JP2005307898A - 制動力増大機構 - Google Patents

制動力増大機構 Download PDF

Info

Publication number
JP2005307898A
JP2005307898A JP2004127755A JP2004127755A JP2005307898A JP 2005307898 A JP2005307898 A JP 2005307898A JP 2004127755 A JP2004127755 A JP 2004127755A JP 2004127755 A JP2004127755 A JP 2004127755A JP 2005307898 A JP2005307898 A JP 2005307898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
braking force
exhaust
brake device
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004127755A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoaki Kakiuchi
聡朗 柿内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2004127755A priority Critical patent/JP2005307898A/ja
Publication of JP2005307898A publication Critical patent/JP2005307898A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

【課題】圧縮圧開放型のエンジンブレーキ装置の性能向上を図れる制動力増大機構を提供する。
【解決手段】圧縮行程の終わり頃に排気弁１０を開いて制動力を得るようにしたエンジンブレーキ装置１の作動時に、制御装置９によりＥＧＲバルブ３２を開き、排気Ｇの一部をエンジン２へ再循環させるとともに、制御装置９によりタービン３のノズルベーン２６の開度を狭めて、ターボチャージャ５の回転数を確保する。
これにより、エンジン２を通り抜ける気体の流量、つまり、シリンダ１５に吸引されて排出される吸気Ａと排気Ｇが増え、より強い制動力を得ることことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は制動力増大機構に関するものである。
運転者がアクセルペダルを踏まないで車両を惰行させるときに、トランスミッションを所定速に入れ且つクラッチをつなげると、シリンダに吸い込まれた空気をピストンが圧縮して制動力が得られる。
圧縮圧開放型のエンジンブレーキ装置では、上記の手法で制動力を得たうえ、圧縮行程の終わり頃に排気弁を開き、これに続く膨張行程でのシリンダ内圧上昇を抑えてピストンに加わる反発力を小さくし、先の圧縮行程で得た制動力を有効に働かせている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
特開２０００−２７４２６４号公報 ＧＰ企画センター、「バス−その魅力と車両構造」、株式会社グランプリ出版、１９９８年１１月１０日第３刷発行、ｐ１５６−１５８
ところが、圧縮圧開放型のエンジンブレーキ装置は、装備対象となるエンジンの排気量が小さくなると、それに応じて制動力が減少する傾向を呈してしまう。
