JPH0385323A - ２サイクルエンジンのエンジンブレーキ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２サイクルエンジンのエンジンブレーキ装置
に関し、詳しくは、外部掃気ポンプを有する２サイクル
エンジンにおいて、掃気ポンプのポンプ仕事によりエン
ジンブレーキを作用させるようにしたものである。

〔従来の技術〕

一般に４サイクルデイーゼルエンジンには、エンジンブ
レーキ力を向上させるために排気系をバタフライバルブ
で絞るようにした排気ブレーキ方式が採用されているが
、バタフライバルブ等の可動部を有するものでは、耐久
性、信頼性に問題がある。

また、２サイクルエンジンでは、クランク軸の１回転で
１サイクルを終了するので、４サイクルエンジンのよう
にクランク軸の２回転で１サイクルを終了し、吸気行程
が設けられているものに比べると、原理的にポンプ仕事
が少なくて、エンジンブレーキの効きが悪い欠点がある
。このため２サイクルエンジン駆動の車両では、アクセ
ル開放時のエンジンブレーキ効果を強化する手段を装備
する必要がある。

そこで従来、上記２サイクルエンジンのエンジンブレー
キ対策に関しては、例えば特開昭６１−２７２４２５号
公報の先行技術がある。ここで、燃焼室にバルブを設け
て、ハンドルグリップをアイドル位置より更にスロット
ル弁を閉じる方向に回動することにより開弁させ、連通
路にエンジン回転数に応じて開口面積を変化するロータ
リバルブを設けることが示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、ハンドルグ
リップによりスロットル弁を閉じた後に、燃焼室に設け
られたパルプを開き、排気管へ連通する連通路へピスト
ンの上下動で燃焼室内のガスを連通路へ流出入させ、か
つロータリパルプによって連通路の開口面積を変化させ
ることで連通路内に流出入するガス流量を制御し、ガス
の流出入による抵抗でエンジンブレーキ力を得るもので
ある。従ってエンジンブレーキは得られたとしても、そ
のエンジンブレーキは十分でないという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みて提案されたもので、外部掃
気ポンプを有し、掃気ポンプの上流または下流側にエン
ジンブレーキ制御用弁を設け、エンジンブレーキ制御用
弁を降板時等の減速時に閉じることで、掃気ポンプのポ
ンプ仕事によりエンジンブレーキ効果を向上できるよう
にした２サイクルエンジンのエンジンブレーキ装置を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、２サイクルエンジ
ン本体の燃焼室に制御ユニットからの信号に基づいて燃
料噴射するインジェクタを取付け、シリンダの掃気ポー
ト上流側に掃気ポンプを連設し、上記掃気ポンプに負荷
制御用制御弁を備えたバイパス通路を連通した２サイク
ルエンジンにおいて、上記掃気ポンプの上流側でバイパ
ス通路の分岐部下流側との間、または上記掃気ポンプの
下流側で上記バイパス通路の分岐部上流側との間に、エ
ンジンブレーキ制御用弁を設け、上記制御ユニットは、
エンジン回転数とアクセル開度とにより減速状態を検出
する減速検出手段と、減速時にてエンジン回転数が所定
値以上の時に信号を出力するエンジンブレーキ作動判定
手段とを有し、上記エンジンブレーキ作動判定手段から
の信号に基づいて上記エンジンブレーキ制御用弁を、所
定開度に保持することを特徴とするものである。

