JP2646554B2 - 排気ブレーキ装置 - Google Patents

排気ブレーキ装置

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JP2646554B2 JP62107653A JP10765387A JP2646554B2 JP 2646554 B2 JP2646554 B2 JP 2646554B2 JP 62107653 A JP62107653 A JP 62107653A JP 10765387 A JP10765387 A JP 10765387A JP 2646554 B2 JP2646554 B2 JP 2646554B2
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    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は排気ブレーキを強化する装置に関する。
[従来の技術] エンジン、例えばディーゼルエンジンの燃料供給を停
止し、これを車輪側から回転して圧縮機として働かせエ
ンジンをブレーキとして利用するいわゆる圧縮ブレーキ
は、第7図に示すように圧縮行程における圧力上昇及び
膨脹行程におけるシリンダ内圧力(筒内圧)の低下によ
ってブレーキ力を得るものである。
上記圧縮ブレーキの効果を上げる手段としては、膨脹
行程時における圧縮空気によるピストン駆動力を低下さ
せる目的で、排気弁軸上に油圧シリンダを設け、エンジ
ン回転に応動するマスタピストンによって前記油圧シリ
ンダを介して圧縮行程終期に排気弁を僅かに開き前記筒
内圧の急激な低下を図るヤコブ(jacob)式エンジンブ
レーキが有名である。
また、これを一般型式のエンジンに取付容易とするた
め改良した特開昭56−47635号公報記載のエンジンブレ
ーキ制御装置、即ち排気弁を開閉作動する油圧シリンダ
装置と、エンジンの吸排気弁作動用のカムシャフトと同
速で回転する回転系に設けたエジンブレーキ作動時にお
ける圧縮行程時期の検出装置と、この検出装置の指令に
基づき排気弁を僅かに開口作動するよう前記油圧シリン
ダ装置に油圧を供給する油圧コントロール装置とを備え
たエンジンブレーキ制御装置も知られている。
また、米国特許第3786792号に示された如く、排気弁
作動用カムのフランク部に突出部を形成するとともに、
上記カムとプッシュロッドとの間に弁間隙調整装置(ラ
ッシュアジャスタ)を設け、エンジンブレーキ時にはラ
ッシュアジャスタにより、圧縮行程の終りから排気弁を
僅か開いて圧縮空気を逃し、筒内圧力を急激に下げるも
のも公知である。
しかし、上記はいずれも通常のエンジンブレーキに比
し、圧縮行程において一時排気弁を開いてシリンダ内圧
を下げるので、エンジンに無用な回転力を与えることを
一応防ぐことはできるが、吸排気行程においては何らエ
ンジエネルギーを消費する手段を講じていないのでブレ
ーキとしての効率が悪い。
一方、排気ブレーキは排気マニホールド以後の排気管
系に排気ブレーキ弁を設けた、これをブレーキ時閉鎖
し、第6図のように排気行程時の排圧の上昇によってブ
レーキ力を得るものであるが圧縮行程、膨脹行程におい
ては同量の空気が圧縮、膨脹と往復するのみでブレーキ
力として貢献しない欠点がある。
そこで、上記圧縮ブレーキと排気ブレーキを組合わせ
てその両者の特徴を併せた大きなブレーキ力を得ること
が考えられる。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、前記圧縮ブレーキと排気ブレーキとを単に組
合わせたのみでは、圧縮及び膨脹の両行程において得ら
れる筈のブレーキ力が、排気ブレーキ弁の閉鎖によって
排圧が上昇することにより、第8図の二点鎖線から実線
のように減少することになり、所期のブレーキ効果が得
られない。即ちP−V線図で圧縮ブレーキの仕事域と排
気ブレーキの仕事域が重なって圧縮及び膨脹の両行程に
おいて得られる筈のブレーキ力の一部が相殺されてしま
うのである。
本発明は上記に鑑み、前記圧縮ブレーキと排気ブレー
キを組合わせてその両者の特徴を併せた大きなブレーキ
力を得ることを目的として案出されたものである。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、排気管に排気
ブレーキを備えたエンジンにおいて、排気弁作動用カム
の圧縮行程初期と膨張行程に対応する位置に第1及び第
2の突起部を形成するとともに、リフト可変機構を介し
て排気弁を作動させ、前記排気ブレーキ弁を閉じたとき
は、圧縮行程初期と膨張行程において前記排気弁を所定
開度開くようにしたことを特徴とする。
