JPH0797959A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH0797959A
JPH0797959A JP6108406A JP10840694A JPH0797959A JP H0797959 A JPH0797959 A JP H0797959A JP 6108406 A JP6108406 A JP 6108406A JP 10840694 A JP10840694 A JP 10840694A JP H0797959 A JPH0797959 A JP H0797959A
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valve
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勲 上光
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俊明 掛川
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聖二 春藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンブレーキ作動時に、圧縮上死点付近
のシリンダの排気弁を開口して圧縮空気を逃がし、圧縮
行程で得たブレーキ力を確保するようにしたエンジンブ
レーキ装置を利用して、排気ガス再循環も可能にした内
燃機関を提供する。 【構成】 内燃機関において、他の気筒のプッシュロッ
ド１ａにより作動するロッカアーム１９ａによって作動
されるエンジンブレーキ用マスタピストン２ａの他に、
吸気行程で排気弁８を開口するよう他の気筒のプッシュ
ロッド１ｂにより作動するロッカアーム１９ｂで作動さ
れ、油通路５に供給されている油に圧力を発生させる排
気ガス再循環用マスタピストン２ｂを設け、前記エンジ
ンブレーキ用マスタピストン２ａと前記排気ガス再循環
用マスタピストン２ｂによる発生油圧を前記油通路５に
選択的に切り換える油路切換弁１１を設けた構成を特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンブレーキ作動
時に圧縮上死点付近のシリンダの排気弁を開口して圧縮
空気を逃がし、ブレーキ力を確保するようにした圧縮エ
ンジンブレーキ装置を利用して、排気ガス再循環も可能
にした内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンブレーキ装置を有する内燃機関
は図８で示すように、排気ブレーキバルブ１０を閉じた
エンジンブレーキ作動時に、図示していない他の気筒の
プッシュロッド１により作動するロッカアーム１９でマ
スタピストン２を作動し、ロッカシャフトブラケットか
らソレノイドバルブ３及びコントロールバルブ４を通っ
て油通路５に供給されている油に圧力を発生させ、この
発生油圧によりスレーブピストン６を介して上死点付近
のシリンダ７の排気弁８を開口し、排気ポート９より圧
縮空気を逃がし、ピストンを押し下げる力の発生をなく
し、圧縮行程で得たブレーキ力を損失することなく有効
に活用するようにしたものである。
【０００３】尚、直列６気筒エンジンにおいては、ソレ
ノイドバルブ３が設けられる一本の油通路から三本の油
通路５が分岐し、各油通路５に夫々コントロールバルブ
４が設けられており、これにより、各油通路５のボリュ
ームを小さくしスレーブピストン６の応答性を向上させ
るようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のエンジンブ
レーキ装置を有する内燃機関はエンジンブレーキ作動に
は有効であるが、排気ガス再循環はできず、ＮＯx、始
動白煙の改善が得られない。殊にターボインタークーラ
エンジンにおいては排気ガス再循環が困難な問題があっ
た。
【０００５】本発明の目的は、上記の問題点を解消した
内燃機関を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の特徴とする構成は、エンジンブレーキ作動
時に、他の気筒のプッシュロッドにより作動するロッカ
アームによってマスタピストンを作動し、油通路に供給
されている油に圧力を発生させ、この発生油圧によりス
レーブピストンを介して圧縮上死点付近のシリンダの排
気弁を開口し、排気ポートより圧縮空気を逃がすように
