JPH04109054A - ディーゼル機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術〕 第４図は従来形のディーゼル機関の構造を示す。

図においてＯＯはディーゼル機関本体、０１はピストン
、０２は排気カム、０３は燃料カム、０４は排気弁駆動
用ポンプ、０５は排気弁駆動用高圧管、０６は排気弁、
０７はカム軸、０８は燃料噴射管、０９は燃料ポンプ、
０１０は燃料弁、０１１は空気ばねである。

次に前記実施例の作用について説明する。

カム軸０７はクランク軸０１とギア等によって同期をと
りながら回転する。カム軸０７と共に回転するカム０２
によって排気弁駆動用ポンプ０４が駆動され、高圧にな
った作動油は高圧管０５を通って排気弁０６の頭部に至
り、排気弁０６を開弁させる。カムリフトが下降すると
空気ばね０１１の力によって排気弁０６は閉じ始め、カ
ムリフトが０になると共に閉弁する。

同様に燃料弁０１０も、カム軸０７と共に回転する燃料
カム０３によって作動する燃料ポンプ０９で、高圧とな
った燃料が噴射管０８を通って燃料弁０１０に至り、該
燃料弁０１０が開弁じ、燃料の圧力が降下すると閉弁す
る。このように排気弁０６と燃料弁０１０はカム軸０７
に取り付けられた排気カム０２および燃料カム０３によ
って開閉弁が制御されている。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが給気弁、排気弁および燃料ポンプがカムによっ
て開閉されているため、運転中にはカムタイミングを変
えることができない。

そのため従来例では運転条件にマツチした給気弁や排気
弁の開閉タイミングや燃料噴射期を選ぶことができない
。

本発明の目的は前記従来装置の問題点を解消し、そのと
きの運転条件に最適の開閉タイミングとなるように、運
転中でも給気弁や排気弁の開閉タイミングおよび燃料噴
射時期を自由に変更し、大幅に燃費の向上が計れるディ
ーゼル機関を捷供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のディーゼルエンジンは燃料弁と排気弁の開閉タ
イミングをカムにより行なう方法を取り止め、コンピュ
ータ制御とする。

即ちクランクタイミングをクランク軸に連結さりの出力
をパワーアンプで増幅し、これを蓄圧器付属の燃料弁制
御用電磁弁１０６及び排気弁制御用電磁弁１０５に入力
しその油圧により燃料弁と排気弁の開閉タイミングをコ
ントロールする。

〔作　用〕

アブソリュート形エンコーダよりクラン角度の絶対位置
がコンピュータに出力しているので、そのコンピュータ
に人手による入力又は制御手段により燃料弁開き角度（
ＦＶＯ）、同閉じ角度（ＦＶＣ）？又は排気弁開き角度
（ＥＶＯ）　、同閉じ角度（ＥＶＣ）を与えれば、コン
ピュータはエンジンの運転状態に最適のプログラムで燃
料弁制御用及び排気弁制御用の電磁弁に信号を出力し、
機関の性能が大幅に向上し、燃費を低減させることがで
きる。

〔実施例〕

以下第１〜３図を参照し本発明の一実施例について説明
する。

１はクランク軸、６は排気弁、９は燃料ポンプ、１０は
燃料弁、１０１はクランク軸と同期して回転するアブソ
リュート形ロータリエンコーダ（回転数の有無に拘らず
回転角度に応じた絶対位置の信号がコードでパラレルに
出力される。）１０２は作動油タンク、１０３は作動ポ
ンプ、１０４は蓄圧器、１０５は排気弁６を開閉する電
磁弁、１０６は燃料ポンプ９を作動させる電磁弁、１０
７は燃料タンク、１０８は電磁弁１０６の開閉で作動油
に押されて燃料を燃料弁１０に圧送するピストン、１０
９は電磁弁１０５の開弁で作動油に押されて排気弁６を
開弁させるピストン、１１０は電磁弁１０５が閉弁して
ピストン１０９上部の油圧が下がると排気弁６を閉弁さ
せる空気ばね、１１１は電磁弁１０５．１０６の開閉タ
イミングを制御するコンピュータ、１１２はコンピュー
タ１１１の信号を増幅し、電磁弁１０５，１０６に電力
を供給するパワーアンプである。

