ損失が比較
的低く、燃費向上を図り易い。

【０００６】例えば、特開昭６１−１０６９２０号公報
には、吸気路上にタイミングバルブを設け、同バルブの
回転軸を移行手段を介してクランク軸の１／２の回転速
度で駆動させ、更に、制御回路に操作されるアクチュエ
ータの働きによって移行手段がタイミングバルブの回転
軸をクランク軸側の角変位に対して相対的に移行させる
ように構成される。この場合、低回転時にはタイミング
バルブの開弁期間を吸気弁の閉弁時期より早める方向に
移行させて、両弁が共に開く期間を短くし、吸気吹き抜
けを抑制し、充填効率の確保を図り、高回転時にはタイ
ミングバルブの開弁期間を吸気弁の開弁時期に重なる方
向に移行させて両弁が共に開く期間を長くし、吸気量を
増加させ、充填効率の向上を図ってミラーサイクルとオ
ットーサイクルとを選択的に行うことの出来るエンジン
が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、ミラーサ
イクルエンジンでは、有効圧縮比が下がることより、ポ
ンプ損失が比較的低く、燃費向上を図り易い。しかし、
特開昭６１−１０６９２０号公報のミラーサイクルエン
ジンは、タイミングバルブ、移行手段、移行手段がタイ
ミングバルブをクランク軸側の角変位に対して相対的に
移行させるアクチュエータ及び制御回路を備え、複雑な
構造を必要とし、しかも、この構造を、圧縮空気解放型
制動装置やＥＧＲ装置にも有効利用するということはで
きず、装置の実質的なコストが高いものとなる。更に、
実公平３−１１４０１号公報に開示された技術では、圧
縮空気解放型制動装置をＥＧＲ装置にとしても兼用で
き、装置の実質的なコストを比較的低くできるが、ミラ
ーサイクルエンジンとして兼用することはできず、燃費
の改善されたディーゼルエンジンを得ることはできな
い。

【０００８】請求項１乃至請求項９の各発明の目的は、
多機能を備えることによって実質的なコストを低くでき
ると共に燃費の改善されたディーゼルエンジンを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１は、エンジンの燃焼室に連通される吸気
ポートの吸気開口を開閉する吸気弁、上記燃焼室に連通
される排気通路を開閉する弁手段、上記弁手段を駆動す
る駆動手段、上記エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段、同運転状態検出手段の出力に応じて上記駆
動手段を制御する制御手段、を備え、上記制御手段は、
上記運転状態検出手段の出力に応じて、第１の運転領域
と判定したとき圧縮行程の少なくとも末期において上記
弁手段を開放する第１運転モードと、第２の運転領域と
判定したとき吸気行程において上記弁手段を開放する第
２運転モードと、第３の運転領域と判定したとき吸気行
程末期以降において上記弁手段を開放する第３運転モー
ドと、を切り換えるように上記駆動手段を制御すること
を特徴とする。

【００１０】請求項２は、請求項１に記載のディーゼル
エンジンにおいて、上記制御手段は上記運転状態検出手
段の出力に応じて、第１の運転領域では、上記エンジン
の圧縮仕事をキャンセルして制動力を発生させる制動モ
ードを選択し、第２の運転領域では排気ガスを燃焼室に
還流させるＥＧＲ運転モードを選択し、第３の運転領域
では上記吸気弁の開弁期間を実質的に延長し吸気弁遅閉
じを行なうミラーサイクル運転モードを選択することを
特徴とする。

【００１１】請求項３は、請求項１に記載のディーゼル
エンジンにおいて、上記弁手段が、上記エンジンの回転
に同期して往復動され、且つ、上記燃焼室に開口する排
気ポートの主排気開口を開閉する常閉型の排気弁を有
し、上記駆動手段が、上記排気弁に往復動を与える駆動
機構と干渉することなく、且つ独立して上記排気弁を開
閉駆動することを特徴とする。請求項４は、請求項１に
記載のディーゼルエンジンにおいて、上記弁手段が、上
記排気ポートから分岐して上記燃焼室に連通される通路
の副排気開口を開閉する常閉型の開閉弁を有し、上記駆
動手段が、上記開閉弁を開閉駆動することを特徴とす
る。

【００１２】請求項５は、請求項１乃至請求項４記載の
ディーゼルエンジンにおいて上記駆動手段が、作動流体
圧の流体圧発生源と、同流体圧発生源と流体通路を介し
て連通される流体室と、同流体室に嵌挿されると共に流
体圧発生源からの流体圧により移動され上記弁手段を開
放側へ移動可能な第１ピストンと、上記流体通路に介装
され上記流体圧発生源からの流体圧作動又は非作動とす
べく上記流体通路を開閉する電磁弁と、からなることを
特徴とする。

【００１３】請求項６は、請求項５に記載のディーゼル
エンジンにおいて、上記流体圧発生源が、エンジンの回
転により駆動される回転軸に形成されたカムと、同カム
の回転軌跡の法線方向の外方に沿って形成された圧力室
と、同圧力室内に嵌挿される第２ピストンと、を有し、
上記第２ピストンが上記カムにより往復動され圧力室内
を摺動して流体圧を生起させることを特徴とする。請求
項７は、請求項６に記載のディーゼルエンジンにおい
て、上記カム軸が第２モード用第１カムと、第１及び第
３モード用の第２のカムとを有し、第１のカムに対する
第２のカムの位相が９０°遅れるように配設されている
ことを特徴とする。

【００１４】請求項８は、請求項５に記載のディーゼル
エンジンにおいて、上記流体圧発生源が、上記エンジン
の潤滑用オイルを加圧するオイルポンプから構成されて
いることを特徴とする。請求項９は、請求項１乃至請求
項４に記載のディーゼルエンジンにおいて、上記駆動手
段が、上記弁手段を上記弁手段の摺動方向に駆動して上
記弁手段を開放する電磁アクチュエータからなることを
特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１は、駆動手段は燃焼室に連通される排
気通路を開閉する弁手段を駆動し、制御手段は、運転状
態検出手段の出力に応じて、第１の運転領域と判定した
とき圧縮行程の少なくとも末期において弁手段を開放す
る第１運転モードと、第２の運転領域と判定したとき吸
気行程において弁手段を開放する第２運転モードと、第
３の運転領域と判定したとき吸気行程末期以降において
弁手段を開放する第３運転モードとを切り換えるように
駆動手段を制御するので、この制御手段が駆動手段及び
弁手段を３つのモードで選択的に駆動する。

