JPH078534U - 車両の補助ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の排気ブレーキ作動時に圧縮エアを強制
的に燃焼室へ供給することによりエンジンの圧縮仕事を
増大させる補助ブレーキ装置において、簡単な構成でブ
レーキ力を効率よくアップできるようにする。また、コ
ンプレッサ駆動に原因するエンジンの出力低下を最小に
抑える。 【構成】 エンジンの吸気行程がオーバラップしない気
筒群を接続する吸気マニホールド５ａ，５ｂを備え、そ
のマニホールド上流の吸気通路に排気シャッタ３と同期
的に作動する吸気シャッタ７ａ，７ｂを設けると共に、
吸気シャッタ下流側をエアリザーバ８に接続する圧縮エ
アの供給通路９ａ，９ｂと、この供給通路を各気筒の吸
気行程時にその終了直前から吸気バルブが閉じるまでの
所定期間だけ一時的に開くバルブ手段１０ａ，１０ｂを
設ける。また、この装置に圧縮エアの発生源としてエン
ジン駆動の専用コンプレッサ１２を設けると共に、この
コンプレッサを排気ブレーキ作動時にのみ稼働状態に切
り替える制御手段１６を付加する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は車両の補助ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンブレーキ力を高める有効な手段のひとつとして、排気シャッタを閉じ てエンジンの排圧を上昇させる排気ブレーキ装置がよく知られている（実開昭６ １ー３０５５２号公報など）。また、エンジンの高出力化などに伴うブレーキ力 不足を解決するため、排気ブレーキ作動時に圧縮エアを強制的に燃焼室へ供給す ることにより、エンジンの圧縮仕事（ピストンのポンプ仕事）を増大させる補助 ブレーキ装置の開発が見られる（特開昭５８ー１５７２８号公報，特開昭５９ー ３３９４３号公報）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような補助ブレーキ装置はエンジンの各気筒毎に圧縮エアの噴 出部を配設する構成のため、シリンダヘッドなどの加工コストが嵩むという問題 があった。また、各噴出部は車両のエアリザーバに配管接続されるが、これだと コンプレッサの容量不足が心配で、大容量のコンプレッサを使用するとエンジン の出力低下を招く不具合も懸念される。

【０００４】 この考案はこのような問題点を有効に解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そのため、車両の排気ブレーキ作動時に圧縮エアを強制的に燃焼室へ供給する ことによりエンジンの圧縮仕事を増大させる補助ブレーキ装置において、エンジ ンの吸気行程がオーバラップしない気筒群を接続する吸気マニホールドを備え、 そのマニホールド上流の吸気通路に排気シャッタと同期的に作動する吸気シャッ タを設けると共に、吸気シャッタ下流側をエアリザーバに接続する圧縮エアの供 給通路と、この供給通路を各気筒の吸気行程時にその終了直前から吸気バルブが 閉じるまでの所定期間だけ一時的に開くバルブ手段を設ける。

【０００６】 この装置に圧縮エアの発生源としてエンジン駆動の専用コンプレッサを設ける と共に、このコンプレッサを排気ブレーキ作動時にのみ稼働状態に切り替える制 御手段を付加する。

【０００７】

【作用】

これによれば、排気ブレーキ作動時には吸気マニホールド上流の吸気シャッタ が閉じると共に、バルブ手段が所定のタイミングで圧縮エアの供給通路を間欠的 に開くため、吸気シャッタ下流へバルブ手段を介して送り込まれる圧縮エアは上 流側の吸気通路に殆ど抜けることなく、各気筒へこれらの吸気行程時にその終了 直前から吸気バルブの閉じるまでの所定期間にのみ供給される。

【０００８】 その結果、各気筒において吸気行程の終了直前から圧縮エアの供給を受けて圧 力が上昇するので、仮に吸気バルブの開き領域全体にわたって圧縮エアを供給す る場合に較べると、圧縮エアで吸気行程のポンピングロスが低下するのを最小限 に抑えつつ、圧縮行程でのポンピングロスを増大させることが可能になる。

【０００９】 この場合、エンジンの吸気経路に圧縮エアの供給通路を設けると共に、これら に吸気シャッタとバルブ手段をそれぞれ介装するだけで良く、各気筒毎に圧縮エ アの噴出部を配設する従来例と較べるまでもなく、構成がいたって簡単で既存の エンジンにも低コストで容易に適用できる。

【００１０】 また、圧縮エアの発生源としてエンジン駆動の専用コンプレッサと、このコン プレッサを排気ブレーキ作動時にのみ稼働状態に切り替える制御手段を付加する と、専用コンプレッサの稼働によってエンジン負荷が増加する分、ブレーキ力の アップを期待できるばかりか、専用コンプレッサの稼働しない通常状態のときに パーキングブレーキなどの作動に必要な圧縮エアの発生源としてのコンプレッサ が稼働しても、このコンプレッサはエンジンへの圧縮エアを専用コンプレッサで 賄うので大容量に設定しなくて済むため、エンジンの出力低下を最小限に抑える こともできる。