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、圧縮圧開放型のエンジンブレーキ装置の性能向上を図れる制動力増大機構を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、圧縮行程の終わり頃に排気弁を開いて制動力を得るブレーキ装置と、エンジンの排気をタービンの作動流体にしてコンプレッサを駆動するターボチャージャと、コンプレッサで圧縮した吸気をエンジンに送るエンジン吸気経路と、エンジン排気経路のタービンよりも上流側からエンジン吸気経路のコンプレッサよりも下流側へ至るＥＧＲ管路と、該ＥＧＲ管路に組み込んだＥＧＲバルブと、前記ブレーキ装置の作動時にＥＧＲバルブを開かせる機能が設定された制御装置とを備えている。
請求項２に記載の発明は、ターボチャージャのタービンを可動ノズルベーンのものとし、ブレーキ装置の作動時にノズルベーン開度を調整する機能の制御装置を設定している。
請求項１に記載の発明においては、圧縮行程の終わり頃に排気弁を開いて制動力を得るブレーキ装置の作動時に、制御装置によりＥＧＲバルブを開き、排気の一部をエンジンに再循環させる。
請求項２に記載の発明においては、圧縮行程の終わり頃に排気弁を開いて制動力を得るブレーキ装置の作動時に、制御装置によりノズルベーンの開度を狭め、ターボチャージャの回転数を確保する。
（１）請求項１に記載の発明では、ブレーキ装置の作動時に、制御装置によってＥＧＲバルブが開き、排気の一部をエンジンに再循環させるので、エンジンを通り過ぎる気体の流量が増え、エンジンブレーキ装置の制動性能が向上する。
（２）請求項２に記載の発明では、ブレーキ装置の作動時に、制御装置によってノズルベーンの開度を狭め、ターボチャージャの回転数を確保するので、エンジンを通り過ぎる気体の流量が増え、エンジンブレーキ装置の制動性能が向上する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の制動力増大機構の実施の形態の一例を示すものであり、この制動力増大機構は、圧縮圧開放型のエンジンブレーキ装置１と、エンジン２の排気Ｇをタービン３の作動流体にしてコンプレッサ４を駆動するターボチャージャ５と、コンプレッサ４が吸引して圧縮した吸気Ａをエンジン２へ送給するエンジン吸気経路６と、エンジン排気経路７のタービン３よりも上流側（排気マニホールド）からエンジン吸気経路６のコンプレッサ４よりも下流側へ至るＥＧＲ管路８と、制御装置９とを備えている。
排気弁１０の開閉機構は、ピストン１１が排気行程に移行する際に上昇し且つピストン１１が上死点を過ぎてから下降するプッシュロッド１２と、該プッシュロッド１２により基端部分が突き上げられて傾動し且つ先端部分がクロスヘッド１３を介して排気弁１０を押し下げるロッカアーム１４などで構成してあり、排気Ｇをシリンダ１５から排気ポート１６へ掃き出すようになっている。
エンジンブレーキ装置１は、一方の排気弁１０に上端面に当接するアクチュエータピン１７と、該アクチュエータピン１７を下方へ向けて付勢するためのスレーブピストン１８と、該スレーブピストン１８が付帯しているシリンダ１５とは別のものに組み込んであるロッカアーム１４（つまり、他のシリンダ１５のロッカアーム１４）の先端部分によって押し上げられるマスタピストン１９と、該マスタピストン１９の変位をスレーブピストン１８に伝達可能な液圧通路２０と、信号２１に基づき作動し且つ液圧通路２０へエンジンオイル２２の圧力を付与し得る電磁弁２３と、液圧通路２０と電磁弁２３の間に介在するコントロール弁２４などで構成してある。
コントロール弁２４は、電磁弁２３が開いたときに液圧通路２０へエンジンオイル２２の圧力を付与し、また、電磁弁２３が閉じたときに液圧通路２０をリリーフポート２５に連通させて大気開放するようになっている。
スレーブピストン１８、マスタピストン１９及び液圧通路２０の関係は、電磁弁２３が開いた状態で、排気行程に移行したシリンダ１５のプッシュロッド１２がマスタピストン１９を押し上げた際に、圧縮行程の終わり頃のシリンダ１５のアクチュエータピン１７がスレーブピストン１８により付勢されて排気弁１０が開くように設定してある。