【００１６】請求項２は、請求項１に記載のディーゼル
エンジンにおいて、上記制御手段は、エンジンの圧縮仕
事をキャンセルして制動力を発生させる制動モードを第
１の運転領域で選択し、排気ガスを燃焼室に還流させる
ＥＧＲ運転モードを第２の運転領域で選択し、吸気弁の
開弁期間を実質的に延長し吸気弁遅閉じを行なうミラー
サイクル運転モードを第３の運転領域で選択するので、
駆動手段及び弁手段を制動モード、ＥＧＲ運転モード及
びミラーサイクル運転モードの３つのモードで選択的に
駆動することとなる。

【００１７】請求項３は、請求項１に記載のディーゼル
エンジンにおいて、上記弁手段がエンジンの回転に同期
して往復動され、排気ポートの主排気開口を開閉する常
閉型の排気弁を有し、駆動手段が排気弁に往復動を与え
る駆動機構と干渉することなく、且つ独立して排気弁を
開閉駆動するので、排気弁を駆動手段でも駆動すること
ができる。請求項４は、請求項１に記載のディーゼルエ
ンジンにおいて、上記弁手段が排気ポートから分岐して
燃焼室に連通される通路の副排気開口を常閉型の開閉弁
で開閉するので、制御手段が弁手段を３つのモードで選
択的に駆動するようにできる。

【００１８】請求項５は、請求項１乃至請求項３記載の
ディーゼルエンジンにおいて上記駆動手段が流体圧発生
源と、同流体圧発生源と流体通路を介し連通される流体
室と、同流体室に嵌挿される第１ピストンと、流体通路
に介装され流体通路を開閉する電磁弁とを備え、この駆
動手段を制御手段が３つのモードで選択的に駆動する。
請求項６は、請求項５の流体圧発生源が、特に、エンジ
ンに駆動されるカムと、同カムの外方に形成された圧力
室と、同圧力室内に嵌挿される第２ピストンとを有し、
第２ピストンがカムにより往復動され流体圧を生起させ
るので、駆動手段が各モードで確実に駆動する。

【００１９】請求項７は、請求項６のカム軸が、特に、
第２モード用第１カムと、第１及び第３モード用の第２
のカムとを有し、第１のカムに対する第２のカムの位相
が９０°遅れるように配設されるので、駆動手段を各モ
ードで確実に駆動するようになる。請求項８は、請求項
５の流体圧発生源が、特に、エンジンの潤滑用オイルを
加圧するオイルポンプから構成されているので、駆動手
段を各モードで確実に駆動する。請求項９は、請求項１
乃至請求項４に記載のディーゼルエンジンにおいて、上
記駆動手段が、弁手段をその摺動方向に駆動して開放す
る電磁アクチュエータからなるので、制御手段による駆
動手段及び弁手段を３つのモードで選択的に駆動するこ
とが確実になされる。

【００２０】

【実施例】図１乃至図２には本発明の一実施例としての
ディーゼルエンジンＥを示した。このエンジンＥは直列
６気筒（第１気筒♯１〜第６気筒♯６）のＯＨＶタイプ
のエンジンであり、シリンダブロック１１、シリンダヘ
ッド１２、シリンダヘッドカバー１２１、シリンダブロ
ックロア１１１、オイルパン１１２等を備え、それらの
内部には、図示しないピストンを摺動自在に嵌装した各
燃焼室Ｃが列状に配設される。なお、ここでは各気筒と
も同様構成を採ることより、第１気筒♯１を主に説明す
る。ここで、シリンダヘッド１２の各シリンダ対向部に
は、図２に示すように、燃焼室Ｃ及び吸排気ポート１
３，１４の間を開閉する吸排気弁１５，１６が装着され
ると共に、吸排気弁１５，１６とは別の第３弁５０及び
図示しない燃料噴射弁が装備される。

【００２１】吸気ポート１３は図示しない吸気分岐管や
吸気管を介し、図示しないエアクリーナに連結され、こ
れらにより吸気路が構成される。一方、排気ポート１４
は図示しない排気多岐管や排気管を介し、図示しないマ
フラー側に連結されている。この排気ポート１４はシリ
ンダヘッド１２内で分岐され、燃焼室Ｃに連通される排
気通路としての分岐排気ポート５２を備え、分岐排気ポ
ート５２は燃焼室Ｃに対して第３弁５０で開閉される。

【００２２】ここでシリンダヘッド１２の上部には、第
１気筒（♯１）〜第６気筒（♯６）の配列方向に向けて
図示しないロッカシャフトが配備され、同シャフトには
各吸排弁１５，１６との対向部分に各給排ロッカアーム
１７，１８（図２参照）がそれぞれ揺動自在に枢着され
る。各給排ロッカアーム１７，１８の一端は吸排弁１
５，１６に、他端は図示しないプッシュロッドを介して
吸排カム（図示せず）に連結される。このような動弁系
の働きによって、吸排弁１５，１６は図４に示すような
吸排気弁のリフト量ＩＶ、ＥＶのパターンで開閉駆動で
きる。シリンダブロック１２の外側壁には列型燃料噴射
ポンプ５３が装備され、同ポンプ内の各加圧室（図示せ
ず）より延出する噴射管５４が各気筒の図示しない燃料
噴射弁に連結され、同噴射弁で燃料噴射が所定時期に順
次行なわれている。

【００２３】この列型燃料噴射ポンプ５３の駆動軸５３
１には流体圧発生源を成す加圧ポンプ４０が直結され
る。

【００２４】図２に示すように、加圧ポンプ４０はエン
ジンの回転により駆動されるカム軸５５及び、同軸に形
成された連続カム山を持つ補助カム５６と、同カムの回
転軌跡の法線方向の外方に沿って形成されると共に各気
筒に対向する圧力室５８と、同圧力室５８内に嵌挿され
る第２ピストン５７とを備える。カム軸５５はエンジン
回転の１／２の回転で駆動されるように駆動軸５３１を
介し図示しないクランクシャフトに連結される。なお、
図３に示すように、補助カム５６は第２ピストン５７を
加圧作動させて圧力室５８に油圧を発生させる。特に、
補助カム５６のリフトサークルは一定高さのカム山を連
続させるように形成される。即ち、第１補助カム部５６
１が圧縮空気解放型制動モード（ＥＢモード参照）を達
成できる圧縮行程の少なくとも末期において第３弁５０
を開放するようにし、第２補助カム部５６２が吸気行程
中に排気ガスを燃焼室に還流させるＥＧＲモード（ＥＧ
Ｒモード参照）を達成できるようにし、第３補助カム部
５６３が吸気弁の開弁期間を実質的に延長し吸気弁遅閉
じを行なうミラーサイクルモード（ＭＲモード）を達成
できるようにそれぞれ形成される。

