JP2007085187A - Structure of compression pressure open type brake - Google Patents

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Kengo Takada
田 健 吾 高
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compression pressure open type brake capable of securing a stable braking force at all times by absorbing the malfunction of a valve clearance and the wear and displacement of parts and hard to be affected by thermal expansion and a method of controlling the compression pressure open type brake. <P>SOLUTION: A piston stop member formed of a cam driven by a DC motor is installed at the piston stop position of an hydraulic actuator so that a piston lift amount determined by the contact of the piston on the piston stop member can be varied by changing the rotating angle of the piston stop member. An exhaust valve lift amount measuring means measuring the valve lift amount of an exhaust valve and a control means controlling the rotating angle of the DC motor are installed so that the control means can control the rotating angle of the piston stop member by the DC motor on the basis of the measured results of the exhaust valve lift amount measuring means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧縮工程前半にピストンによって高められた圧縮圧力を、排気バルブ、又は、排気バルブに代わる第3のバルブを所定量だけ開放することにより制動力を得る、圧縮圧開放式ブレーキに関する。   The present invention relates to a compression pressure releasing brake that obtains a braking force by opening a predetermined amount of an exhaust valve or a third valve that replaces the exhaust valve, with the compression pressure increased by a piston in the first half of the compression process.

エンジンブレーキを高める手段として排気ブレーキの他に、圧縮工程前半にピストンによって高められた圧縮圧力を、排気バルブを所定量だけ開放することにより制動力を得る、圧縮圧開放式ブレーキ(或いは、デコンプレッションブレーキ)が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照)。   In addition to the exhaust brake as a means to increase the engine brake, a compression pressure release type brake (or decompression) that obtains a braking force by opening the exhaust valve by a predetermined amount of the compression pressure increased by the piston in the first half of the compression process Brake) is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

図2及び図3は本発明の実施形態の作動を部分的に示した作動図であるが、油圧アクチュエータの一部が異なるのみで、他は同様の構成であるので、図2、図3を参照して、圧縮圧開放式ブレーキの作動について概略を説明する。   2 and 3 are operation diagrams partially showing the operation of the embodiment of the present invention. However, since only a part of the hydraulic actuator is different and the other is the same, FIG. 2 and FIG. The outline of the operation of the compression pressure release type brake will be described with reference to FIG.

図2は、ブレーキが非作動の状態であり、図3はブレーキが作動状態を示している。
図2において、排気バルブ1は、バルブスプリングシート2に上端部を固着され、バルブスプリングシート2とシリンダヘッド3の上面の間にバルブスプリング4を介装して、バルブスプリング4の付勢によって図示しない排気ポートを閉ざす様に構成されている。
FIG. 2 shows a state where the brake is not operated, and FIG. 3 shows a state where the brake is operated.
In FIG. 2, the exhaust valve 1 has an upper end fixed to a valve spring seat 2, and a valve spring 4 is interposed between the valve spring seat 2 and the upper surface of the cylinder head 3, and is illustrated by the bias of the valve spring 4. The exhaust port is not closed.

ロッカアーム5は、偏芯ブッシュ6のブッシュ部6aの外周を回動し、その偏芯ブッシュ6には、図示の例では左方に延在する揺動アーム61を有している。
その揺動アーム61の回転軸62は軸芯62cを回転中心として、図示しないロッカブラケットによってシリンダヘッド3に回動自在に取り付けられている。
The rocker arm 5 rotates on the outer periphery of the bush portion 6a of the eccentric bush 6, and the eccentric bush 6 has a swing arm 61 extending leftward in the illustrated example.
A rotating shaft 62 of the swing arm 61 is pivotally attached to the cylinder head 3 by a rocker bracket (not shown) with an axis 62c as a center of rotation.

一方、前記偏芯ブッシュ6のブッシュ部6aの軸芯6acは、図示の例では、前記揺動アーム61の回転軸62の軸芯62cの右隣に偏寄して(偏芯して設けられて)いる。
即ち、揺動アーム61の回転軸62の軸芯62cはシリンダヘッド3に対して固定であるが、偏芯ブッシュ6のブッシュ部6aの軸芯6acは、前記揺動アーム61の揺動によって軸芯62c周りに回転移動するように形成されている。
On the other hand, the shaft core 6ac of the bush portion 6a of the eccentric bush 6 is offset (provided eccentrically) to the right of the shaft 62c of the rotating shaft 62 of the swing arm 61 in the illustrated example. ing.
That is, the shaft core 62 c of the rotating shaft 62 of the swing arm 61 is fixed to the cylinder head 3, but the shaft core 6 ac of the bush portion 6 a of the eccentric bush 6 is pivoted by the swing of the swing arm 61. It is formed to rotate around the core 62c.

前記ロッカアーム5の図示の左端側には排気バルブ1のステム頂部1tと接触するコンタクトボール51が取り付けられ、ロッカアーム5の図示の右端側にはカム7と回転接触するローラ52が取り付けられている。   A contact ball 51 that contacts the stem top portion 1t of the exhaust valve 1 is attached to the left end side of the rocker arm 5 shown in the figure, and a roller 52 that rotates and contacts the cam 7 is attached to the right end side of the rocker arm 5 shown in the figure.