〔作　　　用〕

このような構成に基づき、本発明による２サイクルエン
ジンのエンジンブレーキ装置では、車両走行中に減速時
の所定アクセル踏込量以下で、掃気ポンプの上流側に設
置したエンジンブレーキ制御用弁が所定開度まで閉じた
場合は、エンジンブレーキ制御用弁と掃気ポンプとの間
に負圧が発生して掃気ポンプのポンプ仕事がエンジンブ
レーキとなると共に、掃気ポンプの下流側に設置したエ
ンジンブレーキ制御用弁が閉じた場合は、掃気ポンプと
エンジンブレーキ制御用弁との間に正圧が発生して掃気
ポンプのポンプ仕事がエンジンブレーキとなる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、２サイクルエンジンの全体の構成につ
いて述べると、符号ｌは２サイクルエンジンの本体であ
り、シリンダ２にピストン３が往復動可能に挿入され、
クランク室４のクランク袖５のウェブ７に偏心して回転
自在に連結されたコネクティングロッドＢにピストン３
が連結されている。燃焼室８の頂部には点火プラグ９と
筒内直接噴射式のインジェクタＩＯとが取付けられてい
る。

シリンダ２にはピストン８によって所定のタイミングで
開閉される排気ポート１１が開口し、この排気ポートｔ
ｔと連通する排気管１２に触媒装置１３゜排気チャンバ
１４．マフラー１５が配設される。また、シリンダ２の
排気ポートｌｌの位置から略９０度ずれた位置（または
排気ポートｌｌに対向した位置）には、ピストン３によ
って所定のタイミングで開閉する掃気ポート１０が開口
し、この掃気ボー）１Ｂに掃気系が設けられる。

インジェクタＩＯの燃料通路２０は、フィルタ２１゜燃
料ポンプ２２を介して燃料タンク２３に連通している。

そして燃料通路２０の途中に調圧弁２４が設けられ、常
に一定の高い燃圧を生じる。また、予め燃料パルスによ
り所定の燃料をインジェクタＩＯより噴射する。

次いで、掃気ポートｔｅの掃気系について述べると、掃
気ボー）１Ｂと連通する掃気通路３０に掃気ポート１Ｂ
開閉時の掃気圧力波を吸収する掃気チャンバ３１．掃気
を冷却するインタークーラ３２を介して容積型の掃気ポ
ンプ３８が連設される。また、掃気ポンプ３３の上流の
エアクリーナ３４側とインタークーラ３２の下流との間
にはバイパス通路３５が連通し、このバイパス通路３５
に負荷制御用の制御弁３Ｂが設けられている。

掃気ポンプ３３は、伝動手段３７によりクランク軸５に
連結し、エンジン出力により常に掃気ポンプ３３を駆動
して掃気圧を生じるようになっている。

制御系について述べると、アクセルペダル４０が開度変
更手段４１を介して制御弁３Ｂに、アクセル開度に対し
制御弁３Ｂの開度を反比例的に開閉するように連結する
。また、各運転条件を定めるエンジン回転数Ｎ、アクセ
ル開度φを検出するエンジン回転数センサ４２．アクセ
ル開度センサ４３を有する。

そしてエンジン回転数センサ４２．アクセル開度センサ
４３の信号Ｎ、φは制御ユニット４５に人力して処理さ
れ、制御ユニット４５からインジェクタＩＯに燃料パル
スの信号を、点火プラグ９に点火信号を出力するように
なっている。

一方、エンジンブレーキ効果を向上せるために、掃気ポ
ンプ３８の上流側で、バイパス通路３５の分岐部３５ａ
と掃気ポンプ３３との間の掃気通路３０内には、エンジ
ンブレーキ制御用弁２５が設けられ、減速時に制御ユニ
ット４５の出力信号により三方電磁弁２７を介してダイ
ヤプラム式アクチュエータ２Ｂに負圧が導入され、エン
ジンブレーキ制御用弁２５を閉塞するようになっている
。

すなわち第２図に示すように、ダイヤプラム式アクチュ
エータ２Ｂの負圧作動室２６ａに、三方電磁弁２７を介
して負圧発生源２８からの負圧が導入された時、ダイヤ
フラム２６ｂに連結されたロッド２６ｃによりエンジン
ブレーキ制御用弁２５が掃気通路３０を閉塞するように
なっている。ここで三方電磁弁２７のソレノイド２７ａ
に、制御ユニット４５からの信号により通電されると、
例えばマスターバック用の負圧発生ポンプ等の負圧発生
源２８からの負圧は負圧通路２７ｂよりダイヤフラム式
アクチュエータ２Ｂの負圧作動室２６ａに導入され、通
電がなくなると、三方電磁弁２７が切換わって負圧発生
源２８からの負圧は大気開放口２７ｃより大気に放出さ
れ、エンジンブレーキ制御用弁２５が全開となる。