【００２５】図２に示すように、圧力室５８は高圧パイ
プ５９を延出すると共に圧力室の側壁の上端には開口６
７１が形成され、各開口６７１はパイプ６７及び６８に
連通する。高圧パイプ５９は三方電磁弁６５を介し流体
室としての油圧シリンダ６０及びオイルタンク６６に選
択的に連通する。油圧シリンダ６０には第１ピストン６
１が嵌挿され、第１ピストン６１の端部は戻しばね６４
に閉弁付勢された第３弁５０の上端に当接する。パイプ
６７はアキュムレータ４２に連通する。アキュムレータ
４２は補助カム５６が第２ピストン５７を駆動して発生
した油圧が第１補助カム部５６１、第２補助カム部５６
２、第３補助カム部５６３を通過するまで保持する働き
をする。

【００２６】パイプ６８は逆止弁６９を介しエンジンに
駆動されるオイルポンプ７０に連通する。

【００２７】ここで第１ピストン６１は、圧力室５８の
第２ピストン５７が加圧作動時に生じる油圧に相当する
開弁力Ｆ１を受けると、戻しばね６４の閉弁付勢力Ｆ２
及び筒内圧に抗して開弁作動でき、この開弁時の開弁力
Ｆ１相当の油圧Ｐｎをアキュムレータ４２が保持できる
ように構成される。三方電磁弁６５はオン時に圧力室５
８と油圧シリンダ６０を連通させ、ドレーン側であるオ
イルタンク６６を閉じ、オフ時に、圧力室５８側を閉
じ、油圧シリンダ６０をオイルタンク６６側に連通させ
る。このため、補助カム５６が第１補助カム部５６１、
第２補助カム部５６２及び第３補助カム部５６３の働き
で圧力室５８及びアキュムレータ４２の油圧を高めてい
る際に、所定時間幅で三方電磁弁６５が開作動すると、
その間、圧油がシリンダ６０内の第１ピストン６１に伝
えられ、第１ピストン６１により第３弁５０を開閉駆動
できる。

【００２８】なお、三方電磁弁６５はエンジンコントロ
ールユニット（以後単にＥＣＵと記す）３１に駆動制御
される。同様に各気筒に対向する第２ピストン５７、三
方電磁弁６５、第１ピストン６１、第３弁５０等も、各
気筒がクランク角１２０°の位相差を順次保つようにし
て形成される。ＥＣＵ３１は周知のマイクロコンピュー
タで要部が構成され、その図示しないＲＯＭには図１１
乃至図１３の制御プログラムや図７の運転モード及びＥ
ＧＲ率設定マップｍ１が記憶処理される。しかも、入出
力回路には、駆動回路３８を介し三方電磁弁６５が接続
され、更に、クランク角信号ｄθ、ギア位置としての前
進段信号Ｓｇ、負荷としてのアクセル開度信号Ｓ_L、ブ
レーキオン信号Ｓｂ、クラッチ断信号Ｓｃ、圧縮空気解
放型制動信号Ｓ_EBを出力する、クランク角センサ３２、
ギア位置センサ３３、負荷センサ３４、ブレーキスイッ
チ３５、クラッチセンサ３６、圧縮空気解放型制動スイ
ッチ３７が接続される。

【００２９】ここでは特に、ＥＣＵ３１は制御手段とし
て次のような機能を備える。即ち、ここでの制御手段
は、運転状態検出手段の出力ｄθ、Ｓｇ、Ｓｂ、Ｓｃ、
Ｓ_EBに応じて、第１の運転領域と判定したとき圧縮行程
の少なくとも末期において弁手段（第３弁５０）を開放
する第１運転モード（ＥＢモード参照）と、第２の運転
領域と判定したとき吸気行程において上記弁手段を開放
する第２運転モードと、第３の運転領域と判定したとき
吸気行程末期以降において上記弁手段を開放する第３運
転モードとを切り換えるように駆動手段を制御する。特
に、ここで、制御手段は運転状態検出手段の出力に応じ
て、排気ガスを燃焼室に還流させるＥＧＲ運転モードを
第２の運転領域で選択し、吸気弁の開弁期間を実質的に
延長し吸気弁遅閉じを行なうミラーサイクル運転モード
を第３の運転領域で選択するという機能を示す。

【００３０】図１のエンジンＥの駆動時には、各気筒の
吸排弁１５，１６が図示しない動弁系の働きによってそ
れぞれ所定の気筒順序で駆動される。ここでは各気筒毎
に同様な制御が所定のクランク角のずれを保って並列的
に行なわれているため、主に第１気筒についてその作動
を説明する。図４に示すように、排気行程で排気弁１６
のリフト量ＥＶが増減し、排気上死点ＴＤＣ１後に吸気
行程で吸気弁１５のリフト量ＩＶが増減し、吸気ポート
１３からの新気が燃焼室Ｃに流入し、圧縮上死点ＴＤＣ
２付近で列型燃料噴射ポンプ５３及び図示しない燃料噴
射弁が駆動して燃料噴射が成され、その後の燃焼膨張行
程で出力を発する。

【００３１】この間、三方電磁弁６５がオフ状態を保つ
場合、高圧パイプ５９が閉じられ、補助カム５６が第２
ピストン５７を駆動していても、その際発生する圧油は
アキュムレータ４２に保持され、第３弁５０は非作動に
保持される。エンジンＥの図示しないエンジンキーがオ
ンされて運転に入ると、ＥＣＵ３１はメインルーチンに
沿ってエンジン駆動制御に入り、クランク角ｄθ信号の
割込み毎に同ｄθ信号をカウントし、エンジン回転数Ｎ
ｅの算出や各気筒毎の基準位置θ_B等のカウントがなさ
れる。