圧縮圧開放式ブレーキには、油圧作動のアクチュエータ10が設けられている。そのアクチュエータ10はボディ11の上方にシリンダ12が形成され、そのシリンダ12内を押圧ロッド13を立設したピストン14が摺動するように構成されている。尚、図3の状態では、油圧が作用していない。   The compression pressure release type brake is provided with a hydraulically operated actuator 10. The actuator 10 is configured such that a cylinder 12 is formed above a body 11 and a piston 14 provided with a pressing rod 13 is slid in the cylinder 12. In the state shown in FIG. 3, no hydraulic pressure is applied.

押圧ロッド13の上端13tは、図示では離れて描かれているが、前記揺動アーム61の先端の底部61bと接触する様にアクチュエータ10は配置されている。   Although the upper end 13t of the pressing rod 13 is drawn away in the drawing, the actuator 10 is disposed so as to come into contact with the bottom 61b of the tip of the swing arm 61.

従って、図4に示すように、圧縮工程においてエンジンブレーキを作動させて、アクチュエータ10のシリンダ12に作動油が流入すると、アクチュエータ10のピストン14及び押圧ロッド13は上昇して、押圧ロッド13の上端13tで揺動アーム61の先端の底面61bを押し上げる。
すると、揺動アーム61の軸部62は回転し、その結果、偏芯ブッシュ6のブッシュ部6aの軸芯6acは、軸部62の軸芯62c周りを時計回りに回転する。
Therefore, as shown in FIG. 4, when the engine brake is operated in the compression process and hydraulic oil flows into the cylinder 12 of the actuator 10, the piston 14 and the pressing rod 13 of the actuator 10 rise and the upper end of the pressing rod 13 is reached. At 13 t, the bottom surface 61 b at the tip of the swing arm 61 is pushed up.
Then, the shaft portion 62 of the swing arm 61 rotates, and as a result, the shaft core 6ac of the bush portion 6a of the eccentric bush 6 rotates clockwise around the shaft core 62c of the shaft portion 62.

偏芯ブッシュ6のブッシュ部6aの軸芯6acの軸芯62c周りの回転は、軸芯6acの上下方向の移動も伴う。即ち、揺動アーム61の軸部62の時計回りの回転によって、軸芯6acは、下方にも移動する。   The rotation of the shaft core 6ac of the bush portion 6a of the eccentric bush 6 around the shaft core 62c is accompanied by the vertical movement of the shaft core 6ac. That is, the shaft core 6ac moves downward as the shaft portion 62 of the swing arm 61 rotates clockwise.

ここで、軸部62が時計回りに回転した場合、ロッカアーム5の右端に取り付けられたローラ52の下端は、接触点Pcによってカム7と接触している。
一方、ブッシュ部6aの軸芯6acは、下方に移動するので、ブッシュ部6aに回動可能に係合されたロッカアーム5は、ロッカアーム全体が接触点Pcを支点として、反時計回りに回転する様にロッカアーム5の左端のコンタクトボール51は下方に移動する。
その結果、排気バルブ1はアクチュエータ10が非作動(図3)状態に対して、押し下げられ、圧縮工程における圧縮を減じる様に作用し、エンジンブレーキが作動する。
Here, when the shaft portion 62 rotates clockwise, the lower end of the roller 52 attached to the right end of the rocker arm 5 is in contact with the cam 7 by the contact point Pc.
On the other hand, since the shaft core 6ac of the bush portion 6a moves downward, the rocker arm 5 that is rotatably engaged with the bush portion 6a is rotated counterclockwise with the contact point Pc as a fulcrum. The contact ball 51 at the left end of the rocker arm 5 moves downward.
As a result, the exhaust valve 1 is pushed down with respect to the non-actuated state of the actuator 10 (FIG. 3), acts to reduce the compression in the compression process, and the engine brake is activated.

図3及び図4は、本発明の実施形態の構成の一部そのものであるが、従来技術では、図3及び図4のアクチュエータ10の上方に設けられた概略楕円形断面のピストンストッパ15と該ピストンストッパ15の駆動手段であるDCモータ16が用いられていない。
ピストンストッパ15とDCモータ16については、実施形態の説明の際に詳述する。
FIGS. 3 and 4 are a part of the configuration of the embodiment of the present invention. In the prior art, the piston stopper 15 having a substantially elliptical cross section provided above the actuator 10 of FIGS. The DC motor 16 that is a driving means for the piston stopper 15 is not used.
The piston stopper 15 and the DC motor 16 will be described in detail when the embodiment is described.

