(57)【要約】【課題】ＤＰＦの加熱用ヒータを太陽光発電によるエネルギーを利用して加熱しようとするものである。【解決手段】熱線式ヒータ１２ａを装備したＤＰＦ１２を排気側に接続して設けたコモンレール式ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、前記ＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａに、出力調整器１３とバッテリー１４からインバータ１５を介して加熱用電力を供給する太陽光発電装置１６を接続して設けたことを特徴とする作業車両の構成とする。また、前記太陽光発電装置１６の換わりに作業車両の駆動部から発電した電力を、前記熱線式ヒータ１２ａに送電するように構成したことを特徴とする作業車両の構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線式ヒータ（１２ａ）を装備したＤＰＦ（１２）を排気側に接続して設けたコモンレール式ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、前記ＤＰＦ（１２）の熱線式ヒータ（１２ａ）に、出力調整器（１３）とバッテリー（１４）からインバータ（１５）を介して加熱用電力を供給する太陽光発電装置（１６）を接続して設けたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記太陽光発電装置（１６）の換わりに作業車両の駆動部から発電した電力を、前記熱線式ヒータ（１２ａ）に送電するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コモンレール式ディーゼルエンジンを搭載した作業車両に関する。特に、ディーゼルエンジンの排気ガス後処理装置に関し、排気ガスの後処理装置としてＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を有し、このＤＰＦにおける再生処理を行うときに太陽光発電装置の電力を利用するもの等の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の高まりや健康に関する影響が懸念されていることから、自動車・船舶・発電機等のディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質としての粒状化物質であるパティキュレート（以下ＰＭという）を除去する装置の開発が進められている。
【０００３】
また、一部地域においては具体的に規制強化が実施されていることもあり、それらへの対応が急務となっている。これらに対応するための技術的な方法としては、エンジン側にて燃料の噴射時期や混合比等の対策によりＰＭの排出防止を行う方法と排気系の後処理で対応する方法とがある。
【０００４】
排気系の後処理で対応する方法としては、例えばディーゼルエンジン等の排気装置にＰＭ除去装置としてＤＰＦを取り付ける技術が既に公知となっており、これらの装置ではＰＭの目詰まりを再生する方式が多種検討されているが、まだ技術的に十分とはいえない。
【０００５】
ディーゼルエンジンで駆動される車両においては、排気ガス管路に排気ガス中に含まれるＰＭを捕集するためＤＰＦを設置しており、このＤＰＦはＰＭが一定量堆積した際には、車両の走行時にＤＰＦで捕集されたＰＭを燃焼させてＤＰＦを自動的に再生する自動再生処理、又は車両を停車させて手動によりＤＰＦを清掃してＰＭを除去する手動再生処理を行うようにしている。
【０００６】
かかるＤＰＦの再生処理に関する従来技術として、特許文献１においては、エンジン始動時に排気温度を上昇させるため必要以上に燃料を噴射して燃費が悪化してしまうため、エンジンブレーキを作動させる減速時に車両の回生エネルギーを利用して発電機で発電を行い、その発電された電力をＤＰＦに設けたＤＰＦヒータに供給してＤＰＦを加熱して再生するＤＰＦ装置が提案されている。
【０００７】
しかし、特許文献１のＤＰＦ装置では、発電機の駆動力をエンジンのクランク軸から取り出しているため、車両の制動時において必ずしもエンジンブレーキが使用されているとは限らないものであり、クラッチ操作によるクラッチが断状態、若しくはトランスミッションが中立状態である場合では回生エネルギーを利用することができ難いものであった。
【０００８】
更に、制動時のクランク軸には発電機の発電トルクとエンジンブレーキによる駆動トルクの両方が作用するため、発電機の発電トルクが大き過ぎるとクランク軸が急激に制動されてしまい、このことから発電トルクを余り大きく設定できないこととなり、大きな発電力が得られずＤＰＦヒータの加熱が十分に行えないという難点があった。
【０００９】
このため、特許文献２においては、車両を制動する際にＤＰＦヒータに電力を供給する発電機の回生発電の効率を向上させるＤＰＦ装置として、ＤＰＦを加熱するためのＤＰＦヒータと、車両の駆動輪に連結された推進軸により発電クラッチを介して作動させる再生用発電機と、車両の制動時に発電クラッチを接続して推進軸の回転により再生用発電機を発電作動させその電力をＤＰＦヒータに供給してＤＰＦを再生させる制御手段とを設けており、車両を制動する際にＤＰＦヒータに電力を供給する回生発電を行う再生用発電機の効率を向上させることができるＤＰＦ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２８０１２１号公報