した内燃機関において、前記プッシュロッドにより作動
するロッカアームによって作動されるエンジンブレーキ
用マスタピストンの他に、吸気行程で排気弁を開口する
よう他の気筒のプッシュロッドにより作動するロッカア
ームで作動して前記油通路に供給されている油に圧力を
発生させる排気ガス再循環用マスタピストンを設け、前
記エンジンブレーキ用マスタピストンと前記排気ガス再
循環用マスタピストンによる発生油圧を前記油通路に選
択的に切り換える油路切換弁を設けたものである。
【０００７】
【作用】上記の構成により、エンジンブレーキ用マスタ
ピストンと排気ガス再循環用マスタピストンによる発生
油圧を油路切換弁で切り換えることにより、エンジンブ
レーキと排気ガス再循環とを選択して作用させることを
可能にする。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
【０００９】図１において、５は油通路であり、ロッカ
シャフトブラケットからソレノイドバルブ３及びコント
ロールバルブ４を通って油が供給される。６は前記油通
路５に発生する圧力によりシリンダ７の排気弁８を開口
するスレーブピストン６である。１０は排気ブレーキバ
ルブである。
【００１０】１ａは他のシリンダのインレットプッシュ
ロッドであり、１ｂは他の気筒のエキゾーストプッシュ
ロッドである。２ａは前記インレットプッシュロッド１
ａで作動するロッカアーム１９ａによって作動されるエ
ンジンブレーキ用マスタピストンであり、２ｂは前記エ
キゾーストプッシュロッド１ｂで作動するロッカアーム
１９ｂによって作動される排気ガス再循環用マスタピス
トンである。これらのエンジンブレーキ用マスタピスト
ン２ａ及び排気ガス再循環用マスタピストン２ｂは前記
シリンダ７の油通路５に供給された油に圧力を発生させ
る。
【００１１】１１は前記エンジンブレーキ用マスタピス
トン２ａと前記排気ガス再循環用マスタピストン２ｂに
よる発生油圧を前記油通路５に選択的に切り換える油路
切換弁である。この油路切換弁１１は、エンジンブレー
キ用マスタピストン２ａ側の油通路５ａと前記油通路５
とを連通及び遮断するスプール１２ａと、排気ガス再循
環用マスタピストン２ｂ側の油通路５ｂと前記油通路５
とを連通及び遮断するスプール１２ｂと、ピストン部１
２ｃとからなるスプール弁軸１２により構成されてい
る。
【００１２】この油路切換弁１１の切り換え作動機構
は、前記スプール弁軸１２の一端にスプリング１４を介
装し、他端のピストン部１２ｃの頂面側に形成されてい
る室１５に電磁切換弁１６を介して圧力源を接続し、前
記電磁切換弁１６を切り換えることによりスプール弁軸
１２を軸移動して前記油通路５ａ，５ｂを開閉する構造
である。１３ａ，１３ｂは排出通路である。
【００１３】図２は直列６気筒エンジンにおける上記実
施例装置の関連配置の例を示すものであり、第１シリン
ダ＃１（７）の排気弁８の開口制御は第２シリンダ＃２
のインレットプッシュロッド１ａとエキゾーストプッシ
ュロッド１ｂが受け持ち、第２シリンダ＃２の排気弁８
の開口制御は第３シリンダ＃３のインレットプッシュロ
ッド１ａとエキゾーストプッシュロッド１ｂが受け持
ち、第３シリンダ＃３の排気弁８の開口制御は第１シリ
ンダ＃１（７）のインレットプッシュロッド１ａとエキ
ゾーストプッシュロッド１ｂが受け持つようになってい
る。
【００１４】上記実施例装置の作用について第１シリン
ダ＃１（７）の排気弁８の開口制御を第２シリンダ＃２
のインレットプッシュロッド１ａとエキゾーストプッシ
ュロッド１ｂで受け持たせた例により図１及び図２で説
明する。先ずエンジンブレーキ作動時、即ち、走行中、
図示していない排気ブレーキスイッチがオンの状態で、
アクセルペダルから足が離された際には、電磁切換弁１
６が切り換えられて室１５へ圧油が供給され、排気ガス
再循環用マスタピストン２ｂ側の油通路５ｂが閉じ、エ
ンジンブレーキ用マスタピストン２ａ側の油通路５ａと
油通路５が連通するよう油路切換弁１１が切り換えられ
る。
【００１５】この状態で吸入行程の第２シリンダ＃２の
インレットプッシュロッド１ａによりエンジンブレーキ
用マスタピストン２ａを作動してロッカシャフトブラケ
ットからソレノイドバルブ３及びコントロールバルブ４
を通って油通路５に供給されている油に圧力を発生さ
せ、この発生油圧によりスレーブピストン６を介して膨
張行程のシリンダ７（第１シリンダ＃１）の排気弁８を
開口し、排気ポート９より圧縮空気を逃がし、ピストン