上述した構成及び構造の圧縮圧開放式ブレーキでは、何れも、バルブクリアランスの調整不良や使用過程における排気バルブ上端部1t及びコンタクトボール51の摩耗、揺動アーム61の先端底部61b及びアクチュエータ10の押圧ロッド上端13tの摩耗や、各部のズレによって、制動力は変化する。
或いは、負荷による排気バルブ1の熱膨張の違いによっても制動力が変化してしまうと言う問題を抱えている。
In the compression pressure release type brake having the above-described configuration and structure, the valve clearance is not adjusted properly, the exhaust valve upper end 1t and the contact ball 51 are worn during the use process, the tip bottom 61b of the swing arm 61 and the actuator 10 are pressed. The braking force varies depending on the wear of the rod upper end 13t and the displacement of each part.
Alternatively, there is a problem that the braking force changes due to the difference in thermal expansion of the exhaust valve 1 due to the load.

然るに、特許文献1は、アクチュエータのガイドをシリンダに勘合するCリングが使用中に曲げモーメントを受けたり、アクチュエータのシリンダに曲げ応力を受けないことを目的とし、特許文献2は部品点数の削減が目的であり、特許文献3は作動応答性の改善を目的とするものであって、上述した問題点を何ら改善するものではない。
特開平8‐156776号公報 特開平8‐158836号公報 特開平8‐246827号公報
However, Patent Document 1 aims to prevent the C-ring that engages the actuator guide with the cylinder from receiving a bending moment during use or bending stress to the actuator cylinder. Patent Document 2 reduces the number of parts. This is the purpose, and Patent Document 3 aims to improve the operation responsiveness, and does not improve the above-described problems.
JP-A-8-156767 JP-A-8-158836 JP-A-8-246827

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、バルブクリアランスの調整不良や、使用過程における各部の摩耗及び各部のズレが生じても、それらの摩耗及びズレを吸収して、常に安定した制動力を確保出来、熱膨張の影響も受け難い圧縮圧開放式ブレーキ及びその制御方法の提供を目的としている。   The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and absorbs the wear and misalignment even if valve clearance is poorly adjusted or wear or misalignment occurs in each part during use. Therefore, it is an object of the present invention to provide a compression pressure releasing brake that can always secure a stable braking force and is hardly affected by thermal expansion, and a control method thereof.

本発明の圧縮圧開放式ブレーキは、揺動アーム(61)を有する偏芯ブッシュ(6)と該偏芯ブッシュ(6)の外周を回動し排気バルブ(1)の動弁機構のロッカアーム(5)と、前記揺動アーム(61)を揺動させる油圧アクチュエータ(10)と、油圧アクチュエータ(10)に連通する回路(20)に介装した方向切換電磁弁(22)とを有する圧縮圧開放式ブレーキにおいて、前記油圧アクチュエータ(10)のピストン停止位置にDCモータ(16)駆動のカム(15c)から成るピストン停止部材(15)を設け、該ピストン停止部材(15)の回転角を変えることによりピストン(14)がピストン停止部材(15)に当接することによって決まるピストンリフト量が変化する様に構成し、排気バルブ(1)のバルブリフト量を計測する排気バルブリフト量計測手段(磁気センサ20)と前記DCモータ(16)の回転角を制御する制御手段(30)とを設け、該制御手段(30)は前記排気バルブリフト量計測手段(磁気センサ20)の計測結果に基づいて前記DCモータ(16)をして前記ピストン停止部材(15)の回転角を制御せしめることを特徴としている(請求項1)。   The compression pressure release type brake of the present invention includes an eccentric bush (6) having a swing arm (61) and a rocker arm of a valve operating mechanism of an exhaust valve (1) by rotating the outer periphery of the eccentric bush (6). 5), a hydraulic actuator (10) for swinging the swing arm (61), and a direction switching solenoid valve (22) interposed in a circuit (20) communicating with the hydraulic actuator (10). In the open brake, a piston stop member (15) comprising a cam (15c) driven by a DC motor (16) is provided at the piston stop position of the hydraulic actuator (10), and the rotation angle of the piston stop member (15) is changed. Thus, the piston lift amount determined by the piston (14) coming into contact with the piston stop member (15) is changed, and the valve lift amount of the exhaust valve (1) is changed. An exhaust valve lift amount measuring means (magnetic sensor 20) for measuring and a control means (30) for controlling the rotation angle of the DC motor (16) are provided, and the control means (30) is configured to measure the exhaust valve lift amount measuring means ( The rotation angle of the piston stop member (15) is controlled by the DC motor (16) based on the measurement result of the magnetic sensor (20) (Claim 1).

前記ピストン停止部材(15)のカム(15c)形状は、前記バルブリフト量計測手段(20)の計測結果がバルブリフト量増加となった時に、ピストンリフト量が減少する様に構成されていることを特徴としている(請求項2)。   The shape of the cam (15c) of the piston stop member (15) is configured such that the piston lift amount decreases when the measurement result of the valve lift amount measuring means (20) increases the valve lift amount. (Claim 2).

前記排気バルブリフト量計測手段(磁気センサ20、磁性体22)はシリンダヘッド(3)側に固定された磁気センサ(20)と、バルブシート上面に埋設した磁性体(22)とを含むことが好ましい(請求項3)。   The exhaust valve lift amount measuring means (magnetic sensor 20, magnetic body 22) includes a magnetic sensor (20) fixed to the cylinder head (3) side and a magnetic body (22) embedded in the upper surface of the valve seat. Preferred (claim 3).