【００３２】このような処理が成されるメインルーチン
の途中で、第１運転モード（ＥＢモード）と、第２運転
モード（ＥＧＲモード）と、第３運転モード（ミラーサ
イクル運転モード）での各三方電磁弁６５の各オン時期
（以後開弁時期と記す）ｔ１、ｔ２、ｔ３及び各オン期
間（以後開弁期間と記す）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を設定する
ため、図１１の運転モード切り換え制御ルーチン及び図
１２〜図１４の電磁弁駆動ルーチンが適時に順次実行さ
れる。メインルーチンの途中の運転モード切り換え制御
ルーチンのステップｓ１に達すると、ここでは各センサ
等より、最新のクランク角信号ｄθ、ギア位置としての
前進段信号Ｓｇ、負荷としてのアクセル開度信号α_L、
ブレーキオン信号Ｓｂ、クラッチ断信号Ｓｃ、圧縮空気
解放型制動信号Ｓ_EBを順次取り込み、所定の記憶エリア
にストアする。

【００３３】ステップｓ２に進むと、次いで、ＥＢモー
ドか否かを判定する。この場合、圧縮空気解放型制動信
号Ｓ_EBがオン、ギア位置が前進段、アクセル開度信号Ｓ
_Lがゼロ、ブレーキ踏み込み中、クラッチが接合の条件
を満たすと、ＥＢモードと判定してステップｓ８に、そ
うでないとステップｓ３に進む。ＥＢモードと判定して
ステップｓ８に達すると、ここでは、第１運転モード
（ＥＢモード）での開弁時期ｔ１（圧縮行程中期）及び
開弁期間Ｔ１（圧縮行程より膨張行程中期）を設定し図
示しないメインルーチンにリターンする。

【００３４】この場合、図８に示すように、第１運転モ
ード（ＥＢモード）での開弁時期ｔ１は圧縮行程中期
に、開弁期間Ｔ１は圧縮行程より膨張行程中期までに設
定される。

【００３５】ステップｓ２よりステップｓ３に達する
と、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが中回転域を判定す
る閾値Ｎｅｏを上回るか否か判断され、中回転閾値Ｎｅ
ｏを上回ると、ステップｓ５に進み、更に、アクセル開
度信号α_Lが中負荷を判定する閾値α１を上回るか否か
判断し、中負荷閾値α１を上回るとステップｓ１０に進
み、中負荷閾値α１を下回ると、第３運転モード（ミラ
ーサイクル運転モード）と設定し（図１０参照）、開弁
時期ｔ３及び開弁期間Ｔ３を設定し図示しないメインル
ーチンにリターンする。この場合、第３運転モード（ミ
ラーサイクル運転モード）での開弁時期ｔ３は吸気弁の
閉弁前の吸気下死点ＴＤＣ１に、開弁期間Ｔ３は吸気弁
の開弁期間を実質的に延長し、吸気弁遅閉じを行なうよ
うに、吸気下死点ＴＤＣ１より圧縮行程９０°までに設
定される。

【００３６】なお、ステップｓ１０に達すると、ここで
は各開弁期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をゼロに設定し、メイン
ルーチンにリターンする。ステップｓ３よりエンジン回
転数Ｎｅが中回転閾値Ｎｅｏを下回るとしてステップｓ
４に達すると、ここでは、アクセル開度信号α_Lが中負
荷閾値α１を上回るか否か判定し、上回るとステップｓ
１０に進み、中負荷閾値α１を下回ると第２運転モード
（ＥＧＲ運転モード）と設定し（図９参照）、ステップ
ｓ６に進む。ここでは現在のエンジン回転数Ｎｅ及びア
クセル開度信号α_Lに応じたＥＧＲ率を図７のＥＧＲ率
設定マップｍ１に沿って算出する。

【００３７】このＥＧＲ率設定マップｍ１は低負荷低回
転ほどＥＧＲ率を高めて、ＮＯ_Xを低減するとともに筒
内温度の確保を図り、中回転及び中負荷以上では、ＥＧ
Ｒ率をゼロにして出力確保を図るように設定している。
このステップｓ６よりステップｓ７に進むと、ここでは
算出された現ＥＧＲ率に応じた開弁時期ｔ２（吸気行程
の中期）及び開弁期間Ｔ２を設定する。この場合、第２
運転モード（ＥＧＲモード）での開弁時期ｔ２は吸気行
程の中間位置に設定され、開弁期間Ｔ３はほぼ吸気行程
終了時までに設定され、具体的には、ＥＧＲ率の大小及
び比例定数ｄＴにより算出され、例えば次式、Ｔ３＝ＥＧＲ率×ｄＴによって算出され、メインルーチンにリターンする。

【００３８】メインルーチンの途中で、クランクパルス
ｄθのカウント値が、例えば、第１気筒における第１運
転モード（ＥＢモード）での開弁時期ｔ１（圧縮行程中
期）に達すると、図１２のＥＢモードでの電磁弁駆動ル
ーチンの割込み処理に入る。ここでのステップａ１では
最新の開弁期間Ｔ１を取り込み、ステップａ２で駆動回
路内の図示しないドライバに開弁期間Ｔ１をセットし、
トリガし、メインルーチンにリターンする。これによ
り、開弁時期ｔ１より開弁期間Ｔ１の間、三方電磁弁６
５がオンしてアキュムレータ４２の油圧を高圧パイプ５
９を介して油圧シリンダ内の第１ピストン６１に伝え
る。これにより、開弁期間Ｔ１の間、圧油が第１ピスト
ン６１を介し第３弁５０を図４の符号３Ｖで示すように
開作動し、圧縮気体を排気路に排除でき、エンジンのポ
ンプロスを増大でき、エンジンブレーキ力が増す。

【００３９】メインルーチンの途中で、クランクパルス
ｄθのカウント値が、例えば、第１気筒における第２運
転モード（ＥＧＲモード）での開弁時期ｔ２（吸気行程
の中間位置）に達すると、図１３のＥＧＲモードでの電
磁弁駆動ルーチンの割込み処理に入る。ここでのステッ
プｂ１では最新の開弁期間Ｔ２を取り込み、ステップｂ
２で駆動回路内の図示しないドライバに開弁期間Ｔ２を
セットし、トリガし、メインルーチンにリターンする。
これにより、開弁時期ｔ２より開弁期間Ｔ２の間、三方
電磁弁６５がオンして、開弁期間Ｔ２の間のみ、アキュ
ムレータ４２の油圧を高圧パイプ５９を介して油圧シリ
ンダ内の第１ピストン６１に伝え、第３弁５０を図５の
符号３Ｖで示すように開作動し、ＥＧＲガスを排気路よ
り燃焼室に流入できる。特に、ここでの開弁期間Ｔ２は
ＥＧＲ率に対応する時間幅にステップｓ６，ｓ７で設定
されているので、適量のＥＧＲガスが燃焼室に供給さ
れ、ＮＯ_Xの低減を図ることができる。