【特許文献２】特開２００８−８２２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、前記の如く、特許文献２のＤＰＦ装置では、車両の駆動輪を駆動する推進軸に発電クラッチを介して再生用発電機を連結しているため、特許文献１の如き回生エネルギーの利用にブランクを生じることはなくなるが、推進軸の構成が配置や強度等の面で複雑になると共に、制動時の推進軸には発電機の発電トルクとエンジンブレーキによる駆動トルクの両方が作用することは特許文献１と同様であるため、発電機の発電トルクが大き過ぎると推進軸が急激に制動されてしまい、このことから発電トルクを余り大きく設定できないこととなり、大きな発電力が得られずＤＰＦヒータの加熱が十分に行えないという難点があった。
【００１２】
このため本発明は、ＤＰＦヒータの加熱を、車両制動時の回生エネルギーによるものではなく、太陽光発電によるエネルギーを利用して行うものを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、熱線式ヒータ（１２ａ）を装備したＤＰＦ（１２）を排気側に接続して設けたコモンレール式ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、前記ＤＰＦ（１２）の熱線式ヒータ（１２ａ）に、出力調整器（１３）とバッテリー（１４）からインバータ（１５）を介して加熱用電力を供給する太陽光発電装置（１６）を接続して設けたことを特徴とする作業車両としたものである。
【００１４】
このような構成により、排気側から排出される排気ガスはＤＰＦ（１２）へと流れ排気ガス中のＰＭ捕集を行うと共に、ＰＭ堆積により適時再生処理を実施するが、この再生処理を行うときに、太陽光発電装置（１６）によって発電された電力を、出力調整を行う出力調整器（１３）からインバータ（１５）を介して送電するものと、補助として充放電可能なバッテリー（１４）からインバータ（１５）を介して送電するものとの２系統にて、ＤＰＦ（１２）の熱線式ヒータ（１２ａ）へ送電して加熱を行うことにより、常時加熱されているＤＰＦ（１２）によりＰＭ堆積による再生処理を適時容易に行うことができる。
【００１５】
請求項２の発明は、前記太陽光発電装置（１６）の換わりに作業車両の駆動部から発電した電力を、前記熱線式ヒータ（１２ａ）に送電するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両としたものである。
【００１６】
太陽光発電装置（１６）の換わりに作業車両の駆動部で発電した電力を利用する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明では、上記作用の如く、ＤＰＦ（１２）にて排気ガス中のＰＭ捕集を行いＰＭ堆積時に再生処理を行うとき、太陽光発電装置（１６）によって発電された電力を、出力調整器（１３）とバッテリー（１４）の２系統により、インバータ（１５）を介してＤＰＦ（１２）の熱線式ヒータ（１２ａ）へ送電加熱を行うことにより、常時加熱されているＤＰＦ（１２）によりＰＭ堆積による再生処理を適時容易に行うことが可能であると共に、ＤＰＦ（１２）再生時の加熱に燃料系の回生ブレーキを使用せず、太陽光発電装置（１６）による電力を利用しているから燃費が悪化することがなく、環境に対しても極めて良好な結果を得ることができる。
【００１８】
請求項２の発明では、太陽光発電装置（１６）の換わりに作業車両の駆動部で発電した電力を利用することで、エネルギー効率が向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】コモンレールによる蓄圧式燃料噴射ディーゼルエンジンを示すシステム図。
【図２】三種類の制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図。
【図３】コモンレール式ディーゼルエンジンにおけるＤＰＦの熱線式ヒータを太陽光発電装置からの送電により加熱させる作用状態を示すシステム図。
【図４】コモンレール式ディーゼルエンジンにおけるＤＰＦの熱線式ヒータをフライホイールに設けた発電装置からの送電により加熱させる作用状態を示すシステム図。
【図５】コモンレール式ディーゼルエンジンにおけるＤＰＦの熱線式ヒータを冷却ファンに設けた発電装置からの送電により加熱させる作用状態を示すシステム図。
【図６】筒状ケースの前半側にＤＯＣを配置し後半側に配置したＤＰＦの熱線式ヒータを太陽光発電装置からの送電により加熱させる作用状態を示すシステム図。
【図７】温度と圧力の計測により自動再生領域であると認識したときはＤＰＦの熱線式ヒータを加熱させ温度上昇により非加熱状態とする手順を示すフローチャート。
【図８】電子制御エンジンのＥＧＲ回路において排気経路に設けたニードルバルブを介して２本に別れたＥＧＲ回路を吸気経路に接続した状態を示す回路作用図。