この発明を実施するにあたっては、前記リフト可変機
構を、油圧によって作動するラッシュアジャスタとする
ことができる。
[作 用] 第1図乃至第5図を参照して本発明の作用を説明す
る。エンジンブレーキ時リフト可変機構であるラッシュ
アジャスタ10を調整して排気弁6の作動をカムプロフィ
ルに追随させると、排気弁作動用カム9の突起部9a、9d
により、プッシュロッド11、ロッカーアーム12等の動弁
機構13を介して排気弁6を該排気弁と同シリンダの吸気
弁の閉じ終り付近(圧縮行程初期)と膨脹行程において
僅か開く。従って前サイクルにおいて排気管系に閉じ込
められた圧力の高まった排気ガスがシリンダ内に流入
し、圧縮行程時のシリンダ圧力をより高める。また、膨
脹行程の初めから排気弁を僅か開くので、圧縮行程時に
高まった圧縮空気圧が排気マニホールド内圧まで降下
し、この圧縮行程、膨脹行程のシリンダ内圧の差がより
大きなブレーキ力となる。
エンジンの出力運転時には、前記ラッシュアジャスタ
10を調整して突起部9a、9dによるリフトを無くすること
により、排気弁6は前記した如き吸気弁の閉じ終り付近
(圧縮行程初期)と膨脹行程において僅か開くリフトは
消去され、通常の開閉を行うことになる。
[実施例] 第1図乃至第3図において、エンジンEはピストン2
が組込まれて摺動するシリンダ1上に、吸気ポート(図
示せず)とともに、排気ポート3aを形成したシリンダヘ
ッド3が設けられ、そのシリンダ1側の出口には弁シー
ト4を取付けて、これを弁ばね5で引上げられる排気弁
6によって閉塞している。前記排気ポート3aの出口は、
排気管系の一部として構成され且つシリンドヘッド3に
取付けられた、排気ブレーキ弁7を備えた排気マニホー
ルド8に連結されている。9は本発明に係る排気弁作動
用カムで、前記シリンダ1下方に設けられ、ラッシュア
ジャスタ10を介しプッシュロッド11及びこれにより回動
するロッカーアーム12等の動弁機構13を経て前記排気弁
6を開閉するよう構成されている。
前記排気弁作動用カム9は第2図、第3図に詳細を示
すように、矢印の如き回転方向におけるカムノーズ9aと
軸対称の位置よりやや前記ノーズ9a側、つまり、圧縮行
程初期に対応する位置に第1の突起部9bを、また前記ノ
ーズ9aの手前のフランク部9cつまり膨張行程に対応する
位置に比較的長い第2の突起部9dを各々小さなリフトと
なるよう形成し、これにより該カムにより開閉される排
気弁6と同シリンダに属する吸気弁の閉じ終り付近と膨
脹行程において前記動弁機構13を介して排気弁6が開閉
されるようにしている。
前記ラッシュアジャスタ10は第3図に詳細示すよう
に、前記排気作動用カム9の直上でシリンダボディ14に
開けた貫通穴14aに嵌合固定した円筒部材15内に、中央
及び下端付近外周に油溝16a、16bを形成したシリンダ体
16を嵌合し、該シリンダ体16には通路16cを開けた中間
壁16dを挟んで上下にシリンダ孔16e、16fを形成し、シ
リンダ孔16eには応動ピストン17を、またシリンダ孔16f
にはボール型チェック弁を突上げるための突上げピスト
ン18を各々摺動し得るよう嵌合したもので、前記応動ピ
ストン17には前記プッシュロッド11下端が接し、またカ
ムフォロア20は前記排気弁作動用カム9に接している。
前記シリンダ体16の油溝16aには、エンジンのオイル
ポンプ(図示せず)からの圧油が管路21、22を経て、ま
た前記油溝16bには管路21から分岐した管路23と、該管
路23に設けた電磁弁24及び管路25を経て各々連結されて
いる。上記電磁弁24は励磁されたとき第3図の実線位置
にあり、通路24aを開いて管路23と管路25を通じて油溝1
6bを介して室26に圧油を送るが、前記電磁弁24が消磁さ
れたとき第3図の仮想線位置まで上昇し、連結路24b上
端を管路23に接続して排出管路27と通じ、油溝16bを介
して室26内の圧油を排出する。
上記構成になる本発明排気ブレーキ装置では、通常運
転時には前記電磁弁24が励磁されている。そして、電磁
弁24は第3図の実線位置となり、通路24aが開かれて管
路24と管路25を通じ、ラッシュアジャスタ10の油溝16b
を介して室26に圧油が送られるので、突き上げピストン
18によりボール形チェック弁の作用が無効にされる。室
28内の圧油は入り口側に戻ることができるため前記カム
9の前記突起部9b、9dによるリフトは消去されて排気弁
6は通常の開口を行う。
エンジンブレーキ時には排気ブレーキスイッチ(図示
せず)の投入により、電磁弁24は第3図の仮想線位置ま
で上昇し、連結路24b上端を管路25に接続して排出管路2
7と通じ、油溝16bを介して室26内の圧油を排出させる。