を押し下げる力の発生をなくし、ブレーキ力を損失する
ことなく有効に活用する。
【００１６】排気ガス再循環（ＥＧＲ）時、即ち、走行
中、アクセルペダルがある程度踏み込まれ、エンジンが
アイドリング状態でなく且つ高負荷でもない状態におい
ては、電磁切換弁１６が切り換えられてスプリング１４
の付勢力により室１５の圧油が排出され、エンジンブレ
ーキ用マスタピストン２ａ側の油通路５ａが閉じ、排気
ガス再循環用マスタピストン２ｂ側の油通路５ｂと油通
路５が連通するよう油路切換弁１１が切り換えられる。
【００１７】この状態で排気行程の第２シリンダ＃２の
エキゾーストプッシュロッド１ｂにより排気ガス再循環
用マスタピストン２ｂを作動してロッカシャフトブラケ
ットからソレノイドバルブ３及びコントロールバルブ４
を通って油通路５に供給されている油に圧力を発生さ
せ、この発生油圧によりスレーブピストン６を介して吸
気行程終りでシリンダ７（第１シリンダ＃１）の排気弁
８を開口する。これにより、第２シリンダ＃２は排気行
程で排気管内圧が高くなっているため、第２シリンダ＃
２の排気ガスの一部は圧力差によりシリンダ７（第１シ
リンダ＃１）へ逆流してＥＧＲ作用を行い、ＮＯxの低
減及び始動白煙が改善される。このＥＧＲ作用は、排気
時に排気圧力が急激に増加するターボインタークーラエ
ンジンにおいて有効である。
【００１８】更に、軽負荷時慣性過給（ＦＳＶ）と組み
合わすことにより、吸気行程終わりのシリンダ内圧力を
低減し、圧力差は更に大となり、より高いＥＧＲ率が得
られる。
【００１９】図３により直列６気筒エンジンにおける上
記実施例の作動行程を説明する。バルブリフトを着火順
序＃１，＃４，＃２，＃６，＃３，＃５の順に示す。第
１シリンダ＃１の排気弁の開口制御を第２シリンダ＃２
のエキゾーストプッシュロッドで受け持たせ、第１シリ
ンダ＃１の下死点（ＢＤＣ）付近で第１シリンダ＃１の
排気弁を開口して排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行う。こ
のとき慣性過給（ＦＳＶ）と組み合わせた場合について
説明すると、一点鎖線は軽負荷時慣性過給時の第１シリ
ンダ＃１の吸気管内圧を示すが、排気ガス再循環時に吸
気管内圧が下がり、より高いＥＧＲ率が得られることが
わかる。又、第２シリンダ＃２のインレットプッシュロ
ッドにより第１シリンダ＃１の圧縮上死点（ＴＤＣ）付
近で第１シリンダ＃１の排気弁を開口して圧縮空気を逃
がし、ピストンの押し下げ力をなくしてエンジンブレー
キ（ＢＲ）を作動させる。
【００２０】尚、排気ガス再循環は、エンジンの始動時
に暖気のために行われることもある。
【００２１】図４は本発明の他の実施例であって、図
中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わして
おり、基本的な構成は図１に示すものと同様であるが、
本実施例の特徴とするところは、図４に示す如く、スプ
リング１４（図１参照）を設ける代りに、油路切換弁１
１を形成するケーシングの一端側を延長せしめると共
に、スプール弁軸１２の一端のスプール１２ａ側を延長
せしめてその先端にピストン部１２ｄを設け、該ピスト
ン部１２ｄの頂面側に形成される室１５’に、電磁切換
弁１６’を介して圧力源を接続した点にある。
【００２２】図４に示す実施例の場合、エンジンブレー
キ作動時、即ち、走行中、図示していない排気ブレーキ
スイッチがオンの状態で、アクセルペダルから足が離さ
れた際には、電磁切換弁１６が切り換えられて室１５へ
圧油が供給されると共に、電磁切換弁１６’が切り換え
られて室１５’の圧油が排出され、排気ガス再循環用マ
スタピストン２ｂ側の油通路５ｂが閉じ、エンジンブレ
ーキ用マスタピストン２ａ側の油通路５ａと油通路５が
連通するよう油路切換弁１１が切り換えられる一方、排
気ガス再循環（ＥＧＲ）時、即ち、走行中、アクセルペ
ダルがある程度踏み込まれ、エンジンがアイドリング状
態でなく且つ高負荷でもない状態においては、電磁切換
弁１６’が切り換えられて室１５’へ圧油が供給される
と共に、電磁切換弁１６が切り換えられて室１５の圧油
が排出され、エンジンブレーキ用マスタピストン２ａ側
の油通路５ａが閉じ、排気ガス再循環用マスタピストン
２ｂ側の油通路５ｂと油通路５が連通するよう油路切換
弁１１が切り換えられる。
【００２３】図４に示す実施例においては、油路切換弁
１１のエンジンブレーキ作動位置から排気ガス再循環位