【００１１】

【実施例】

図１において、１は車両に搭載の６気筒エンジンで、その排気経路２に排気シ ャッタ３が介装される。エンジン吸気経路４にはピストンの吸気行程がオーバラ ップしない気筒群♯１〜♯３と♯４〜♯６に分割して接続する吸気マニホールド ５ａ，５ｂが設けられ、これらマニホールド５ａ，５ｂのぞれぞれにエアクリー ナ（図示せず）下流側からの分岐通路６ａ，６ｂが接続される。各分岐通路６ａ ，６ｂには排気シャッタ３と同期的に作動する吸気シャッタ７ａ，７ｂと、その 下流側を専用のエアリザーバ８に接続する圧縮エアの供給通路９ａ，９ｂが設け られ、これら供給通路９ａ，９ｂにそれぞれ開閉バルブ１０ａ，１０ｂおよび圧 縮エアの逆流を規制するチェックバルブ１１ａ，１１ｂが介装される。

【００１２】 エアリザーバ８と共にこの装置専用のコンプレッサ１２が付設され、その駆動 軸にクラッチ１３を介してエンジンのクランクシャフト１４が連結される。１５ はエアリザーバ８の内圧を受けてこれが上限値を越えるとコンプレッサ１２のア ンロードバルブを作動させる圧力ガバナを示す。なお、車両のパーキングブレー キなどの作動に必要な圧縮エアを確保するため、図示しないがエンジン駆動のコ ンプレッサおよびそのエアリザーバを備える。

【００１３】 開閉バルブ１０ａ，１０ｂと吸気シャッタ７ａ，７ｂおよびクラッチ１３の作 動を制御するのがコントロールユニット１６で、エンジンのクランク角を検出す るクランク角センサ１７と、運転室の排気ブレーキスイッチ（排気シャッタ３の 開閉を操作する）とからの入力信号に基づいて、排気ブレーキの作動しない通常 時は吸気バルブ７ａ，７ｂを開き状態に、開閉バルブ１０ａ，１０ｂを閉じ状態 に、クラッチ１３を切断状態にぞれぞれ保つ一方、排気ブレーキが作動すると吸 気シャッタ７ａ，７ｂを閉じ、クラッチ１３を接続するほか、図２のように各気 筒♯１〜♯３と♯４〜♯６の吸気行程時にその終了直前から吸気バルブが閉じる までの所定期間だけ一時的に開閉バルブ１０ａ，１０ｂを開く制御を行う。

【００１４】 このような構成により、排気ブレーキ作動時には吸気マニホールド５ａ，５ｂ 上流の吸気シャッタ７ａ，７ｂが閉じると共に、開閉バルブ１０ａ，１０ｂがそ れぞれ所定のタイミングで圧縮エアの供給通路９ａ，９ｂを間欠的に開くため、 エアリザーバ８からの圧縮エアは開閉バルブ１０ａ，１０ｂおよびチェックバル ブ１１ａ，１１ｂを介して吸気シャッタ７ａ，７ｂ下流へ送り込まれ、上流側の 吸気通路に殆ど抜けることなく、各気筒♯１〜♯３と♯４〜♯６へこれらの吸気 行程時にその終了直前から吸気バルブの閉じるまでの所定期間にのみ供給される 。

【００１５】 その結果、各気筒♯１〜♯３と♯４〜♯６において吸気行程の終了直前から圧 縮エアの供給を受けて圧力が上昇するので、仮に吸気バルブの開き領域全体にわ たって圧縮エアを供給する場合に較べると、吸気行程でポンピングロスが低下す るのを最小限に抑えつつ、圧縮行程のポンピングロスを増大させることが可能に なる。

【００１６】 この場合、エンジン吸気経路４の分岐通路６ａ，６ｂにそれぞれ圧縮エアの供 給通路９ａ，９ｂを接続すると共に、これらに吸気シャッタ７ａ，７ｂと開閉バ ルブ１０ａ，１０ｂなどを設けるだけで良く、各気筒♯１〜♯６毎に圧縮エアの 噴出部を配設する従来例と較べるまでもなく、構成がいたって簡単で既存のエン ジンにも低コストで容易に適用できる。