【図９】電子制御エンジンのＥＧＲ回路に設けたニードルバルブの作用状態を示す詳細断面図。
【図１０】コモンレール式ディーゼルエンジンにおける吸排気バルブを燃料圧力のみで開閉させる吸排気バルブ筒の作用状態を示す側断面図。
【図１１】コモンレール式ディーゼルエンジンにおける吸排気バルブを燃料圧力のみで開閉させる吸排気バルブ筒の作用状態を示す側断面図。
【図１２】コモンレール式ディーゼルエンジンにおける吸排気バルブを燃料圧力のみで開閉させる吸排気バルブ筒の作用状態を示す側断面図。
【図１３】コモンレール式ディーゼルエンジンにおける吸排気バルブを燃料圧力のみで開閉させる吸排気バルブ筒の作用状態を示す側断面図。
【図１４】コモンレール式ディーゼルエンジンにおいてエンジン吊り下げ用として本体側からゼネレータに取り付けたゼネレータ調整プレートの状態を示す斜視図。
【図１５】コモンレール式ディーゼルエンジンにおいてエンジン吊り下げ用として本体側からゼネレータに取り付けたゼネレータ調整プレートの状態を示す部分平面図。
【図１６】オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてシリンダ外周の水穴を各シリンダ間のトップデッキ部分も連続して設けた状態を示す斜視図。
【図１７】オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてシリンダ外周の水穴を各シリンダ間のトップデッキ部分を断続廃止した状態を示す斜視図。
【図１８】（ａ）オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてシリンダ外周の水穴を両端シリンダの外端側トップデッキ部分を断続廃止した状態を示す斜視図。（ｂ）オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてシリンダ外周の水穴を両端シリンダの外端側トップデッキ部分を断続廃止した状態を示す断面斜視図。
【図１９】オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてシリンダのトップデッキ部分のヘッド締付ボルト部下側にリブを設けた状態を示す部分断面斜視図。
【図２０】オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてシリンダの壁底部分を大きく繋いだ状態を示す部分断面斜視図。
【図２１】オープンデッキ型のシリンダブロックにおいて両端シリンダの外端側トップデッキ部分の下部側に各々隔壁を設けた状態を示す断面斜視図。
【図２２】クローズドデッキ型のシリンダブロックを最終的な加工によりオープンデッキ型のシリンダブロックとした状態を示す断面斜視図。
【図２３】（ａ）シリンダブロックのトップデッキ部分の外周部に幅広のリブを設けた状態を示す正面図。（ｂ）シリンダブロックのトップデッキ部分の外周部に幅広のリブを設けた状態を示す側面図。
【図２４】シリンダブロックのトップデッキ部分に設けた幅広のリブから更に下方側に向け逆三角形のリブを接続した状態を示す側面図。
【図２５】エンジンのシリンダブロックとオイルパンに対し本機側のフレームブラケットをボルトにより共締めする状態を示す組付け斜視図。
【図２６】（ａ）エンジンの給油口を嵩上げするための補助給油口を溶接構造の鋼材製品としている状態を示す側面図。（ｂ）エンジンの給油口を嵩上げするための補助給油口を耐熱樹脂材による一体成型品としている状態を示す側面図。
【図２７】エンジンの噴射ポンプの燃料入口に設けているアイボルトに異物等の流通通過を阻止するための螺旋状の溝を設けている状態を示す流通経路図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
熱線式ヒータ１２ａを装備したＤＰＦ１２を排気側に接続するコモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、ＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａに、出力調整器１３とバッテリー１４からインバータ１５を介して加熱用電力を供給する太陽光発電装置１６を接続して設ける。
【００２１】
以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
コモンレール式ディーゼルエンジンＥついて、図１のシステム図によりその概要を示す如く、コモンレール式（蓄圧式燃料噴射方式）とは、各気筒への燃料噴射を要求圧力に調整して供給するコモンレール１（蓄圧室）を介して行うものである。
【００２２】
燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介して該エンジンＥで駆動される高圧ポンプ４に吸入され、この高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれ蓄えられる。
【００２３】
該コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒５数分インジェクター６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各気筒５毎にインジェクター６が開弁作動して、高圧燃料が該エンジンＥの各燃焼室内に噴射供給され、各インジェクター６での余剰燃料（リターン燃料）は各燃料戻し管１０により共通の燃料戻し通路１０ａへ導かれ、この燃料戻し通路１０ａによって燃料タンク３へ戻される。
【００２４】
また、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御するため高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はＥＣＵ１００からのデューティ信号によって、高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料の燃料戻し通路１０ａの流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００２５】
具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する。
【００２６】
農作業機に搭載したコモンレール式ディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示す如く、回転数と出力トルクの関係において、回転数の変動で出力も変動するドループ制御と、負荷が変動しても回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御と、アイソクロナス制御が負荷限界近くになると回転数を上昇させ出力を上げる重負荷制御とによる三種類の制御モードを設定している。
【００２７】
ドループ制御は走行モード（Ａ）として、農作業を行わず移動走行する場合に使用するものであり、例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができる。
【００２８】
アイソクロナス制御は通常作業モード（Ｂ）として、通常の農作業を行う場合に使用するものであり、例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるとき、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するものでオペレータが楽に操縦できる。
【００２９】
重負荷制御は重作業モード（Ｃ）として、特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものであり、例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断するようなことがない。
【００３０】
従来、ディーゼルエンジンでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジン特有の、所謂ノック音を低減することが知られている。
【００３１】
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に１回乃至２回に固定して行われるものであったが、前記コモンレール１のシステムを用いることで、エンジンの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できる。
【００３２】
図３に示す如く、前記コモンレール式ディーゼルエンジンＥにおいて、排気側に連結した排気管１７にＤＯＣ１８の入口側を接続すると共に、ＤＯＣ１８の出口側にＤＰＦ１２の入口側を接続し、ＤＰＦ１２は内部にフィルタを加熱する熱線式ヒータ１２ａを装備しており、この熱線式ヒータ１２ａに対し、太陽光発電装置１６から出力調整器１３を経てインバータ１５を介して送電する送電系路ａと、バッテリー１４からインバータ１５を介して送電する送電系路ｂとの２系統の送電系路を有し、ＤＰＦ１２の入口側と出口側に設けた差圧センサ１９を前記ＥＣＵ１００に通信可能に接続して構成する。なお、１はコモンレール、２０はシリンダブロック、２１はシリンダヘッド、２２はオイルパン、２３はギヤケース、２４はフライホイール、２５は冷却ファンを示す。
【００３３】
このような構成により、排気側から排出される排気ガスはＤＯＣ１８による酸化触媒を経てＤＰＦ１２へと流れ排気ガス中のＰＭ捕集が行われ、このＰＭ捕集によりＰＭが堆積したときは適時再生処理を実施するが、この再生処理を行うときに、太陽光発電装置１６によって発電された電力を、出力調整器１３により出力調整を行いながらインバータ１５を介してＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａへ送電するものと、補助としてバッテリー１４からインバータ１５を介してＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａへ充放電可能に送電するものとの２系統にて熱線式ヒータ１２ａの加熱を行うことにより、常時加熱されているＤＰＦ１２によりＰＭ堆積による再生処理を適時容易に行うことが可能であると共に、ＤＰＦ１２再生時の加熱に燃料系の回生ブレーキを使用せず、太陽光発電装置１６による電力を利用しているから燃費が悪化することがなく、環境に対しても極めて良好な結果を得ることができる。