すなわち、運転者がアクセルペダルを踏んでいない車両惰行時に、トランスミッションを所定速に入れ且つクラッチをつなぎ、電磁弁２３を開かせると、圧縮行程の終わり頃に排気弁１０が開き、先の圧縮行程で得た制動力が有効に働く。
タービン３のノズルベーン２６の開度は、信号２７に基づいて作動するアクチュエータ２８により調整でき、例えば、一定の排気Ｇの流入量に対してノズルベーン２６の開度を拡げた場合、排気Ｇの流速が下がってタービン３の回転数が低くなり、コンプレッサ４の吸気Ａの吸い込み量が減るので、ターボチャージャ５の見掛け上の容量が増大する（同等の回転数を保つためにより多くの排気Ｇが必要になる）。
また、一定の排気Ｇの流入量に対してノズルベーン２６の開度を狭めた場合、排気Ｇの流速が上がってタービン３の回転数が高くなって、コンプレッサ４の吸気Ａの吸い込み量が増すので、ターボチャージャ５の見掛け上の容量が減少する（より少ない排気Ｇで同等の回転数を保てる）。
エンジン吸気経路６には、コンプレッサ４で圧縮された吸気Ａを冷却するためのインタクーラ２９が組み込んであり、ＥＧＲ管路８には、排気Ｇを冷却するためのＥＧＲクーラ３０と、信号３１に応じて開度が調整可能なＥＧＲバルブ３２が直列に組み込んである。
エンジン２が稼働していると、排気Ｇの大部分はタービン３へ流入してコンプレッサ４を駆動し、排気管やマフラ（図示せず）などを経て大気中に放出される。
更に、コンプレッサ４が圧縮した吸気Ａは、インタクーラ２９を通ってシリンダ１５へ送給され、ＥＧＲバルブ３２が開いていると、排気Ｇの一部がＥＧＲ管路８へ流入して、ＥＧＲクーラ３０で冷却された排気Ｇが吸気Ａとともにシリンダ１５へ送給されることになり、燃焼温度の低下が図られ、ＮＯｘの発生が低減する。
また、エンジン２の運転状況によってはＥＧＲバルブ３２を閉じ、エンジン吸気経路６からＥＧＲ管路８への吸気Ａの逆流を防いでいる。
制御装置９には、アクセルペダルの踏み込みの有無を検知可能なセンサ３３、クラッチの嵌合を検知可能なセンサ３４、エンジン回転数センサ３５、及びエンジンブレーキ使用スイッチ３６が付帯している。
この制御装置９は、
Ａ．スイッチ３６から信号４０があるときに、センサ３３，３４，３５から得られる情報（信号）３７，３８，３９に基づき車両が惰行しているか否を判定したうえ、車両惰行時に電磁弁２３を開かせる信号２１を出して、エンジンブレーキ装置１を作動させる機能、
Ｂ．エンジンブレーキ装置１が作動するときに、ＥＧＲバルブ３２を開かせる信号３１を出して、排気Ｇの一部をエンジン２へ再循環させる機能、
Ｃ．エンジンブレーキ装置１が作動するときに、ノズルベーン２６の開度が狭まるようにアクチュエータ２８を作動させる信号２７を出して、ターボチャージャ５の回転数を確保する機能、
が設定してある。
つまり、Ａ項の機能によってエンジンブレーキ装置１が作動する際には、Ｂ項の機能によりＥＧＲバルブ３２が開いて排気Ｇの一部がエンジン２に再循環し、Ｃ項の機能によりノズルベーン２６の開度を狭めてターボチャージャ５の回転数を確保するので、エンジン２を通過する気体の流量（シリンダ１５に吸引されて排出される吸気Ａと排気Ｇ）が増え、より強い制動力を得ることことができる。
なお、本発明の制動力増大機構は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
本発明の制動力増大機構は、様々な車種に適用できる。
本発明の制動力増大機構の実施の形態の一例を示す概念図である。
符号の説明
１ エンジンブレーキ装置
２ エンジン
３ タービン
４ コンプレッサ
５ ターボチャージャ
６ エンジン吸気経路
７ エンジン排気経路
８ ＥＧＲ管路
９ 制御装置
１０ 排気弁
２６ ノズルベーン
３２ ＥＧＲバルブ
Ａ 吸気
Ｇ 排気