【００４０】メインルーチンの途中で、クランクパルス
ｄθのカウント値が、例えば、第１気筒における第３運
転モード（ミラーサイクルモード）での開弁時期ｔ３
（圧縮行程中期）に達すると、図１４のミラーサイクル
モードでの電磁弁駆動ルーチンの割込み処理に入る。こ
こでのステップｃ１では最新の開弁期間Ｔ３を取り込
み、ステップｃ２で駆動回路内の図示しないドライバに
開弁期間Ｔ３をセットし、トリガし、メインルーチンに
リターンする。これにより、開弁時期ｔ３より開弁期間
Ｔ３の間、三方電磁弁６５がオンしてアキュムレータ４
２の油圧を第１ピストン６１に伝え、第１ピストン６１
を介し第３弁５０を図６の符号３Ｖで示すように開作動
し、実質的に吸気弁を遅閉じしたと同様の制御を成すこ
とと成り、ミラーサイクルでエンジン駆動を成し、この
低負荷中高回転域での燃費向上を図ることができる。

【００４１】ここでは、第１気筒における、三方電磁弁
６５の各開弁時期ｔ１、ｔ２、ｔ３及び各開弁期間Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３を説明したが、これと同様の制御が他の
気筒においてクランク角で１２０°のずれを保って順次
実行されている。図１５乃至図１７には本発明の他の実
施例としてのディーゼルエンジンＥａを示した。このデ
ィーゼルエンジンＥａは図１のディーゼルエンジンＥと
同様の部材を多く含み、ここでは同様の部材には同一符
号を付し、重複説明を略した。このディーゼルエンジン
Ｅａは、特に、ディーゼルエンジンＥに示した第３弁を
排除し、排気弁１６ａを弁手段としても兼用する。

【００４２】このディーゼルエンジンＥａの上部には、
ロッカシャフト７０が配備され、同シャフトは複数の軸
受部４３によって支持され、各吸排弁１５，１６との対
向部分に各給排ロッカアーム１７，１８がそれぞれ揺動
自在に枢着される。排気ロッカアーム１８の排気弁１６
のステム上端との対向端には、第１油路８２を介し圧力
室８０（図１６参照）に連通する油圧シリンダ６０ａが
形成され、同油圧シリンダ６０には第１ピストン６１ａ
が嵌挿され、第１ピストン６１ａの下端が排気弁１６ａ
に当接する。

【００４３】ここで、油圧シリンダ６０ａが低圧時には
第１ピストン６１ａが退却位置（図１７に実線で示す位
置参照）Ｈ１に保持され、油圧シリンダ６０ａが高圧時
には第１ピストン６１ａが突出位置（図１７参照）Ｈ２
に保持される。図１７に示すように、排気ロッカアーム
１８の他端に上端を係合したプッシュロッド７１の下端
はカップ状のスライダ７４を介して排カム７３に当接す
る。ここで、シリンダブロック１１の一側には、図１７
に示すように、外側壁１１４と内側壁１１１の間にプッ
シュロッド７１を収容する側部空間７２が形成される。
内側壁１１１の下方部分には突状段部７５が形成され、
ここには給排弁１５，１６に対応する両ガイド穴７２が
並設され、ここに各スライダ７４が摺動可能に嵌挿され
る。なお、図１７には排気ロッカアーム１８乃至排気カ
ム７３を示したが、これらとほぼ同様に、吸気ロッカア
ーム１７乃至吸気カム７６側も形成される。

【００４４】ここで、吸気カム７６と排気カム７３は補
助カム５６ａと共にカムシャフト７８に一体的に形成さ
れ、これら３つのカムが第１気筒のカムのセットと成っ
ており、このカムのセットがカムシャフト７８上の各気
筒との対向位置に順次形成されている。なお、このカム
シャフト７８は複数個所がシリンダブロック１１の内側
壁１１１より突出する図示しない軸受部に枢支されてお
り、エンジン回転数の１／２の回転で回転駆動される。

【００４５】ここで補助カム５６ａは図３に示した補助
カム５６と同様に形成される。補助カム５６ａと対向す
る突状段部７５には第２ピストン７９を嵌合した圧力室
８０が形成される。この圧力室８０内には第１ピストン
７９をカム側に押し戻すばね８１が配備され、上端には
排気ロッカアーム１８の一端の油圧シリンダ６０ａに連
通する第１油路８２とメインギャラリ８３より延びる第
２油路８４とが連結されている。第１油路８２はシリン
ダブロック１１側の圧力室８０より延出し、シリンダヘ
ッド１２、軸受部４３、ロッカシャフト７０、排気ロッ
カアーム１８にと順次油路が連通するように形成され、
その途中に三方電磁弁６５ａが配備される。

【００４６】図１６に示す第２油路８４はメインギャラ
リ８３の高圧油を低圧化する絞り８５を介しメインギャ
ラリ８３に連通され、絞り８５と圧力室８０の間には一
方弁８６とアキュムレータ８８とが配備されている。三
方電磁弁６５ａはオン時に、圧力室８０と油圧シリンダ
６０ａを連通し、ドレーン側であるオイルパン１１２側
を絶ち、オフ時に、圧力室８０及びアキュムレータ８８
を閉じ、油圧シリンダ６０ａをオイルパン１１２に連通
させる。三方電磁弁６５ａは駆動回路３８ａを介してエ
ンジンコントロールユニット（以後単にＥＣＵと記す）
３１ａに接続され、同様にその他の気筒の各三方電磁弁
６５ａも駆動回路３８ａを介してＥＣＵ３１ａに接続さ
れる。

【００４７】ここでは第１気筒対向部を主に説明した
が、同様構成をその他の気筒対向部も備え、ここではそ
の重複説明を略す。ここで、ＥＣＵ３１ａは、図１のＥ
ＣＵ３１とほぼ同様構成を採り、ここでは重複説明を簡
略化する。図１５乃至図１７のエンジンＥａの駆動時に
は、図４に示すように、排気弁４０がリフト量ＥＶで増
減し、吸気弁１８がリフト量ＩＶで増減し、圧縮上死点
ＴＤＣ２前後で図示しない燃料噴射弁が噴射駆動する。