【００３４】
また、前記図３に示す如きコモンレール式ディーゼルエンジンＥにおいて、ＤＰＦ１２の内部に装備したフィルタを加熱する熱線式ヒータ１２ａに対し、図４に示す如く、フライホイール２４の外周部に適宜の磁性体２４ａを設けると共に、フライホイールハウジング２６の内周部に装着したコイル２６ａとの間にて、磁性体２４ａの回転により発生する誘導電流をインバータ１５を介して送電する送電経路ａと、バッテリー１４からインバータ１５を介して送電する送電系路ｂとの２系統の送電系路を有して構成させる。
【００３５】
このような構成により、排気側から排出される排気ガスはＤＯＣ１８による酸化触媒を経てＤＰＦ１２へと流れ排気ガス中のＰＭ捕集が行われ、このＰＭ捕集によりＰＭが堆積したときは適時再生処理を実施するが、この再生処理を行うときに、フライホイール２４の磁性体２４ａとフライホイールハウジング２６のコイル２６ａとにより発生する誘導電流をインバータ１５を介してＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａへ送電するものと、補助としてバッテリー１４からインバータ１５を介してＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａへ充放電可能に送電するものとの２系統にて熱線式ヒータ１２ａの加熱を行うことにより、フライホイール２４の誘導電流によってＤＰＦ１２の再生処理を行うことができるから燃費が悪化することがなく、発生した誘導電流により加熱されるＤＰＦ１２により自動再生処理を行うことが可能であり再生効率が良好となる。
【００３６】
また、前記図３に示す如きコモンレール式ディーゼルエンジンＥにおいて、ＤＰＦ１２は内部に装備したフィルタを加熱する熱線式ヒータ１２ａに対し、図５に示す如く、冷却ファン２５の外周部に適宜の磁性体２５ａを設けると共に、冷却ファンカバー２７の内周部に装着したコイル２７ａとの間にて、磁性体２５ａの回転により発生する誘導電流をインバータ１５を介して送電する送電経路ａと、バッテリー１４からインバータ１５を介し送電する送電系路ｂとの２系統の送電系路を有して構成させる。Ｒはラジエータを示す。
【００３７】
このような構成により、排気側から排出される排気ガスはＤＯＣ１８による酸化触媒を経てＤＰＦ１２へと流れ排気ガス中のＰＭ捕集が行われ、このＰＭ捕集によりＰＭが堆積したときは適時再生処理を実施するが、この再生処理を行うときに、冷却ファン２５の磁性体２５ａと冷却ファンカバー２７のコイル２７ａとにより発生する誘導電流をインバータ１５を介してＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａへ送電するものと、補助としてバッテリー１４からインバータ１５を介してＤＰＦ１２の熱線式ヒータ１２ａへ充放電可能に送電するものとの２系統にて熱線式ヒータ１２ａの加熱を行う構成としている。
【００３８】
これにより、冷却ファン２５の誘導電流によってＤＰＦ１２の再生処理を行うことができるから燃費が悪化することがなく、発生した誘導電流により加熱されるＤＰＦ１２により自動再生処理を行うことが可能であり再生効率が良好となる。
【００３９】
また、走行時等において温度が低い場合にはＰＭの発生量が多く、低温のため自動再生処理によってＰＭを燃焼させることができない。なお、燃料による噴射でＤＰＦの再生処理を行う場合には燃費の悪化や排出ガスの悪化が発生する。
【００４０】
このため、図６に示す如く、排気ガスを浄化する後処理装置として筒状ケースＣの前半側にＤＯＣ２８を後半側にＤＰＦ２９を内装配置すると共に、ＤＰＦ２９に熱線式ヒータ２９ａを装備し、ＤＰＦ２９の前後位置に各々配置した圧力センサ３０をＥＣＵ３１に通信可能に接続して構成させる。
【００４１】
このような構成により、排気側から排出される排気ガスはＤＯＣ２８による酸化触媒を経てＤＰＦ２９へと流れ排気ガス中のＰＭ捕集が行われ、このＰＭ捕集によりＰＭが堆積したときは適時再生処理を実施する。
【００４２】
この再生処理を行うときに、図７のフローチャートに示す如く、温度と圧力の計測により自動再生領域であると認識したときは、太陽光発電装置３２によって発電された電力を、出力調整器３３により出力調整を行いながらインバータ３４を介してＤＰＦ２９の熱線式ヒータ２９ａへ送電するものと、補助としてバッテリー３５からインバータ３４を介してＤＰＦ２９の熱線式ヒータ２９ａへ充放電可能に送電するものとの２系統にて熱線式ヒータ２９ａの加熱を行うことにより、ＰＭの自動再生処理を実施すると共に、温度が上昇したときは熱線式ヒータ２９ａの加熱を停止させる。
【００４３】
以上の如き作用により走行時等の温度が低い場合でもＤＰＦ２９を加熱して活性化することができるから、自動再生処理によりＰＭを燃焼してＤＰＦ２９への堆積量を減少させることが可能である。なお、太陽光発電装置３２によって発電された電力を、インバータ３４を介して冷却ファン等の動力アシスト３４ａにも利用することが可能である。
【００４４】
また、従来のＥＧＲバルブによる制御ではバルブ開度によって流路抵抗が異なるため、バルブ開度とＥＧＲ率の相関関係が把握し難くＥＧＲ率の厳密な制御が困難であり、ＥＧＲを行う際にＥＧＲクーラを必要とする場合があり、エンジン冷却効率の悪化や部品点数によるコスト上昇が発生する。