またエンジンブレーキ制御用弁２５全閉状態ａ１の位置
より下流側には、掃気通路３０内の負圧を取出す負圧取
出口■が開口しており、この負圧取出口６０よりダイヤ
フラム式アクチュエータ２６の調圧室２６ｄに負圧通路
６１が連通されている。

制御ユニット４５は、第３図に示すように、エンジン回
転数センサ４２の信号によりエンジン回転数Ｎを検出す
るエンジン回転数検出手段４Ｂと、アクセル開度センサ
４３の信号によりアクセル開度φを検出するアクセル開
度検出手段４７とを有し、上記エンジン回転数検出手段
４Ｂとアクセル開度検出手段４７との信号Ｎ、φにより
運転条件を検出する運転条件検出手段４８と、上記運転
条件検出手段４８の信号により減速状態を検出する減速
検出手段４９と、減速時にエンジン回転数が所定回転数
以上の時、エンジンブレーキの作動を判定するエンジン
ブレーキ作動判定手段５０と、上記エンジンブレーキ作
動判定手段５０からの信号により三方電磁弁２７のソレ
ノイド２７ａに駆動信号を出力する三方電磁弁駆動手段
５１とにより構成されている。

また制御ユニット４５の運転条件検出手段４８の信号が
、筒内へ燃料を噴射する燃料噴射量算出手段５２に入力
して、目標空燃比設定部５３の目標空燃比との関係で燃
料噴射量を定め、これに応じて燃料噴射パルス幅決定手
段５４からの信号がインジェクタＩＯへ入力される。

従って、制御ユニット４５内のエンジンブレーキ作動判
定手段５０によりエンジンブレーキの作動を判定した場
合は、三方電磁弁駆動手段５１からの出力信号によって
三方電磁弁２７のソレノイド２７ａが通電されて、三方
電磁弁２７を切換え、負圧発生源２８からの負圧がダイ
ヤフラム式アクチュエータ２Ｂの負圧作動室２６ａに導
入されてエンジンブレーキ制御用弁２５を閉方向に動作
する。他方、負圧取出口６０からの負圧が負圧通路６１
を介して調圧室２６ｂに作用し、負圧作動室２８ａの負
圧と負圧調圧室２Ｂｄの負圧との関係でエンジンブレー
キ制御用弁２５が全閉状態のａｌの位置から所定開度間
いたｂｌの位置に保持される。しかも、負圧取出口６０
の負圧はエンジン回転数に関係なく略一定となるので、
エンジンブレーキ制御用弁２５は確実にｂｌの位置に保
持される。

そしてエンジンブレーキ制御用弁２５と掃気ポンプ３３
との間に負圧が発生するため、掃気ポンプ３３のポンプ
仕事によってエンジンブレーキが生ずる。

次いで、制御ユニット４５におけるエンジンブレーキ制
御用弁２５の作用を、第４図のフローチャートに基づい
て説明する。

まず、エンジンの運転が開始されると、ステップ５ｔｏ
ｔでエンジン回転数センサ４２．アクセル開度センサ４
３によりエンジン回転数Ｎ、アクセル開度φが読み込ま
れ、ステップ８１０２でアクセル開度φが検出される。