本発明の圧縮圧開放式ブレーキの制御方法は、請求項1の圧縮開放式ブレーキを制御するに際して、排気バルブリフト量計測手段(磁気センサ20、磁性体22)によって排気バルブ(1)のリフト量を計測する工程(S1)と、排気バルブリフト量が所定範囲内か否かを判断する工程(S2)と、排気バルブリフト量が所定範囲内の場合に適正なバルブリフト量に対応するピストンリフト量を決定する工程(S3)とを有することを特徴としている。   According to the control method of the compression pressure release type brake of the present invention, the lift amount of the exhaust valve (1) is controlled by the exhaust valve lift amount measuring means (magnetic sensor 20, magnetic body 22) when controlling the compression release type brake of claim 1. Measuring step (S1), determining whether or not the exhaust valve lift amount is within a predetermined range, and piston lift corresponding to an appropriate valve lift amount when the exhaust valve lift amount is within the predetermined range And a step of determining the amount (S3).

上述した構成及び制御方法の圧縮圧開放式ブレーキは、前記油圧アクチュエータ(10)のピストン停止位置にDCモータ(16)駆動のピストン停止部材(15)を設け、該ピストン停止部材(15)の回転角を変えることによりピストンリフト量が変化する様に構成されている。
そして、排気バルブ(1)のバルブリフト量を計測する排気バルブリフト量計測手段(磁気センサ20)と前記DCモータ(16)の回転角を制御する制御手段(コントロールユニット30)とを設け、該制御手段(30)は前記排気バルブリフト量計測手段(磁気センサ20)の計測結果に基づいて前記DCモータ(16)によって、前記ピストン停止部材(15)の回転角を制御させる。
従って、バルブクリアランスの調整不良や、使用過程における各部の摩耗及び各部のズレが生じても、エンジンブレーキ作動中の排気バルブ(1)開度は一定に保たれ、常に安定した制動力を確保出来る。
また、熱膨張の影響を受けても最終的にバルブリフト量は一定に保たれるように構成されているため、安定した制動力を得ることが出来る。
The compression pressure release brake of the above-described configuration and control method is provided with the piston stop member (15) driven by the DC motor (16) at the piston stop position of the hydraulic actuator (10), and the rotation of the piston stop member (15). The piston lift is changed by changing the angle.
An exhaust valve lift amount measuring means (magnetic sensor 20) for measuring the valve lift amount of the exhaust valve (1) and a control means (control unit 30) for controlling the rotation angle of the DC motor (16) are provided, The control means (30) controls the rotation angle of the piston stop member (15) by the DC motor (16) based on the measurement result of the exhaust valve lift amount measurement means (magnetic sensor 20).
Therefore, even if the valve clearance is poorly adjusted, the wear of each part in the process of use, or the deviation of each part occurs, the opening degree of the exhaust valve (1) during operation of the engine brake is kept constant, and a stable braking force can always be secured. .
Further, since the valve lift amount is finally maintained constant even under the influence of thermal expansion, a stable braking force can be obtained.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の圧縮圧開放式ブレーキの構成について説明する。
尚、本発明の実施形態は、従来技術の圧縮圧開放式ブレーキと同様の構成が多く、係る同様の構成で動弁機構部とアクチュエータの主要部については既に従来技術の説明において説明してきた。以降の説明では、従来技術で説明していない部分及び本発明の実施形態独自の構成について説明する。
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a configuration of a compression pressure release brake according to an embodiment of the present invention will be described.
It should be noted that the embodiment of the present invention has many configurations similar to those of the conventional compression pressure release brake, and the valve mechanism mechanism and the main parts of the actuator have already been described in the description of the prior art. In the following description, portions not described in the prior art and configurations unique to the embodiment of the present invention will be described.

図1及び図2において、油圧アクチュエータ10のシリンダ12の上方外周部には、DCモータ16が取り付けられ、駆動軸16sを回転自在にシリンダ12の内部に貫通している。その駆動軸16sには、図4、図5に示すように、例えば断面が楕円形状のカム15cから成るピストンストッパ15が固着されている。   1 and 2, a DC motor 16 is attached to the upper outer peripheral portion of the cylinder 12 of the hydraulic actuator 10, and penetrates the drive shaft 16s into the cylinder 12 so as to be rotatable. As shown in FIGS. 4 and 5, for example, a piston stopper 15 formed of a cam 15 c having an elliptical cross section is fixed to the drive shaft 16 s.