突き上げピストン18は、その上面に作用する油圧によっ
て押し下げられ、室28内の圧油が戻らないように、ボー
ル形チェック弁により封入することができるようにな
る。これにより応動ピストン17及びプッシュロッド11
は、排気弁6の弁ばね5に抗して上昇位置に保持され、
排気弁6は排気弁作動用カム9のプロフィールに沿って
開閉される。従って第4図のように、排気弁作動用カム
9の前記第1の突起部9b、第2の突起部9dにより、プッ
シュロッド11、ロッカーアーム12等の動弁機構13を介し
て排気弁6を該排気弁と同シリンダの吸気弁の閉じ終り
付近(圧縮行程初期)と膨脹行程において僅か開くこと
になる。従って前サイクルにおいて排気マニホールド8
に閉じ込められた圧力の高まった排気ガスがシリンダ1
内に流入し、圧縮行程時のシリンダ内圧力をより高め
る。また、膨脹行程の初めから排気弁6を僅か開くの
で、圧縮行程時に高まった圧縮空気圧が排気マニホール
ド内圧まで降下し、この圧縮行程、膨脹行程のシリンダ
内圧の差が大きなブレーキ力となり、これは第5図に示
すように、前記第8図について説明した単に圧縮ブレー
キと排気ブレーキを併せたものより影線を施した部分だ
け大きくなるものである。
[発明の効果] 本発明は上述の如く、排気管系に排気ブレーキ弁を備
えたエンジンの排気弁作動用カムに、排気ブレーキ時排
気弁と同シリンダに属する吸気弁の閉じ終り付近と膨脹
行程において動弁機構を介して排気弁を開くよう第1及
び第2の突起部を形成したので、排気ブレーキ時、リフ
ト可変機構であるラッシュアジャスタ及び動弁機構を介
して排気弁を該排気弁と同シリンダの吸気弁の閉じ終り
付近(圧縮行程初期)と膨脹行程において僅か開い、前
サイクルにおいて排気管系に閉じ込められた圧力の高ま
った排気ガスがシリンダ内に流入し、圧縮行程時のシリ
ンダ圧力をより高める。また、膨脹行程の初めから排気
弁を僅か開くので、圧縮行程時に高まった圧縮空気圧が
排気マニホールド内圧まで降下する。従って結果的に圧
縮ブレーキの仕事域は排気ブレーキの仕事域の上にくる
ことになり単純に圧縮ブレーキと排気ブレーキを併せた
ものに比し大きなブレーキ力が得られる効果がある。同
時に、圧縮ブレーキにおける圧縮行程、膨脹行程のシリ
ンダ内圧の差が大きくとれるので、より一層大きなブレ
ーキ力を得ることができる。
排気弁作動用カムと排気弁との間をラッシュアジャス
タをもつ動弁機構で連結したことにより、エンジンの出
力運転時には、排気弁を同シリンダの吸気弁の閉じ終り
付近(圧縮行程初期)と膨脹行程において僅か開くリフ
トは消去され、通常の排気弁の開閉を円滑に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明排気ブレーキ装置を備えたエンジンの縦
断面図、第2図は本発明に係る排気弁作動用カムの正面
図、第3図はラッシュアジャスタ付近の詳細縦断面図、
第4図は本発明装置を備えたエンジンにおける各行程に
おける筒内圧と吸、排気弁のバルブリフトを示す図、第
5図は本発明装置を備えたエンジンの排気ブレーキ時の
P−V線図、第6図、第7図、第8図はそれぞれ排気ブ
レーキ、圧縮ブレーキ及びこの両者を単に併せた場合の
P−V線図である。 1;シリンダ、2;ピストン、3;シリンダヘッド、3a;排気
ポート、5;弁ばね、6;排気弁、7;排気ブレーキ弁、8;排
気マニホールド、9;排気弁作動用カム、9b;第1の突起
部、9d;第2の突起部、10;ラッシュアジャスタ、11;プ
ッシュロッド、12;ロッカーアーム、13;動弁機構、14;
シリンダボデイ、15;円筒部材、16;シリンダ体、17;応
動ピストン、18;突上げピストン、19;ばね、20;カムフ
ォロア、21、22、23、25、27;管路、24;電磁弁、28;弁
間隙調整バルブ機構。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気管に排気ブレーキを備えたエンジンに
    おいて、排気弁作動用カムの圧縮行程初期と膨張行程に
    対応する位置に第1及び第2の突起部を形成するととも
    に、リフト可変機構を介して排気弁を作動させ、前記排
    気ブレーキ弁を閉じたときは、圧縮行程初期と膨張行程
    において前記排気弁を所定開度開くようにしたことを特
    徴とするブレーキ力強化装置。
  2. 【請求項2】前記リフト可変機構は、油圧によって作動
    するラッシュアジャスタからなる特許請求の範囲第1項
    記載のブレーキ力強化装置。
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