ステップ！９１０２で検出したアクセル開度φは、アク
セル開度検出手段４７に人力してステップ３１０３にて
アクセルがオフか否かを判定し、アクセルがオフの時は
ステップ８１０４でエンジン回転数Ｎを検出する。ステ
ップ８１０４で検出したエンジン回転数Ｎとステップ８
１０５で予め設定されている所定ＭＩ　Ｎ　ｏとを比較
し、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎｏより高い場合は、エ
ンジンブレーキを作用させるためステップ８１０Ｂで三
方電磁弁２７のソレノイド２７ａに通電し、ダイヤフラ
ム式アクチュエータ２Ｂの負圧作動室２６ａに負圧を導
入してエンジンブレーキ制御用弁２５を閉方向へ動作し
、他方、負圧取出口６０からの負圧が調圧室２８ｄに作
用してエンジンブレーキ制御用弁２５は所定開度に保持
される。

次いで、このように構成された２サイクルエンジンの作
用について述べる。

先ず、掃気ポンプ３３から吐出してインタークーラＳ２
により冷却される給気は、常にバイパス通路３５により
吸気側に戻るように循環し、制御弁３Ｂでこの戻り量を
制限した分の掃気量がシリンダ２側に導入されることに
なる。ここで、アクセル開度φに対し制御弁３６の開度
θは反比例的に設定され、アクセル開度φが小さい場合
は制御弁８Ｂの開度により多く戻されて掃気量が少なく
なるのであり、こうしてポンプ損失を生じることなくア
クセル開度φに応じた掃気量に調整される。

そこで、第１図のようにピストン３が下死点付近に位置
して排気ポート１１と共に掃気ポート１Ｂを開くと、ア
クセル開度に応じた掃気量が掃気ポンプ３３により加圧
され、インタークーラ３２で冷却されて掃気ポートＩＢ
よりシリンダ２の内部に流入する。そして、この掃気に
より排気ポート１１から残留ガスを押し出して掃気作用
するのであり、こうして短時間に空気のみの新気がシリ
ンダ２に導入される。そして、ピストン８の上昇時に掃
気ポート！８．排気ポート１１が閉じることで、上記掃
気が終了して圧縮行程に移行する。また、排気ポート１
１が閉じた後に予め燃料パルスによりインジェクタｌＯ
に貯えられた所定の燃料が筒内に噴射され、上死点直前
で点火プラグ９により着火されることで燃焼するが、こ
の場合に掃気ボー）１Ｂから流入する掃気流に燃焼室８
の頂部のインジェクタ１０から適切なタイミングおよび
時間で噴射される燃料が乗り、適切に配置された点火プ
ラグ位置に導かれることで、点火プラグ９の付近が濃い
混合気になり、これにより成層燃焼されるのである。こ
の燃焼による爆発後にピストン３は下降して膨張行程に
移り、排気ポート１１が開いてシリンダ内圧により成る
程度の排気が行われ、更に下死点付近で上述のように掃
気作用を伴う吸気行程に戻るのであり、こうしてエンジ
ンを運転する。

一方、上記エンジン運転時は、制御ユニット４５の運転
条件検出手段４８．燃料噴射量算出部５２．目標空燃比
設定部５３により各運転条件に応じた燃料噴射量が算出
され、これに基づきインジェクタＩＯから燃料噴射され
る。このため、筒内混合気の空燃比は常に目標値に制御
される。

そしてかかるエンジン運転状態での走行中にアクセル開
放で減速する場合、減速検出手段４９で減速を検出して
エンジンブレーキ作動を判定した場合は、三方電磁弁２
７のソレノイド２７ａに通電してエンジンブレーキ制御
用弁２５が所定開度まで閉じられるので、エンジンブレ
ーキ制御用弁２５と掃気ポンプ３３との間に負圧が生じ
るため、掃気ポンプ３３のポンプ仕事によりエンジンブ
レーキが作用する。

第５図は本発明による他の実施例を示す要部の拡大図で
あり、エンジンブレーキ制御用弁２５′を、掃気ポンプ
３８の下流で、掃気ポンプ３８とバイパス通路３５の分
岐部３５ｂとの間の掃気通路３０内に設置したものであ
る。