図4に示すように、ピストンストッパ15の断面の楕円の長軸が垂直方向を向く時にはピストンのリフト量H1が最小となる。例えば、エンジンの試運転時にはこの状態にセットされ、後述の排気バルブクリアランスの計測結果である試運転時のバルブリフト量と位置合わせされている。
一方、図5に示すように、ピストンストッパ15の断面の楕円の長軸が水平方向を向く時には、ピストン14のリフト量H2は最大となる。その場合のバルブリフト量は、例えば、定期点検時におけるバルブリフト量に一致させれば良い。
即ち、定期点検では必ずバルブクリアランスのチェックが行われるので、それまでに生じた摩耗等によるバルブリフトの変化量が前記ピストンリフト量の調整代(H2−H1)で吸収できる仕組みとなっている。
As shown in FIG. 4, when the major axis of the ellipse in the cross section of the piston stopper 15 is directed in the vertical direction, the piston lift amount H1 is minimized. For example, it is set to this state at the time of a trial operation of the engine, and is aligned with a valve lift amount at the time of a trial operation which is a measurement result of an exhaust valve clearance described later.
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the major axis of the ellipse in the cross section of the piston stopper 15 faces the horizontal direction, the lift amount H2 of the piston 14 becomes maximum. The valve lift amount in that case may be made to coincide with the valve lift amount at the time of periodic inspection, for example.
That is, since the valve clearance is always checked in the periodic inspection, the amount of change in the valve lift due to wear or the like generated so far can be absorbed by the adjustment amount (H2-H1) of the piston lift.

上述の様に構成されたアクチュエータ10では、DCモータ16の回転によってピストンストッパ15の楕円断面のカム15cが回転させられ、ピストン14のリフト量はカムの楕円のプロフィルに沿って変化する。
従って、ピストン14に立設した押圧ロッド13のリフト量も変化し、押圧ロッド13で上方に押圧される揺動アーム61の揺動角が変化して、その結果、排気バルブ1のリフト量を調節することが出来る。
In the actuator 10 configured as described above, the cam 15c having an elliptical cross section of the piston stopper 15 is rotated by the rotation of the DC motor 16, and the lift amount of the piston 14 changes along the elliptic profile of the cam.
Accordingly, the lift amount of the pressing rod 13 standing on the piston 14 also changes, and the swing angle of the swing arm 61 pressed upward by the press rod 13 changes. As a result, the lift amount of the exhaust valve 1 is reduced. Can be adjusted.

換言すれば、定期点検の周期の間に摩耗する動弁機構部の摩耗量を予め把握し、前記ピストンストッパ15のカムの長軸と短軸の差の1/2を、係る摩耗量に一致させれば、少なくとも定期点検の周期内においては、エンジンブレーキ作動時の圧縮圧開放式のエンジンブレーキの制動力は一定に近い状態に保つことが出来る。     In other words, the amount of wear of the valve mechanism that wears during the period of the periodic inspection is grasped in advance, and ½ of the difference between the major axis and the minor axis of the piston stopper 15 matches the amount of wear. By doing so, at least within the period of the periodic inspection, the braking force of the compression pressure release type engine brake when the engine brake is operated can be kept close to a constant state.

図1に戻り、油圧アクチュエータ10のシリンダ12は、油圧回路Lpを介して方向切換電磁弁40と連通している。方向切換電磁弁40は通電時にシリンダ12を油圧ポンプ8と連通させ、非通電時にシリンダ12を戻り用タンク9と連通させる。   Returning to FIG. 1, the cylinder 12 of the hydraulic actuator 10 communicates with the direction switching electromagnetic valve 40 via the hydraulic circuit Lp. The direction switching solenoid valve 40 communicates the cylinder 12 with the hydraulic pump 8 when energized, and communicates the cylinder 12 with the return tank 9 when de-energized.

図6を参照して、シリンダヘッド3の排気バルブ1の直上でバルブスプリングシート2と所定の距離をおく位置には、磁気センサ20が、ブラケットBによってシリンダヘッド3に固定されている。一方、バルブスプリングシート2の上面で磁気センサ20と対向する位置には図示では明確でないが、ノックピン孔が穿孔され、そのノックピン孔に磁性体であるスティールピン22が嵌入(埋設)されている。
図6中、符号δは測定されるバルブリフト量に相当するギャップを示している。即ち、本実施形態では磁気センサ20がギャップセンサの役を担っている。
Referring to FIG. 6, a magnetic sensor 20 is fixed to the cylinder head 3 by a bracket B at a position that is a predetermined distance from the valve spring seat 2 immediately above the exhaust valve 1 of the cylinder head 3. On the other hand, a knock pin hole is drilled at a position facing the magnetic sensor 20 on the upper surface of the valve spring seat 2, and a steel pin 22, which is a magnetic body, is fitted (embedded) in the knock pin hole.
In FIG. 6, symbol δ indicates a gap corresponding to the valve lift amount to be measured. That is, in this embodiment, the magnetic sensor 20 plays the role of a gap sensor.

ここで、制御手段であるコントローラ30の構成について、図7を参照して説明する。
コントローラ30は、排気バルブリフト量決定ブロック31と、比較ブロック32と、ピストンリフト量決定ブロック33と、カム回転角度決定ブロック34と、DCモータへの出力信号発生ブロック35と、記憶ブロック(データベース)36とを備えている。
Here, the configuration of the controller 30 as the control means will be described with reference to FIG.
The controller 30 includes an exhaust valve lift amount determination block 31, a comparison block 32, a piston lift amount determination block 33, a cam rotation angle determination block 34, an output signal generation block 35 for a DC motor, and a storage block (database). 36.