【００４５】
このため、ＥＧＲ付電子制御エンジンにおいて、図８に示す如く、ターボ過給器３６のコンプレッサ３６ａ側に吸気マニホールド３７を、ターボ過給器３６のタービン３６ｂ側に排気マニホールド３８を各々接続すると共に、吸気マニホールド３７側の吸気経路３８と排気マニホールド３９側の排気経路４０とを還元可能にＥＧＲ回路によって接続している。このＥＧＲ回路は、排気経路４０に設けたニードルバルブ４１を介してＥＧＲ回路ＡとＥＧＲ回路Ｂの２本に別れて吸気経路３８に接続しており、ＥＧＲ回路Ｂには制御バルブ４２を設けた構成としている。なお、４３はスロットルバルブ、４４は排気バルブ、４５は各バルブ４１，４２，４３，４４を通信可能に接続するＥＣＵ、４６は後処理装置、４７はインタークーラを示す。
【００４６】
このような構成により、エンジンの運転状態をＥＣＵ４５で把握しＥＧＲを行う場合、ＥＧＲガスはニードルバルブ４１を用いた制御で還元させるが、このニードルバルブ４１は、図９に示す如く、電磁ソレノイド４１ａへの通電によりリターンスプリング４１ｂに抗してニードル弁４１ｃをリフトさせることにより回路を開き、インタークーラ４７出口からＥＧＲ回路Ａを経由した冷却空気を、ＥＧＲガスと共にＥＧＲ回路Ｂを経由して制御バルブ４２の開により吸気マニホールド３７上流側へ吸気還元させる。
【００４７】
エンジンの運転状態に応じたＥＧＲ率（ＥＧＲ量）を求め、ニードルバルブ４１のリフト期間，リフト間隔を予めＥＣＵ４５に設定しておきニードルバルブ４１の作動を制御する。ＥＧＲ率が多い場合、リフト期間を長くリフト間隔を短くし、ＥＧＲ率が少ない場合、リフト期間を短くリフト間隔を長くする。このような作用により、後処理装置４６（ＤＰＦ）の状態をＥＣＵ４５で把握し、再生運転時に後処理装置４６が高温となり溶損し得る状態に近づくと、ニードルバルブ４１をリフトして開き、制御バルブ４２を閉じることにより、インタークーラ４７出口の冷却空気を排気ガス中に供給し、後処理装置４６の温度低下、流量の増加を行い後処理装置４６の溶損を防止することが可能となる。
【００４８】
ニードルバルブ４１の作動によってＥＧＲ量を制御するため、厳密なＥＧＲ量の調整が可能であり、クランク角度に応じてニードルバルブ４１を作動させることで吸排気の脈動に合わせたＥＧＲ制御が可能となる。ＥＧＲガスを本システム内で冷却した後、吸気還元するため、ＥＧＲクーラの廃止、若しくは容量低下を行うことができる。ニードルバルブ４１に冷却空気を導入するため、焼き付き、流路内へのＰＭ付着による流路抵抗増加を抑制することができる。
【００４９】
また、コモンレールを有するディーゼルエンジンにおいて、全ての運転状態で最適なバルブタイミングやバルブリフトを得ることができないため、動弁系による摩擦損失，振動，騒音等の不具合が発生する。
【００５０】
このため、クランク軸（図示なし）による機械的な駆動を行わない吸排気バルブ筒Ｖとして、図１０に示す如く、上部室に電磁ソレノイド４８とリターンスプリング大４９及び電磁吸着板５０を配置し、中心位置に燃料通過穴を設けた仕切板５１によって仕切られた下部室にリターンスプリング小５２と中間バルブ５３及び吸排気バルブ５４を配置すると共に、吸排気バルブ５４を作用させる上部燃料流路ｄ，下部燃料流路ｅ，中間燃料流路ｆを配置して構成させる。
【００５１】
吸排気バルブ筒Ｖの上部燃料流路ｄへ高圧ポンプ５５からコモンレール５６を介して接続し、下部燃料流路ｅから低圧タンク５７を介して圧力制御バルブ５８へ接続すると共に、ＥＣＵ５９と電磁ソレノイド４８，高圧ポンプ５５，コモンレール５６，低圧タンク５７，圧力制御バルブ５８とを通信可能に接続して構成させる。
【００５２】
このような構成により、エンジン運転状態をＥＣＵ５９で把握し、運転状況に合わせた吸排気バルブ５４のプロフィールを算出させ、この算出した吸排気バルブ５４のタイミングに応じて電磁ソレノイド４８を作動させると共に、該バルブ５４のリフト量に応じて該バルブ５４の駆動に有する燃料流量分のレール圧上昇値を計算し高圧ポンプ５５による加圧を行い、該バルブ５４の速度に応じて圧力制御バルブ５８により低圧タンク５７内の圧力調整を行う。
【００５３】
吸排気バルブ５４閉時の作用状態として、図１０に示す如く、電磁ソレノイド４８への通電は行わないため、電磁吸着板５０がリターンスプリング大４９によって押され燃料排出が行われず、コモンレール５６からの燃料は吸排気バルブ５４を上方向へ押し上げる力を発生させる。このとき、中間バルブ５３上下の圧力は同圧であり、中間バルブ５３はリターンスプリング小５２によって着座する。
【００５４】
吸排気バルブ５４開時の作用状態として、図１１に示す如く、電磁ソレノイド４８への通電を行うことにより電磁吸着板５０が引き上げられ、閉時に高圧であった燃料が仕切板５１の燃料通過穴から上部室に排出される。この燃料排出により中間バルブ５３に作用する上向きの力が大きくなりリターンスプリング小５２を押し上げる。これにより、中間バルブ５３はコモンレール５６からの上部燃料流路ｄの片方を塞ぐため、高圧燃料は一方向のみに流入して吸排気バルブ５４を下方向へ押し下げる力を発生させる。このとき、次サイクルの吸排気バルブ５４の開閉速度を制御するため低圧タンク５７内の圧力を圧力制御バルブ５８によって制御する。