置への切り換えを、図１のようにスプール弁軸１２の位
置によって反力が変化するスプリング１４を用いて行う
のではなく、油圧を使用して行っているため、作動をよ
り確実且つ信頼性高く行わせることが可能となる。
【００２４】一方、図５は図４に示す実施例における運
転の一パターンを表わすものである。尚、ここでは、ア
クセルペダルの踏み込み量を、全く踏んでいない状態即
ちアイドリング状態（ＯＦＦ）、ある程度踏んでいる状
態即ち低中負荷状態（ＯＮ（軽））、強く踏んでいる状
態即ち高負荷状態（ＯＮ（高））の三つの状態に分けて
アクセルセンサにより検出するようにしてある。
【００２５】図５から明らかなように、排気ブレーキス
イッチがオンの状態で、アクセルペダルから足が離され
た際には、電磁切換弁１６が切り換えられて室１５へ圧
油が供給されると共に、電磁切換弁１６’が切り換えら
れて室１５’の圧油が排出され、油路切換弁１１がエン
ジンブレーキ用マスタピストン２ａ側の油通路５ａと油
通路５が連通する位置、即ちエンジンブレーキモードの
位置に切り換えられ、前述した如く膨張行程のシリンダ
７の排気弁８が開口され、排気ポート９から圧縮空気が
逃がされ、ピストンを押し下げる力が発生しなくなり、
ブレーキ力が損失されることなく有効に活用される。こ
のとき、ＥＧＲ作用が行われないことは言うまでもな
い。
【００２６】又、アクセルペダルから足が離された状態
から、アクセルペダルをある程度踏み込んで低中負荷状
態とされると、電磁切換弁１６’が切り換えられて室１
５’へ圧油が供給されると共に、電磁切換弁１６が切り
換えられて室１５の圧油が排出され、油路切換弁１１
が、エンジンブレーキ用マスタピストン２ａ側の油通路
５ａを閉じ、排気ガス再循環用マスタピストン２ｂ側の
油通路５ｂと油通路５が連通する位置、即ちＥＧＲモー
ドの位置に切り換えられ、前述した如くＥＧＲ作用が行
われる。
【００２７】更に、アクセルペダルをある程度踏み込ん
だ状態から、アクセルペダルを強く踏み込んで高負荷状
態とされると、前記電磁切換弁１６’の作動による室１
５’内圧力と、前記電磁切換弁１６の作動による室１５
内圧力は変化せずそのままに保持され、油路切換弁１１
もＥＧＲモードの位置のまま変化しないが、エンジンの
運転状態に基づいて制御装置（図示せず）から出力され
る制御信号によりソレノイドバルブ３が切り換えられて
油通路５内圧力がリリーフされると共に、排気弁８を開
くための油圧が発生しなくなり、ＥＧＲ作用は行われな
い。
【００２８】尚、排気ブレーキスイッチがオフにされた
場合には、アクセルペダルの踏み込み量と無関係に油路
切換弁１１はＥＧＲモードの位置に切り換えられ、エン
ジンがアイドリング状態でなく且つ高負荷でもない状
態、即ち低中負荷の状態においてのみＥＧＲ作用が行わ
れ、排気弁８の開放によるエンジンブレーキ作用は行わ
れない。
【００２９】ところで、アクセルペダルから足が離され
た状態から、アクセルペダルをある程度踏み込んで低中
負荷状態とした際、即ち排気弁８の開放によるエンジン
ブレーキ作用が行われている状態からそれが解除され、
ＥＧＲモードに切り換えられる際には、油路切換弁１１
がエンジンブレーキモードの位置からＥＧＲモードの位
置へ切り換えられるが、このとき、エンジン回転数は下
がっており、室１５’へ供給されるエンジン油圧が低く
なっているため、前記油路切換弁１１のスプール弁軸１
２の応答性が悪くなって、圧縮上死点付近での排気弁８
の開放によるエンジンブレーキ作用が僅かな時間ではあ
るが継続される形となり、アクセルペダルを踏んでいる
にもかかわらずエンジンブレーキがかかったままの状態
となり、ドライバに違和感を与える虞れがある。尚、ア
クセルペダルから足が離された状態から、アクセルペダ
ルを強く踏み込んで高負荷状態とした場合にも、油路切
換弁１１はエンジンブレーキモードの位置からＥＧＲモ
ードの位置へ切り換えられるが、このときはソレノイド
バルブ３が切り換えられて油通路５内圧力がリリーフさ
れ、圧縮上死点付近での排気弁８の開放によるエンジン
ブレーキ作用が継続されることはなく即座に解除される
ため、ドライバに違和感を与える虞れはなく、又、ＥＧ
Ｒモードからエンジンブレーキモードへの切り換え時に
おいては、エンジン回転数が高く、エンジン油圧も確保
されているため、ほとんど問題はない。
【００３０】そこで、図６及び図７に示す如く、アクセ
ルペダルから足が離された状態から、アクセルペダルを
ある程度踏み込んで低中負荷状態とした際、即ち排気弁