【００４８】この間、三方電磁弁６５ａがオフ状態を保
つ場合、補助カム５６ａが第２ピストン７９を駆動して
も、その際発生する圧油は単にアキュムレータ８８に吸
排されるのみで、排気弁１６ａは非作動に保持される。
エンジンＥａが運転に入ると、ＥＣＵ３１はメインルー
チンに沿ってエンジン駆動制御に入り、メインルーチン
の途中で、第１運転モード（ＥＢモード）と、第２運転
モード（ＥＧＲモード）と、第３運転モード（ミラーサ
イクル運転モード）での各三方電磁弁６５ａの各オン時
期（以後開弁時期と記す）ｔ１、ｔ２、ｔ３及び各オン
期間（以後開弁期間と記す）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を設定
し、この駆動データに基づき、三方電磁弁６５ａを駆動
する。このような制御は図１のディーゼルエンジンＥが
行なった図１１の運転モード切り換え制御ルーチン及び
図１２〜図１４の電磁弁駆動ルーチンと同様に行なわ
れ、ここでは重複説明を略す。

【００４９】この第２実施例の場合も第１実施例と同様
の作用効果が得られ、特に、第３弁を排除でき、シリン
ダヘッドのレイアウトの自由度が増す。図１８には第３
実施例を示した。この第３実施例としてのディーゼルエ
ンジンＥｂを示した。このディーゼルエンジンＥｂは図
１のディーゼルエンジンＥと同様の部材を多く含み、こ
こでは同様の部材には同一符号を付し、重複説明を略し
た。

【００５０】このディーゼルエンジンＥｂは図示しない
動弁系によって吸排気弁１６ｂ’（吸気弁の図示を略し
た）が駆動し、特に、図示しないロッカアームに上下駆
動されるＴガイド１００により一対の排気弁１６ｂ，１
６ｂ’が同時に開閉駆動される。しかも、このディーゼ
ルエンジンＥｂは、ディーゼルエンジンＥに示した第３
弁を排除し、排気弁１６ｂ’を弁手段としても兼用す
る。排気弁１６ｂ’のステム上端は、Ｔガイド１００と
一体的に下方作動すると共に、Ｔガイド１００と分離し
て油圧シリンダ１０１に嵌挿されたピストン１０２によ
っても下方に押圧され、作動できるように構成される。

【００５１】この油圧シリンダ１０１はシリンダヘッド
上に形成され、その上端よりパイプ１０３が延出し、同
パイプは駆動油圧回路Ｓに連通する。駆動油圧回路Ｓは
エンジンに駆動されると共にメインギャラリ８３よりオ
イルを供給されるオイルポンプ１０４を備え、その吐出
路１０５はその下流端が切換弁１０６の加圧室１０７及
びパイプ１０３に連通する。切換弁１０６は加圧室１０
７とエア室１０８とを備え、エア室１０８で摺動するエ
アピストン１０９と加圧室１０７で摺動する油圧ピスト
ン１１０を一体結合し、戻しばね１１１でエアピストン
１０９及び油圧ピストン１１０を図中左方に移動するよ
うに付勢する。エア室１０８はエア管１１５及び三方電
磁弁１１３を介しエアタンク１１４に連通する。三方電
磁弁１１３はＥＣＵ３１ｂに駆動回路３８ｂを介し連結
される。

【００５２】加圧室１０７はドレーン路１１８及び絞り
路１１６を延出する。ドレーン路１１８は油圧ピストン
１１０が退却方向−Ｂへ作動した際に開放され、加圧方
向Ｂへ作動した際に閉鎖される。絞り路１１６はリリー
フ弁１１７を備え、加圧室１０７の過度の油圧上昇を防
止する。三方電磁弁１１３はオフ時には、エア管１１５
を閉じ、エアピストン１０９及び油圧ピストン１１０を
退却方向−Ｂに作動し、ドレーン路１１５を開き、一
方、オン時にはエア管１１５を開いて、エアタンクの高
圧のエアをエア室１０８に供給し、エアピストン１０９
及び油圧ピストン１１０を加圧方向Ｂに押圧し、ドレー
ン路１１８を閉じるように構成されている。

【００５３】ここでは第１気筒対向部を主に説明した
が、同様構成をその他の気筒対向部も備え、ここではそ
の重複説明を略す。ここで、ＥＣＵ３１ｂは、図１のＥ
ＣＵ３１とほぼ同様構成を採り、ここでは重複説明を簡
略化する。図１８のエンジンＥｂの駆動時には、図４に
示すように、排気弁１６ｂ，１６ｂ’がリフト量ＥＶで
増減し、吸気弁（図示せず）がリフト量ＩＶで増減し、
圧縮上死点ＴＤＣ２前後で図示しない燃料噴射弁が噴射
駆動する。

【００５４】この間、三方電磁弁１１３がオフ状態を保
つ場合、オイルポンプ１０４が駆動しても、圧油は加圧
室１０７よりドレーン路１１５に流下し、排気弁１６
ｂ’は図示しないロッカアームを介してＴガイド１００
が駆動しない間は非作動に保持される。ＥＣＵ３１ｂは
メインルーチンに沿ってエンジン駆動制御に入り、メイ
ンルーチンの途中で、第１運転モード（ＥＢモード）
と、第２運転モード（ＥＧＲモード）と、第３運転モー
ド（ミラーサイクル運転モード）での各三方電磁弁６５
ａの各オン時期（以後開弁時期と記す）ｔ１、ｔ２、ｔ
３及び各オン期間（以後開弁期間と記す）Ｔ１、Ｔ２、
Ｔ３を設定し、この駆動データに基づき、三方電磁弁１
１３を駆動する。

【００５５】このような制御は図１のディーゼルエンジ
ンＥが行なった図１１の運転モード切り換え制御ルーチ
ン及び図１２〜図１４の電磁弁駆動ルーチンと同様に行
なわれ、ここでは重複説明を略す。この第３実施例の場
合も第１実施例と同様の作用効果が得られ、特に、第３
弁を排除でき、シリンダヘッドのレイアウトの自由度が
増す。上述のところで、弁部材としての第３弁５０や排
気弁１６ａや排気弁１６ｂ’は油圧シリンダに嵌挿され
るピストンが油圧で駆動するものとしたが、これに代え
て、図１９に示すような構成の簡素化されたディーゼル
エンジンＥｃを構成してもよい。図１９には第４実施例
を示した。