この場合は、減速時に制御ユニット４５の出力信号によ
り三方電磁弁２７を介してダイヤフラム式アクチュエー
タ２Ｂの調圧室２６ｄに正圧が導入され、ダイヤフラム
２６ｂに連結したロッド２６ｃによりエンジンブレーキ
制御用弁２５′が掃気通路３０を閉塞するようになって
いる。

すなわちダイヤフラム式アクチュエータ２Ｂの正圧作動
室２６′ａには、掃気通路３０内のエンジンブレーキ制
御用弁２５′全閉状態ａ２の位置より上流側に開口した
正圧取出口８０’　より正圧を取出す正圧通路Ｂｌ′が
連通されており、ダイヤプラム式アクチュエータ２Ｂの
調圧室２６ｄに、例えばマスクバックの正圧発生ポンプ
等の正圧発生源２８′からの正圧が、三方電磁弁２７の
正圧通路２７′ｂを介して導入されるようになっている
。

なお、上述したように構成されたエンジンブレーキ制御
用弁２５′は、前述した実施例と同様に所定開度ｂ２位
置に保持され、掃気ポンプ３３とエンジンブレーキ制御
用弁２５′　との間に正圧が完生じ、掃気ポンプ３３の
ポンプ仕事がエンジンブレーキとして作用する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、掃気ポンプの上
流側または下流側にエンジンブレーキ制御用弁を設け、
減速時のエンジン回転数が所定回転数以上の時に、エン
ジンブレーキ制御用弁を所定開度に閉じるので、減速時
に掃気ポンプのポンプ仕事が生じるため、エンジンブレ
ーキが得られる。

さらに、減速時にエンジンブレーキ制御用弁は所定開度
まで閉じるため、掃気ポンプとエンジンブレーキ制御用
弁との間の圧力が一定となるため、エンジンブレーキ制
御用弁は所定開度に一定に保持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２サイクルエンジンのエンジンブ
レーキ装置を示す全体の概略構成図、第２図は第１図の
要部を示す拡大図、第３図は制御ユニットのブロック図
、第４図はエンジンブレーキ作用を説明するフローチャ
ート図、第５図は他の実施例を示す要部の拡大図である
。 ｌ・・・エンジン本体、２シリンダ、８・・・燃焼室、
ＩＯ・・・インジェクタ、１Ｂ・・・掃気ポート、２５
．２５’　・・・エンジンブレーキ制御用弁、２６．　
２６’　ａ・・・ダイヤフラム式アクチュエータ、２７
・・・三方電磁弁、２８・・・負圧発生源、２８′・・
・正圧発生源、３３・・・掃気ポンプ、３５ａ　、　３
５ｂ・・・分岐部、４２・・・エンジン回転数センサ、
４３・・・アクセル開度センサ、４５・・・制御ユニッ
ト、４９・・・減速検出手段、５０・・・エンジンブレ
ーキ作動判定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２サイクルエンジン本体の燃焼室に制御ユニットからの
   信号に基づいて燃料噴射するインジェクタを取付け、シ
   リンダの掃気ポート上流側に掃気ポンプを連設し、上記
   掃気ポンプに負荷制御用制御弁を備えたバイパス通路を
   連通した２サイクルエンジンにおいて、 上記掃気ポンプの上流側でバイパス通路の分岐部下流側
   との間、または上記掃気ポンプの下流側で上記バイパス
   通路の分岐部上流側との間に、エンジンブレーキ制御用
   弁を設け、上記制御ユニットは、エンジン回転数とアク
   セル開度とにより減速状態を検出する減速検出手段と、
   減速時にてエンジン回転数が所定値以上の時に信号を出
   力するエンジンブレーキ作動判定手段とを有し、 上記エンジンブレーキ作動判定手段からの信号に基づい
   て上記エンジンブレーキ制御用弁を、所定開度に保持す
   ることを特徴とする２サイクルエンジンのエンジンブレ
   ーキ装置。