８の開放によるエンジンブレーキ作用が行われている状
態からそれが解除され、ＥＧＲモードに切り換えられる
際に、制御装置１７からソレノイドバルブ３に対し、該
ソレノイドバルブ３を切り換えて油通路５内圧力をリリ
ーフするための制御信号１８を出力するよう構成する。
【００３１】これにより、排気弁８の開放によるエンジ
ンブレーキ作用が行われている状態からそれが解除さ
れ、ＥＧＲモードに切り換えられる際には、制御装置１
７から出力される制御信号１８により、ソレノイドバル
ブ３が切り換えられて油通路５内圧力がリリーフされ、
圧縮上死点付近での排気弁８の開放によるエンジンブレ
ーキ作用が継続されることはなく即座に解除されるた
め、ドライバに違和感を与える虞れはなくなる。
【００３２】尚、図１に示す実施例において、図６及び
図７に示す実施例と同様に、アクセルペダルから足が離
された状態から、アクセルペダルをある程度踏み込んで
低中負荷状態とした際、即ち排気弁８の開放によるエン
ジンブレーキ作用が行われている状態からそれが解除さ
れ、ＥＧＲモードに切り換えられる際に、制御装置１７
からソレノイドバルブ３に対し、該ソレノイドバルブ３
を切り換えて油通路５内圧力をリリーフするための制御
信号１８を出力するようにし、エンジンブレーキモード
からＥＧＲモードへの切り換えを迅速に行わせ、ドライ
バの違和感をなくすようにしてもよいことは勿論であ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように本発明の内燃機関によ
れば、エンジンブレーキ作動時に上死点付近のシリンダ
の排気弁を開口して圧縮空気を逃がし、圧縮行程で得た
ブレーキ力を確保するようにしたエンジンブレーキ装置
において、エンジンブレーキ用マスタピストンと排気ガ
ス再循環用マスタピストンによる発生油圧を油通路に選
択的に切り換える油路切換弁を設けた構成であるから、
エンジンブレーキ作用の他に排気ガス再循環も可能と
し、ＮＯxの低減及び始動白煙の改善が得られる格別な
効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】本発明の一実施例において複数のシリンダに対
する装置の関連配置構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例における作動行程説明図であ
る。
【図４】本発明の他の実施例の断面図である。
【図５】図４に示す実施例における運転の一パターンを
表わすチャート図である。
【図６】本発明の更に他の実施例の断面図である。
【図７】図６に示す実施例における運転の一パターンを
表わすチャート図である。
【図８】従来のエンジンブレーキ装置を備えた内燃機関
を示す断面図である。
【符号の説明】
１ プッシュロッド １ａ インレットプッシュロッド（プッシュロッ
ド） １ｂ エキゾーストプッシュロッド（プッシュロ
ッド） ２ マスタピストン ２ａ エンジンブレーキ用マスタピストン ２ｂ 排気ガス再循環用マスタピストン ５ 油通路 ５ａ 油通路 ５ｂ 油通路 ６ スレーブピストン ７ シリンダ ８ 排気弁 ９ 排気ポート １１ 油路切換弁 １９ ロッカアーム １９ａ ロッカアーム １９ｂ ロッカアーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンブレーキ作動時に、他の気筒の
    プッシュロッドにより作動するロッカアームによってマ
    スタピストンを作動し、油通路に供給されている油に圧
    力を発生させ、この発生油圧によりスレーブピストンを
    介して圧縮上死点付近のシリンダの排気弁を開口し、排
    気ポートより圧縮空気を逃がすようにした内燃機関にお
    いて、 前記プッシュロッドにより作動するロッカアームによっ
    て作動されるエンジンブレーキ用マスタピストンの他
    に、吸気行程で排気弁を開口するよう他の気筒のプッシ
    ュロッドにより作動するロッカアームで作動して前記油
    通路に供給されている油に圧力を発生させる排気ガス再
    循環用マスタピストンを設け、 前記エンジンブレーキ用マスタピストンと前記排気ガス
    再循環用マスタピストンによる発生油圧を前記油通路に
    選択的に切り換える油路切換弁を設けたことを特徴とす
    る内燃機関。
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