ディーゼル機関（実施例では説明を簡単にするため２サ
イクル機関とする）の弁タイミングを第２図に示す。

アブソリュート型ロータリエンコーダ１０１の構造を第
３図に示す、（ａ）図において１は回転軸、２０１はフ
ォトトランジスタ（光源）、２０２はコード板、２０３
は固定スリット、２０４は発光ダイオード（受光素子）
である。パターンに書き込まれたコード板２０２が回転
すると、パターンに従って固定スリット２０３を通過し
た光のあるものは透過、あるものは遮られて、透過した
光はフォト発光ダイオード２０４で電流に変えられ（ｂ
）図のようにデジタル信号になる。そのため停止してい
ても絶対位置が信号として出力される。

次に前記実施例の作用について説明する。

蓄圧器１０４には作動油が作動油ポンプ１０３によって
作動タンク１０２が高圧で送られてきており、コンピュ
ータを介して開閉がコントロールされている。電磁弁１
０５．１０６が開くと、作動油がピストン１０８．１０
９に作用して燃料ポンプが作動し、排気弁が開弁する。

燃料ポンプ９が作動すると燃料弁１０が開弁する。電磁
弁１０５゜１０６が閉じるとピストン１０８，１０９、
に作用していた作動油が作動油タンクへ戻され、燃料弁
１０と排気弁６は閉弁する。

燃料ポンプ９には燃料タンク１０７から燃料が供給され
、ピストン１０日が油圧によって押されると、燃料が燃
料弁１０に圧送されて開弁し、油圧が抜けると燃料弁１
０は閉弁する。

排気弁６はピストン１０９が油圧によって押されると開
弁し、油圧が抜けると空気ばね１１０の力で閉弁する。

電磁弁１０５と１０６の作動タイミングの制御はクラン
ク軸１に直結したアブソリュート形エンコーダ１０１と
コンピュータ１１１で行われ、コンピュータ１１１の出
力信号はパワーアンプ１１２で大出力の供給電力に変換
され電磁弁１０５，１０６を開閉させる。

アブソリュート形エンコーダ１０１は常にクランク角度
の絶対位置を検出するようになっており、コンピュータ
に信号を送る。コンピュータ１１１には第２図に示すよ
うに排気弁閉じ角度（ＥＶＣ）、機関がそれに該当する
クランク角度にくると出力信号をパワーアンプ１１２に
送り、該パワーアンプの電力で電磁弁１０５，１０６を
開閉するようになっている。

クランク角度が排気弁開き角度ＥＶＯになると、電磁弁
１０５が開き、排気弁６が開き機関のシリンダ内の排気
と掃気が行われ、排気弁閉じ角度Ｅ■Ｃになると、電磁
弁１０５は閉じて排気弁６も閉して、シリンダ内は圧縮
行程にはいる。クランク角度が燃料弁開き角度ＦＶＯに
なると、電磁弁１０６が開いて燃料ポンプ９が作動して
燃料弁１０が開弁じ、燃料がシリンダ内に噴射され、燃
料弁開き角度ＦＶＣになると電磁弁１０６が閉じて燃料
弁１０も閉じ、燃料噴射を終了する。

〔発明の効果〕

本発明は前記のとおり構成したので、燃料弁及び排気弁
の開閉タイミングを運転中に人手又はその他の制御手段
（例えばコンピュータへの入力値の変更をキーボードか
ら入れてやる）で自由に変えることができるため、その
ときの運転条件に最適の弁タイミングを与えることがで
きるので、機関性能が大幅に向上し、燃費の低減が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３回は本発明に係わるもので、第１図は全体構成
図、第２図は弁開閉タイミング説明図、第３図はアブソ
リュート形エンコーダの構造図、第４図は従来形機関の
第１図応当図である。 ｌ・・・クランク軸、６・・・排気弁、９・・・燃料ポ
ンプ、１０１・・・アブソリュート形エンコーダ、１０
４・・・蓄圧器、１０５・・・排気弁制御電磁弁、１０
６・・・燃料弁制御用電磁弁、１１１・・・コンピュー
タ、１１２・・・パワーアンプ。 作動油

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蓄圧器（１０４）に設けられた燃料制御用電磁弁（１０
   ６）ならびに排気弁制御用電磁弁（１０５）と、クラン
   ク軸（１）に取付けられクランク角度の絶対位置を検出
   して出力信号を出すアブソリュート形エンコーダ（１０
   １）と、入力された弁開閉タイミングと前記エンコーダ
   で与えられるクランク角度が一致したとき出力信号を出
   すコンピュータ（１１１）と、該コンピュータの出力信
   号を前記電磁弁（１０５），（１０６）の入力に変換す
   るパワーアンプ（１１２）とを有してなるディーゼル機
   関。