排気バルブリフト量決定ブロック31は、磁気センサ20からのリフト量情報を受信して、その受信情報を比較ブロック32に伝える。
比較ブロック32は、前記受信情報と記憶ブロック36で記憶されたデータ(排気バルブリフトの適正範囲)とを比較し、その比較結果や偏差をピストンリフト量決定ブロック33に伝える。
ピストンリフト量決定ブロック33は、受信した比較結果や偏差と、ピストンリフト量と排気バルブリフト量との関係特性によって、ピストンリフト量を決定する。
カム回転角度決定ブロック34は、決定されたピストンリフト量と、記憶ブロック36に記憶されたピストンストッパ(楕円カム)の回転角度とピストンリフト量との関係特性とからカム回転角度を決定する。
DCモータ出力への信号発生ブロック35は、決定した上記回転角度を出すようにDCモータに制御信号を発信する。
The exhaust valve lift amount determination block 31 receives lift amount information from the magnetic sensor 20 and transmits the received information to the comparison block 32.
The comparison block 32 compares the received information with the data stored in the storage block 36 (the appropriate range of the exhaust valve lift) and transmits the comparison result and deviation to the piston lift amount determination block 33.
The piston lift amount determination block 33 determines the piston lift amount based on the received comparison result and deviation, and the relational characteristics between the piston lift amount and the exhaust valve lift amount.
The cam rotation angle determination block 34 determines the cam rotation angle from the determined piston lift amount and the relational characteristics between the rotation angle of the piston stopper (elliptical cam) stored in the storage block 36 and the piston lift amount.
The DC motor output signal generation block 35 transmits a control signal to the DC motor so as to obtain the determined rotation angle.

また、コントロールユニット30は、前記磁気センサ20と入力信号ラインLiによって接続され、前記DCモータ16と制御信号ラインLo1によって、前記方向切換電磁バルブ40と制御信号ラインLo2によって接続されている(図1参照)。   The control unit 30 is connected to the magnetic sensor 20 by an input signal line Li, and is connected to the direction switching electromagnetic valve 40 and the control signal line Lo2 by the DC motor 16 and the control signal line Lo1 (FIG. 1). reference).

次に、図8に基づいて、本発明の実施形態である圧縮圧開放式ブレーキのブレーキ制御方法について説明する。
先ず、ステップS1において、磁気センサ20によって排気バルブ1のリフト量を計測する。ステップS2に進み、コントロールユニット30は、バルブリフト量が所定の範囲内であるか否かを判断しており、所定範囲内であれば(ステップS2のYES)、ステップS3に進む。
Next, based on FIG. 8, the brake control method of the compression pressure release type | mold brake which is embodiment of this invention is demonstrated.
First, in step S <b> 1, the lift amount of the exhaust valve 1 is measured by the magnetic sensor 20. Proceeding to step S2, the control unit 30 determines whether or not the valve lift is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range (YES in step S2), the control unit 30 proceeds to step S3.

一方、所定範囲内でなければ(ステップS2のNO)、制御終了であるかを判断(ステップS6)して、終了であれば(ステップS6のYES)そのまま終了し、終了でなければ(ステップS6のNO)ステップ、S1まで戻って、ステップS1からやり直す。   On the other hand, if it is not within the predetermined range (NO in step S2), it is determined whether the control is finished (step S6). If it is finished (YES in step S6), the process is finished as it is, and if not finished (step S6). NO) Return to step S1, and start again from step S1.

ステップS3では適正なバルブリフト量に対応するピストンリフト量を決定する。次のステップS4では、ピストンストッパ15の楕円カム15cを適正角度に回動させる。
そして、ステップS5では、コントロールユニット30は、決定されたピストンリフト量となっているか否かを判断して、決定されたピストンリフト量であれば(ステップS5のYES)、ステップS1に戻り、ステップS1以降を繰り返す。
一方、決定されたピストンリフト量でなければ(ステップS5のNO)、ステップS4に戻り、ステップS4以降を繰り返す。
In step S3, a piston lift amount corresponding to an appropriate valve lift amount is determined. In the next step S4, the elliptical cam 15c of the piston stopper 15 is rotated to an appropriate angle.
In step S5, the control unit 30 determines whether or not the determined piston lift amount is reached, and if it is the determined piston lift amount (YES in step S5), the process returns to step S1, and the step S1 and subsequent steps are repeated.
On the other hand, if it is not the determined piston lift amount (NO in step S5), the process returns to step S4, and step S4 and subsequent steps are repeated.