【００５５】
このように、吸排気バルブ５４の開閉に作用する力が燃料圧力のみであるから、低圧タンク５７内の圧力制御を行うことにより従来のバルブスプリングにおけるバネ定数なるものを制御することが可能となり、ＥＣＵ５９の制御により運転状態に合わせた最適な吸排気バルブ５４の制御を得ることができる。なお、クランク軸による機械的な駆動を行わないため摩擦，振動，騒音等の低減ができると共に、機械的動弁系の廃止による部品点数の削減や、シリンダブロックの設計における自由度の向上を図ることができる。
【００５６】
また、前記吸排気バルブ筒Ｖにおける電磁吸着板５０と中間バルブ５３とを一体的に形成した如き状態の電磁作動バルブ６０を有すると共に、仕切板５１に燃料通過穴を設け、リターンスプリング小５２は不要とする吸排気バルブ筒Ｗにおいて、吸排気バルブ５４閉時の作用状態として、図１２に示す如く、電磁ソレノイド４８への通電は行わないため、電磁作動バルブ６０がリターンスプリング大４９によって押され電磁作動バルブ６０の上部開閉板６０ａの閉により燃料排出が行われず、コモンレール５６からの燃料は吸排気バルブ５４を上方向へ押し上げる力を発生させる。このとき、電磁作動バルブ６０はリターンスプリング大４９の圧力によって着座する。
【００５７】
吸排気バルブ５４開時の作用状態として、図１３に示す如く、電磁ソレノイド４８への通電を行うことにより電磁作動バルブ６０が引き上げられ、電磁作動バルブ６０の上部開閉板６０ａの開により燃料排出が行われると共に、電磁作動バルブ６０の平板部６０ｂによって仕切板５１の燃料通過穴が塞がれ、閉時に高圧であった燃料が上部室へ排出される。電磁作動バルブ６０は着座から浮き上がり状態であるため燃料の流入により吸排気バルブ５４を下方向へ押し下げる力を発生させる。このとき、次サイクルの吸排気バルブ５４の開閉速度を制御するため低圧タンク５７内の圧力を圧力制御バルブ５８によって制御する。
【００５８】
また、従来におけるエンジン吊り用のハンガー位置では、エンジン吊り下げ時に吊り下げ用フックが、重要なエンジン部品等と接触干渉するという機能上の障害となることがあった。
【００５９】
このため、図１４及び図１５に示す如く、コモンレール式のディーゼルエンジン６１において、エンジン本体の側方位置に固定されているゼネレータ６２に、本体側から延設した剛性確保による斜め方向姿勢のゼネレータ調整プレート６３を取り付けると共に、この調整プレート６３の斜め位置部にハンガー穴６３ａを設けることにより、コモンレール６４やインジェクター６５及び燃料送油管等を、吊り下げ用フックによる吊り下げ作業時に接触干渉によって生じる損傷から防護することができる。なお、６６はシリンダブロック、６７はシリンダヘッド、６８はヘッドカバー、６９はオイルパン、７０は冷却ファンを示す。
【００６０】
また、従来のオープンデッキ型のシリンダブロックは、シリンダが周囲から全開放されているため、運転時のヘッドガスケットからの水漏れが発生し易いと共に、シリンダの加工時にはシリンダが開放状態であるためシリンダが工具から逃げてしまい、シリンダの真円度を悪くする原因となっていた。なお、シリンダヘッド締め付け時には、シリンダが周囲のボルト座から隔離されているため真円度を確保することはできる。
【００６１】
このようなオープンデッキ型のシリンダブロック７１において、図１６に示す如く、従来、各シリンダ７２間のトップデッキ部７３に連続して設けたシリンダ７２外周の水穴７４を、図１７に示す如く、断続廃止して両側のシリンダ壁を繋ぎ剛性を持たせた形態とすることにより、エンジン運転時の振動や、各シリンダ７２の爆発によるシリンダ挙動を抑制することができると共に、ヘッドガスケット（図示なし）からの水漏れを防止することが可能となり、シリンダ７２の加工時においても工具からの逃げを抑制できるから、加工速度を落すことなく真円度を確保することができる。なお、このようにトップデッキ部７３を繋いだような形態としても、シリンダヘッド（図示なし）締め付けによる影響は小さく真円度は同様に確保することができ、ブローバイガス等排気ガス性能も向上させることができる。
【００６２】
前記オープンデッキ型のシリンダブロック７１において、図１８（ａ），（ｂ）に示す如く、両端シリンダ７２の外端側トップデッキ部７３のシリンダ７２外周の水穴７４を断続廃止してシリンダ壁を繋ぎ剛性を持たせた形態とすることにより、前記と同様の作用効果を有する。
【００６３】
前記オープンデッキ型のシリンダブロック７１において、図１９に示す如く、各シリンダ７２のトップデッキ部７３のシリンダヘッド締付けボルト部７３ａの下側にリブ７３ｂを設けて剛性を持たせた形態とすることにより、前記と同様の作用効果を有する。
【００６４】
前記オープンデッキ型のシリンダブロック７１において、図２０に示す如く、シリンダ７２の壁底部分７２ａを大きく繋ぎ、特にシリンダヘッド締付け時等において剛性を持たせた形態とすることにより、前記と同様の作用効果を有する。
【００６５】