【００５６】ここでのディーゼルエンジンＥｃは、実施
例１乃至実施例２の各エンジン構造内の各吸排気弁１
５，１６を、周知のバルブリフターとしての電磁弁９０
_I，９０_Eを用いて直接駆動するようにし、特に、ディー
ゼルエンジンＥｃの吸排気弁１５，１６を図８に示した
ように、圧縮行程の少なくとも末期において弁手段（排
気弁１６）を開放する第１運転モード（ＥＢモード参
照）と、図９に示したように、吸気行程において弁手段
を開放する第２運転モード（ＥＧＲモード参照）と、第
３の運転領域と判定したとき吸気行程末期以降において
弁手段（排気弁１６）を開放する第３運転モード（ミラ
ーサイクルモード参照）とで選択的に駆動制御するよう
に構成される。

【００５７】ここで用いられる９０_I，９０_Eとしては、
特公昭５７−３８７６３号公報に開示される電磁弁を利
用できる。ここでのエンジン構造は、図１に示した実施
例１のエンジン構造と比べ、バルブリフターとしての電
磁弁を用いる点を除くと同様の構成部分を含み、ここで
は同一部材には同一符号を付し、重複説明を略す。実施
例４におけるディーゼルエンジンＥｃは、各気筒の吸気
弁１５及び排気弁１６が動弁装置によって駆動される。
ここでの動弁装置は、各気筒毎の吸気弁１５及び排気弁
１６に直結される各電磁弁９０_I，９０_Eと、各電磁弁９
０_I，９０_Eの駆動回路３８ｃ及びＥＣＵ３１ｃとで構成
される。

【００５８】ＥＣＵ３１ｃは上述のＥＣＵ３１と同様
に、現在の運転域が第１運転モード（ＥＢモード参照）
と、第２運転モード（ＥＧＲモード参照）と、第３運転
モード（ミラーサイクルモード参照）との何れか判定
し、各モードに応じた各開弁時期ｔ１、ｔ２、ｔ３及び
各開弁期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を算出する。その上で、吸
気弁１５及び排気弁１６を吸排気行程で順次開閉作動す
ると共に、排気弁を各モードに応じた各開弁時期ｔ１、
ｔ２、ｔ３に各開弁期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３だけ開閉作動
させるべく各電磁弁９０_I，９０_Eに弁駆動信号Ｄｉ，Ｄ
ｅを出力する。

【００５９】具体的には、図４乃至図６に示すように、
排気弁１６をリフト量ＥＶで、吸気弁１５をリフト量Ｉ
Ｖで開閉作動させると共に、ＥＢモードと、ＥＧＲモー
ドと、ミラーサイクルモードに沿って吸排気弁をリフト
作動させることと成り、その制御は図１１の運転モード
切り換え制御ルーチンや図１２〜１４の電磁弁駆動ルー
チンを同様に用い、電磁弁駆動制御が成される。この場
合、特に動弁系の構造に加え、弁手段の構成も簡素化さ
れるという利点がある。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至請求項４の
発明によれば、運転状態検出手段の出力に応じて、第１
の運転領域と判定したとき圧縮行程の少なくとも末期に
おいて弁手段を開放する第１運転モードと、第２の運転
領域と判定したとき吸気行程において弁手段を開放する
第２運転モードと、第３の運転領域と判定したとき吸気
行程末期以降において弁手段を開放する第３運転モード
とを選択的に切り換えるように制御でき、多機能を備え
るディーゼルエンジンを提供することができ、しかも、
各機能を保持したディーゼルエンジンとして実質的なコ
ストを低くできる。特に、制動モードを第１の運転領域
で選択し、ＥＧＲ運転モードを第２の運転領域で選択
し、ミラーサイクル運転モードを第３の運転領域で選択
すれば、制動モード、ＥＧＲ運転モード及びミラーサイ
クル運転モードの３つのモードで選択的に駆動でき、燃
費の改善された多機能のディーゼルエンジンを提供する
ことができる。特に、エンジンの回転に同期して往復動
され、排気ポートの主排気開口を開閉する常閉型の排気
弁を、駆動機構と干渉することなく、且つ独立して排気
弁を開閉駆動するようにすれば、排気弁を駆動手段で駆
動し、多機能を備えるディーゼルエンジンを提供するこ
とができる。

【００６１】特に、弁手段が排気ポートから分岐して燃
焼室に連通される通路の副排気開口を常閉型の開閉弁で
開閉するようにすれば、弁手段を３つのモードで選択的
に駆動できるディーゼルエンジンを提供することがで
き、しかも、各機能を保持したディーゼルエンジンとし
て実質的なコストを低くできる。請求項５乃至請求項７
は、請求項１乃至請求項３記載のディーゼルエンジンに
おいて特に、流体圧発生源と、同流体圧発生源と流体通
路を介し連通される流体室と、同流体室に嵌挿される第
１ピストンと、流体通路に介装され流体通路を開閉する
電磁弁とを備えた場合、流体圧を用いて複数のモードで
選択的に駆動できるディーゼルエンジンを提供すること
ができる。

【００６２】特に、エンジンに駆動されるカムと、同カ
ムの外方に形成された圧力室と、同圧力室内に嵌挿され
る第２ピストンとを有し、第２ピストンがカムにより往
復動され流体圧を生起させるようにした場合も、複数の
モードで選択的に確実に駆動できる。特に、第２モード
用第１カムと、第１及び第３モード用の第２のカムとを
有し、第１のカムに対する第２のカムの位相が９０°遅
れるようにすれば、流体圧を用い、各モードで確実に駆
動できるディーゼルエンジンを提供することができる。

【００６３】請求項８は、請求項５の流体圧発生源が、
特に、エンジンの潤滑用オイルを加圧するオイルポンプ
から構成されるようにすれば、各モードで確実に駆動で
きるディーゼルエンジンを提供することができる。請求
項９は、請求項１乃至請求項４に記載のディーゼルエン
ジンにおいて、特に、弁手段を電磁アクチュエータを用
いて駆動制御するので、弁手段を３つのモードで選択的
に駆動できるディーゼルエンジンを提供することがで
き、特に、装置の簡素化を図れ、各機能を保持したディ
ーゼルエンジンとして実質的なコストを低くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのディーゼルエンジ
ンの概略構成図である。