図1〜図6は、1シリンダ当り、1本の排気バルブを有するエンジンに関する実施例である。それに対して、図9で示す変形例は、例えば、4バルブで代表されるように、1シリンダ当り排気バルブが2本の実施例を示したものである。   1 to 6 show an embodiment relating to an engine having one exhaust valve per cylinder. On the other hand, the modification shown in FIG. 9 shows an embodiment in which there are two exhaust valves per cylinder, as represented by, for example, four valves.

図9の変形例では、2本の排気バルブをブリッジ100で連接させ、そのブリッジ100の頂部に設けたソケット100sでロッカアーム5のコンタクトボール51と接触させるように構成している。それ以外については図1〜図6の実施例と実質的に同様である。
尚、図9ではバルブスプリングを省略して描いている。
In the modification of FIG. 9, two exhaust valves are connected by a bridge 100, and are configured to contact the contact ball 51 of the rocker arm 5 by a socket 100 s provided at the top of the bridge 100. Other than that, it is substantially the same as the embodiment of FIGS.
In FIG. 9, the valve spring is omitted.

上述した構成及び制御方法を有する本実施形態に拠れば、油圧アクチュエータ10のピストン停止位置にDCモータ16駆動であって、断面が楕円状のカム15cから成るピストンストッパ15を設け、そのピストンストッパ15の回転角を変えることによりアクチュエータ10のピストンリフト量が変化する様に構成されている。
そして、DCモータ16の回転角を制御するコントロールユニット30は、排気バルブリフト量計測手段である磁気センサ20の計測結果に基づいてDCモータ16でピストンストッパ15の回転角を制御させる様に構成されている。
従って、バルブクリアランスの調整不良や、使用過程における各部の摩耗及び各部のズレが生じても、エンジンブレーキ作動中の排気バルブ1の開度は一定に保たれ、常に安定した制動力を確保出来る。
According to the present embodiment having the above-described configuration and control method, the piston stopper 15 that is driven by the DC motor 16 and has an elliptical cross section is provided at the piston stop position of the hydraulic actuator 10. The piston lift amount of the actuator 10 is changed by changing the rotation angle.
The control unit 30 for controlling the rotation angle of the DC motor 16 is configured so that the rotation angle of the piston stopper 15 is controlled by the DC motor 16 based on the measurement result of the magnetic sensor 20 which is the exhaust valve lift amount measurement means. ing.
Therefore, even if the valve clearance is poorly adjusted, the wear of each part in the process of use, or the deviation of each part occurs, the opening degree of the exhaust valve 1 during operation of the engine brake is kept constant, and a stable braking force can always be secured.

また、熱膨張の影響を受けても最終的にバルブリフト量は一定に保たれるように構成されているため、安定した制動力を得ることが出来る。   Further, since the valve lift amount is finally maintained constant even under the influence of thermal expansion, a stable braking force can be obtained.

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではなく、例えば、図示の例では油圧アクチュエータ10のシリンダ12内のピストン14と押圧ロッド13とから成る摺動体の移動量を楕円形のカムによって調節する様に構成されていたが、摺動体をプランジャに変え、そのプランジャの外周の一部に停止位置を有するガイド溝を形成し、そのガイド溝内でカムを回転させ、移動量を調節する様に構成することも出来る。   The illustrated embodiment is merely an example, and is not a description of the purpose of limiting the technical scope of the present invention. For example, in the illustrated example, a sliding body including a piston 14 and a pressing rod 13 in the cylinder 12 of the hydraulic actuator 10. The amount of movement is adjusted by an elliptical cam. However, the slide body is changed to a plunger, a guide groove having a stop position is formed on a part of the outer periphery of the plunger, and the cam is formed in the guide groove. Can be configured to rotate and adjust the amount of movement.

また、図示の実施形態では、圧縮圧を開放するための弁を排気弁としているが、圧縮圧を開放するための弁を、排気弁及び吸気弁とは異なる第3の弁とすることも出来る。   In the illustrated embodiment, the valve for releasing the compression pressure is an exhaust valve. However, the valve for releasing the compression pressure may be a third valve different from the exhaust valve and the intake valve. .