前記オープンデッキ型のシリンダブロック７１において、図２１に示す如く、両端シリンダ７２の外端側トップデッキ部７３の下部側に、前端部ではウォータポンプ冷却水入口７３ｃから下部側と、後端部ではシーリングカップ７３ｄから上部側とに各々隔壁７３ｅを設け剛性を持たせた形態とすることにより、この隔壁７３ｅにより冷却水の左右分離機能を持たせることができると共に、前記と同様の作用効果を有する。
【００６６】
また、クローズドデッキ型としてトップデッキ部の水穴を塞いだシリンダブロックにおいて、図２２に示す如く、最終的には、加工の最後でトップデッキ部７３のシリンダ７２外周の水穴７４を塞いだ部分を削り落し、シリンダ７２外周の水穴７４を断続廃止した前記オープンデッキ型のシリンダブロック７１とすることにより、加工時における振動やシリンダ７２の撓みやビビリ等を抑制して精度良く加工することが可能となり、加工速度を落すことなく真円度を確保することができる。このように、精度良く仕上がったオープンデッキ型のシリンダブロック７１の有効活用により、前記と同様の作用効果を有する。
【００６７】
また、図２３（ａ），（ｂ）に示す如く、シリンダブロック７５のトップデッキ７６部に、シリンダブロック７５から外側に張り出して回りを取り囲むように一周する形状で幅広のリブ７６ａを設けることにより、シリンダヘッドボルト締め付けの際に、トップデッキ７６部が押し上げられて変形する状態を抑制することが可能となる。（従来のエンジンではこの様なリブ形状のものはない）
また、前記のリブ７６ａを設けたシリンダブロック７５において、適宜幅以上のリブ７６ａを設けても無駄となるだけであるため、図２４に示す如く、シリンダヘッドボルト部分にリブ７６ａに接続する逆三角形のリブ７６ｂを各々設けることにより、シリンダヘッドボルト締め付けの際に、トップデッキ７６部が押し上げられて変形する状態を、更に、強力に抑制することが可能となる。（従来のエンジンではこの様なリブ形状のものはなく、直線的なものが一般的である）
また、従来では、農作業機用のエンジンとして、シリンダブロックとクランクケース及びオイルパンにて構成しているものにおいて、本機搭載時にはシリンダブロック側を本機側搭載用のフレームブラケットを介して組付けしているが、シリンダブロックとクランクケースの強度が不足しているため、振動や衝撃等により破損を生じることが多い。
【００６８】
このため、図２５に示す如く、シリンダブロック７７（クランクケースを含む）とオイルパン７８を鋳物部材として、トラクターやコンバイン等へ組付ける際に、シリンダブロック７７とオイルパン７８に対し本機側のフレームブラケット７９をボルト７９ａにより共締めとすることにより、エンジン本体の強度が向上するため、振動や衝撃等による破損を防止することができる。
【００６９】
また、農機，産機，建機用等、一般のエンジンにおいて、エンジンボンネットや作業装置等が着いた状態では、シリンダブロック部へのオイル補給をする給油口の位置が低いため、給油口を高い位置に伸ばして給油を容易にする対応がとられており、その部材として、現在では、図２６（ａ）に示す如く、パイプ８０ａ，プラグ８０ｂ，フランジ８０ｃの３部品を溶接構造とした鋼材製品の補助給油口８０を使用しているためコストアップとなっている。
【００７０】
このため、図２６（ｂ）に示す如く、耐熱樹脂材を使用した一体成型の補助給油口８１とすることにより、大幅なコストダウンとなり、重量も軽減でき取り扱い性も良好（錆び等の発生がない）で、上端側８１ａをトルクレンチが使用できる形状とすることにより、締め付け時のトルク管理を行うことができる。
【００７１】
また、ディーゼルエンジンにおいては、噴射ポンプや噴射ノズル等の部品が機能，性能を大きく支配するため、切り粉や大きな異物等を持ちこんだときは正常な作用ができなくなり、出力低下，摩耗，焼き付き等が発生すると共に、排気ガスが黒煙，白煙となって近年の排気ガス規制に対し大きな影響を及ぼす。
【００７２】
このため、噴射ポンプ８２や噴射ノズル８３へ流れる燃料中の切り粉や大きな異物等が噴射ポンプ８２まで流れる前に、図２７に示す如く、燃料配管のアイボルト８４の燃料流路における螺旋状の溝ｍによって、燃料中の切り粉や大きな異物等の流出通過を阻止することにより、噴射ポンプ８２や噴射ノズル８３への障害を防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
トラクターやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１    コモンレール
２    レール圧センサ
１２    ＤＰＦ
１２ａ  熱線式ヒータ
１３    出力調整器
１４    バッテリー
１５    インバータ
１６    太陽光発電装置
１７    排気管
１８    ＤＯＣ
１９    差圧センサ
２０    シリンダブロック
２１    シリンダヘッド
２２    オイルパン
２３    ギヤケース
２４    フライホイール
２５    冷却ファン
１００    ＥＣＵ
Ｅ    コモンレール式ディーゼルエンジン
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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