【図２】図１のディーゼルエンジンの加圧ポンプ及び第
３弁を結ぶ油圧回路の概略構成図である。

【図３】図２の加圧ポンプで用いる補助カムの拡大側断
面図である。

【図４】図１のディーゼルエンジンの吸排気弁及び第３
弁のＥＢモードでのリフトパターン図である。

【図５】図１のディーゼルエンジンの吸排気弁及び第３
弁のＥＧＲモードでのリフトパターン図である。

【図６】図１のディーゼルエンジンの吸排気弁及び第３
弁のミラーサイクルモードでのリフトパターン図であ
る。

【図７】図１のディーゼルエンジンが用いるＥＧＲ量及
び運転域の設定マップの特性線図である。

【図８】図１のディーゼルエンジンのＥＢモードでの気
筒毎の行程説明図である。

【図９】図１のディーゼルエンジンのＥＧＲモードでの
気筒毎の行程説明図である。

【図１０】図１のディーゼルエンジンのミラーサイクル
モードでの気筒毎の行程説明図である。

【図１１】図１のディーゼルエンジンが用いる運転モー
ド切り換え制御ルーチンのフローチャートである。

【図１２】図１のディーゼルエンジンが用いるＥＢモー
ドでの電磁弁駆動ルーチンのフローチャートである。

【図１３】図１のディーゼルエンジンが用いるＥＧＲモ
ードでの電磁弁駆動ルーチンのフローチャートである。

【図１４】図１のディーゼルエンジンが用いるミラーサ
イクルモードでの電磁弁駆動ルーチンのフローチャート
である。

【図１５】本発明の第２実施例としてのディーゼルエン
ジンのシリンダヘッド部の部分切欠概略平面図である。

【図１６】本発明の第２実施例としてのディーゼルエン
ジンのシリンダブロックのカム軸近傍の部分切欠概略断
面図である。

【図１７】本発明の第２実施例としてのディーゼルエン
ジンの排気弁の動弁系の部分切欠概略断面図である。

【図１８】本発明の第３実施例としてのディーゼルエン
ジンの概略構成図である。

【図１９】本発明の第４実施例としてのディーゼルエン
ジンの概略構成図である。

【図２０】内燃機関の圧縮空気解放型制動装置の作動モ
ード時の筒内圧−シリンダ容積線図である。

【図２１】内燃機関のミラーサイクル時の筒内圧−シリ
ンダ容積線図である。

【符号の説明】

ＥエンジンＥａエンジンＥｂエンジンＥｃエンジン１１シリンダブロック１２シリンダヘッド１１２オイルパン１５吸気弁１６排気弁１６ａ排気弁１６ｂ’ 排気弁４２アキュムレータ３１ＥＣＵ３１ａＥＣＵ３１ｂＥＣＵ３１ｃＥＣＵ３２クランク角センサ３３ギア位置センサ３４アクセル開度センサ３５ブレーキセンサ３６クラッチセンサ３７パワータードスイッチ３８駆動回路３８ｃ駆動回路４０加圧ポンプ５０第３弁５６補助カム５６ａ補助カム５７第２ピストン５８圧力室６０油圧シリンダ６１第１ピストン６５電磁弁６５ａ電磁弁６６オイルタンク７３排気カム７４吸気カム７８カム軸８４第２油路８３メインギャラリ１０１油圧シリンダ１０２第１ピストン１０４ポンプ１０７加圧室１０８エア室１０９エアピストン１１０油圧ピストン１１３電磁弁１１４エアタンク１１５エア管Ｃ燃焼室Ｓ駆動油圧回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ＦＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ５７０Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの燃焼室に連通される吸気ポート
の吸気開口を開閉する吸気弁、上記燃焼室に連通される
排気通路を開閉する弁手段、上記弁手段を駆動する駆動
手段、上記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段、同運転状態検出手段の出力に応じて上記駆動手段
を制御する制御手段、を備え、上記制御手段は、上記運
転状態検出手段の出力に応じて、第１の運転領域と判定
したとき圧縮行程の少なくとも末期において上記弁手段
を開放する第１運転モードと、第２の運転領域と判定し
たとき吸気行程において上記弁手段を開放する第２運転
モードと、第３の運転領域と判定したとき吸気行程末期
以降において上記弁手段を開放する第３運転モードと、
を切り換えるように上記駆動手段を制御することを特徴
とするディーゼルエンジン。
【請求項２】上記制御手段は上記運転状態検出手段の出
力に応じて、第１の運転領域では、上記エンジンの圧縮
仕事をキャンセルして制動力を発生させる制動モードを
選択し、第２の運転領域では排気ガスを燃焼室に還流さ
せるＥＧＲ運転モードを選択し、第３の運転領域では上
記吸気弁の開弁期間を実質的に延長し吸気弁遅閉じを行
なうミラーサイクル運転モードを選択することを特徴と
する請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【請求項３】上記弁手段が、上記エンジンの回転に同期
して往復動され、且つ、上記燃焼室に開口する排気ポー
トの主排気開口を開閉する常閉型の排気弁を有し、上記駆動手段が、上記排気弁に往復動を与える駆動機構
と干渉することなく、且つ独立して上記排気弁を開閉駆動することを特徴とす
る請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【請求項４】上記弁手段が、上記排気ポートから分岐し
て上記燃焼室に連通される通路の副排気開口を開閉する
常閉型の開閉弁を有し、上記駆動手段が、上記開閉弁を開閉駆動することを特徴
とする請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【請求項５】上記駆動手段が、作動流体圧の流体圧発生
源と、同流体圧発生源と流体通路を介して連通される流
体室と、同流体室に嵌挿されると共に流体圧発生源から
の流体圧により移動され上記弁手段を開放側へ移動可能
な第１ピストンと、上記流体通路に介装され上記流体圧
発生源からの流体圧作動又は非作動とすべく上記流体通
路を開閉する電磁弁と、からなることを特徴とする請求
項１乃至請求項４記載のディーゼルエンジン。
【請求項６】上記流体圧発生源が、エンジンの回転によ
り駆動される回転軸に形成されたカムと、同カムの回転
軌跡の法線方向の外方に沿って形成された圧力室と、同
圧力室内に嵌挿される第２ピストンと、を有し、上記第
２ピストンが上記カムにより往復動され圧力室内を摺動
して流体圧を生起させることを特徴とする請求項５に記
載のディーゼルエンジン。
【請求項７】上記カム軸が第２モード用第１カムと、第
１及び第３モード用の第２のカムとを有し、第１のカム
に対する第２のカムの位相が９０°遅れるように配設さ
れていることを特徴とする請求項６に記載のディーゼル
エンジン。
【請求項８】上記流体圧発生源が、上記エンジンの潤滑
用オイルを加圧するオイルポンプから構成されているこ
とを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエンジン。
【請求項９】上記駆動手段が、上記弁手段を上記弁手段
の摺動方向に駆動して上記弁手段を開放する電磁アクチ
ュエータからなることを特徴とする請求項１乃至請求項
４に記載のディーゼルエンジン。