【００１７】 また、装置専用のエアリザーバ８ならびにコンプレッサ１２を設け、このコン プレッサ１２を排気ブレーキ作動時にのみ稼働状態に切り替える制御を行う構成 のため、専用コンプレッサ１２の稼働によってエンジン負荷が増加する分、ブレ ーキ力のアップを期待できるばかりか、専用コンプレッサ１２の稼働しない通常 時にパーキングブレーキなどの作動圧発生源としてのコンプレッサが稼働しても 、このコンプレッサは各気筒♯１〜♯６への圧縮エアを専用コンプレッサ１２で 賄うので大容量に設定しなくて済むため、エンジンの出力低下を最小限に抑えら れることになる。

【００１８】 なお、開閉バルブ１０ａ，１０ｂはコントロールユニット１６の電子制御を受 けてオンーオフするマグネットバルブで構成されるが、エンジン１のクランクシ ャフト１４などに連動するカム機構などを介して機械的に作動するものに替えて も良い。また、コンプレッサ１２はクラッチ１３の接続時にアンロードバルブの 働きでエアリザーバ８の内圧を上限値以下に抑えるように制御されるが、クラッ チ１３の代わりにコンプレッサ１２のアンロードバルブを強制的に作動位置（全 開状態）へ駆動するアクチュエータを設け、このアクチュエータの駆動をコント ロールユニット１６で排気ブレーキ作動時に解除するようにしても良い。

【００１９】 さらに、４気筒エンジンのように各気筒♯１〜♯４の吸気行程がオーバラップ しない場合には、当然のことながら吸気マニホールド５ａ，５ｂを含む吸気経路 ４および圧縮エアの供給通路９ａ，９ｂなどを一系統に簡略化できる。

【００２０】

【考案の効果】

以上要するにこの考案によれば、車両の排気ブレーキ作動時に圧縮エアを強制 的に燃焼室へ供給することによりエンジンの圧縮仕事を増大させる補助ブレーキ 装置において、エンジンの吸気行程がオーバラップしない気筒群を接続する吸気 マニホールドを備え、そのマニホールド上流の吸気通路に排気シャッタと同期的 に作動する吸気シャッタを設けると共に、吸気シャッタ下流側をエアリザーバに 接続する圧縮エアの供給通路と、この供給通路を各気筒の吸気行程時にその終了 直前から吸気バルブが閉じるまでの所定期間だけ一時的に開くバルブ手段を設け たので、各気筒は吸気行程の終了直前から所定期間だけ圧縮エアの供給を受けて 圧力が上昇するため、吸気行程のポンピングロスが低下するのを最小限に抑えつ つ、圧縮行程でのポンピングロスを増大、つまりブレーキ力を効率よくアップさ せることができる。しかも、圧縮エアを吸気経路から各気筒へ供給するようにし たので、各気筒毎に圧縮エアの噴出部を配設する従来例と較べるまでもなく、構 成がいたって簡単で既存のエンジンにも低コストで容易に適用できる。

【００２１】 また、この装置に圧縮エアの発生源としてエンジン駆動の専用コンプレッサと 、このコンプレッサを排気ブレーキ作動時にのみ稼働状態に切り替える制御手段 を付加すると、専用コンプレッサの稼働によってエンジン負荷が増加する分、ブ レーキ力のアップを期待できるばかりか、パーキングブレーキなどの作動に必要 な圧縮エアの発生源としてのコンプレッサを大容量に設定しなくて済むため、圧 縮エアの確保に原因するエンジンの出力低下を最小限に抑えることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す全体構成図である。

【図２】同じく開閉バルブの作動を説明するタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 排気経路 ３ 排気シャッタ ４ 吸気経路 ５ａ，５ｂ 吸気マニホールド ６ａ，６ｂ 分岐通路 ７ａ，７ｂ 吸気シャッタ ８ エアリザーバ ９ａ，９ｂ 圧縮エアの供給通路 １０ａ、１０ｂ 開閉バルブ １２ コンプレッサ １３ クラッチ １６ コントロールユニット １７ クランク角センサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の排気ブレーキ作動時に圧縮エアを
   強制的に燃焼室へ供給することによりエンジンの圧縮仕
   事を増大させる補助ブレーキ装置において、エンジンの
   吸気行程がオーバラップしない気筒群を接続する吸気マ
   ニホールドを備え、そのマニホールド上流の吸気通路に
   排気シャッタと同期的に作動する吸気シャッタを設ける
   と共に、吸気シャッタ下流側をエアリザーバに接続する
   圧縮エアの供給通路と、この供給通路を各気筒の吸気行
   程時にその終了直前から吸気バルブが閉じるまでの所定
   期間だけ一時的に開くバルブ手段を設けたことを特徴と
   する車両の補助ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 圧縮エアの発生源としてエンジン駆動の
   専用コンプレッサを設けると共に、このコンプレッサを
   排気ブレーキ作動時にのみ稼働状態に切り替える制御手
   段を付加したことを特徴とする請求項１に記載の補助ブ
   レーキ装置。