本発明の実施形態の圧縮圧開放ブレーキの全体構成を示したブロック図。The block diagram which showed the whole structure of the compression pressure release brake of embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る圧縮圧開放ブレーキの作動図において、エンジンブレーキ非作動状態を示す状態図。The operation diagram of the compression pressure release brake concerning the embodiment of the present invention, the state figure showing the engine brake non-operation state. 本発明の実施形態に係る圧縮圧開放ブレーキの作動図において、エンジンブレーキ作動状態を示す状態図。The operation diagram of the compression pressure release brake concerning the embodiment of the present invention, the state figure showing the engine brake operation state. 本発明の実施形態に係るブレーキ作動用アクチュエータの作動時において、リフト量が最小の場合の様態図。The mode figure in case the amount of lifts is the minimum at the time of the action | operation of the actuator for brake actuation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るブレーキ作動用アクチュエータの作動時において、リフト量が最大の場合の様態図。The mode figure in case the amount of lifts is the maximum at the time of the action | operation of the actuator for brake actuation which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るギャップセンサの取り付け方法を示した要部断面図。Sectional drawing which shows the principal part which showed the attachment method of the gap sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るコントロールユニットの構成を説明するブロック図。The block diagram explaining the structure of the control unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係り、エンジンブレーキの制動力を調整する制御を説明するフローチャート。The flowchart explaining the control which concerns on embodiment of this invention and adjusts the braking force of an engine brake. 本発明の実施形態の変形例を示した図。The figure which showed the modification of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・排気バルブ
2・・・バルブスプリングシート
3・・・シリンダヘッド
4・・・バルブスプリング
5・・・ロッカアーム
6・・・偏芯ブッシュ
6ac・・・軸芯
7・・・カム
8・・・油圧ポンプ
9・・・戻りタンク
10・・・油圧アクチュエータ
12・・・シリンダ
13・・・押圧ロッド
14・・・ピストン
15・・・ピストンストッパ
16・・・DCモータ
30・・・コントロールユニット
40・・・方向切換電磁弁
51・・・コンタクトボール
52・・・ローラカム
61・・・揺動アーム
62・・・回転軸
62c・・・軸芯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust valve 2 ... Valve spring seat 3 ... Cylinder head 4 ... Valve spring 5 ... Rocker arm 6 ... Eccentric bush 6ac ... Shaft core 7 ... Cam 8 ..Hydraulic pump 9 ... Return tank 10 ... Hydraulic actuator 12 ... Cylinder 13 ... Pressing rod 14 ... Piston 15 ... Piston stopper 16 ... DC motor 30 ... Control unit 40 ... Direction switching solenoid valve 51 ... Contact ball 52 ... Roller cam 61 ... Swing arm 62 ... Rotating shaft 62c ... Shaft core

Claims (4)

揺動アームを有する偏芯ブッシュと該偏芯ブッシュの外周を回動し排気バルブの動弁機構のロッカアームと、前記揺動アームを揺動させる油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに連通する回路に介装した方向切換電磁弁とを有する圧縮圧開放式ブレーキにおいて、前記油圧アクチュエータのピストン停止位置にDCモータ駆動のカムから成るピストン停止部材を設け、該ピストン停止部材の回転角を変えることによりピストンがピストン停止部材に当接することによって決まるピストンリフト量が変化する様に構成し、排気バルブのバルブリフト量を計測する排気バルブリフト量計測手段と前記DCモータの回転角を制御する制御手段とを設け、該制御手段は前記排気バルブリフト量計測手段の計測結果に基づいて前記DCモータをして前記ピストン停止部材の回転角を制御せしめることを特徴とした圧縮圧開放式ブレーキ。   An eccentric bush having a swing arm, a rocker arm of a valve operating mechanism of an exhaust valve by rotating the outer periphery of the eccentric bush, a hydraulic actuator for swinging the swing arm, and a circuit communicating with the hydraulic actuator In the compression pressure release type brake having the direction switching solenoid valve, a piston stop member comprising a cam driven by a DC motor is provided at the piston stop position of the hydraulic actuator, and the piston is moved to the piston by changing the rotation angle of the piston stop member. The piston lift amount determined by contacting the stop member is changed, and an exhaust valve lift amount measuring means for measuring the valve lift amount of the exhaust valve and a control means for controlling the rotation angle of the DC motor are provided. The control means controls the DC motor based on the measurement result of the exhaust valve lift amount measuring means. Compression pressure open type brake which is characterized in that allowed to control the rotation angle of the piston stop member. 前記ピストン停止部材のカム形状は、前記バルブリフト量計測手段の計測結果がバルブリフト量増加となった時に、ピストンリフト量が減少する様に構成されていることを特徴とした請求項1の圧縮圧開放式ブレーキ。   2. The compression according to claim 1, wherein the cam shape of the piston stop member is configured such that the piston lift amount decreases when the measurement result of the valve lift amount measuring means increases the valve lift amount. Pressure release type brake. 前記排気バルブリフト量計測手段はシリンダヘッド側に固定された磁気センサと、バルブシート上面に埋設した磁性体とを含む請求項1及び2の何れかの圧縮圧開放式ブレーキ。   3. The compression pressure release type brake according to claim 1, wherein the exhaust valve lift amount measuring means includes a magnetic sensor fixed to the cylinder head side and a magnetic body embedded in the upper surface of the valve seat. 請求項1の圧縮開放式ブレーキの制御において、排気バルブリフト量計測手段によって排気バルブのリフト量を計測する工程と、排気バルブリフト量が所定範囲内か否かを判断する工程と、排気バルブリフト量が所定範囲内の場合に適正なバルブリフト量に対応するピストンリフト量を決定する工程とを有することを特徴とする圧縮圧開放式ブレーキの制御方法。   The control of the compression release type brake according to claim 1, wherein a step of measuring the lift amount of the exhaust valve by the exhaust valve lift amount measuring means, a step of determining whether or not the exhaust valve lift amount is within a predetermined range, and an exhaust valve lift And a step of determining a piston lift amount corresponding to an appropriate valve lift amount when the amount is within a predetermined range.
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