Claims (2)

  1. 圧縮行程の終わり頃に排気弁を開いて制動力を得るブレーキ装置と、エンジンの排気をタービンの作動流体にしてコンプレッサを駆動するターボチャージャと、コンプレッサで圧縮した吸気をエンジンに送るエンジン吸気経路と、エンジン排気経路のタービンよりも上流側からエンジン吸気経路のコンプレッサよりも下流側へ至るＥＧＲ管路と、該ＥＧＲ管路に組み込んだＥＧＲバルブと、前記ブレーキ装置の作動時にＥＧＲバルブを開かせる機能が設定された制御装置とを備えてなることを特徴とする制動力増大機構。
  2. ターボチャージャのタービンを可動ノズルベーンのものとし、ブレーキ装置の作動時にノズルベーン開度を調整する機能の制御装置を設定した請求項１に記載の制動力増大機構。
JP2004127755A 2004-04-23 2004-04-23 制動力増大機構 Pending JP2005307898A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004127755A JP2005307898A (ja) 2004-04-23 2004-04-23 制動力増大機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004127755A JP2005307898A (ja) 2004-04-23 2004-04-23 制動力増大機構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005307898A true JP2005307898A (ja) 2005-11-04

Family

ID=35436948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004127755A Pending JP2005307898A (ja) 2004-04-23 2004-04-23 制動力増大機構

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005307898A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010500497A (ja) * 2006-08-10 2010-01-07 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 内燃機関
WO2018002409A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 Wärtsilä Finland Oy Gas exchange valve arrangement
JP2018145807A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 日野自動車株式会社 圧縮圧開放型ブレーキ機構を備えたエンジンの制御方法及びシステム
CN109790780A (zh) * 2016-10-06 2019-05-21 沃尔沃卡车集团 内燃发动机和用于控制发动机的制动扭矩的方法
CN112539110A (zh) * 2020-11-25 2021-03-23 潍柴动力股份有限公司 发动机缸内制动控制方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010500497A (ja) * 2006-08-10 2010-01-07 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 内燃機関
WO2018002409A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 Wärtsilä Finland Oy Gas exchange valve arrangement
CN109790780A (zh) * 2016-10-06 2019-05-21 沃尔沃卡车集团 内燃发动机和用于控制发动机的制动扭矩的方法
CN109790780B (zh) * 2016-10-06 2022-04-26 沃尔沃卡车集团 内燃发动机和用于控制发动机的制动扭矩的方法
US11371444B2 (en) 2016-10-06 2022-06-28 Volvo Truck Corporation Internal combustion engine and a method for controlling a braking torque of the engine
JP2018145807A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 日野自動車株式会社 圧縮圧開放型ブレーキ機構を備えたエンジンの制御方法及びシステム
CN112539110A (zh) * 2020-11-25 2021-03-23 潍柴动力股份有限公司 发动机缸内制动控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5009920B2 (ja) 内燃エンジンの運転方法
JP5277118B2 (ja) 互いに同径で接続されたメインローブおよび追加のローブを有し吸気弁を制御するカムを備えるディーゼルエンジン
CN101490393B (zh) 操作发动机制动器的方法
JP5833170B2 (ja) 部分的排気流抽出装置、及び前記装置を備えている内燃エンジン
CN102052164B (zh) 通过阀致动的高温流内燃机的制动
EP1103700A3 (en) Internal combustion engine having a variable valve train
JP2005517116A (ja) 内燃機関用装置
WO2011131023A1 (zh) 发动机联合制动控制方法
WO2007089771A2 (en) Integrated egr valve and throttle valve
JP4199086B2 (ja) 内燃機関の排気還流装置
JP2005307898A (ja) 制動力増大機構
JP5034849B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4587923B2 (ja) ターボコンパウンドエンジン
JP6031841B2 (ja) 内燃機関のｅｇｒバルブの清掃方法及び内燃機関
JP2007127070A (ja) 過給機付内燃機関
CN111727309A (zh) 内燃发动机装置
JP2001098913A (ja) 圧縮圧開放型エンジンブレーキ
JP3772489B2 (ja) 可変気筒内燃機関の吸気負圧制御装置
KR100319120B1 (ko) 엔진보조브레이크장치
JP4559915B2 (ja) 排気ガス再循環装置
JP2007177698A (ja) 過給機付きエンジン
JP4214395B2 (ja) 排気ブレーキ装置
JP2012154196A (ja) 内燃機関
CN111836956B (zh) 用于控制内燃发动机装置的方法
JP2018031331A (ja) 圧縮圧開放型エンジンブレーキの制動力調整装置