JPH0988648A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JPH0988648A JPH0988648A JP7241673A JP24167395A JPH0988648A JP H0988648 A JPH0988648 A JP H0988648A JP 7241673 A JP7241673 A JP 7241673A JP 24167395 A JP24167395 A JP 24167395A JP H0988648 A JPH0988648 A JP H0988648A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- pressure
- braking
- compression
- supercharging
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮圧を解放して得られるエンジンブレーキ
力をさらに増加させるために排気ブレーキを併用する
と、エンジン冷却性能により制限されて所望するブレー
キ力が得られなかった。 【解決手段】 エンジンブレーキ時にシリンダ１内の圧
縮圧を排気系２に放出する減圧制動手段３と、エンジン
吸気系４に設けられエンジンブレーキ時に過給を行う過
給手段とを備える。過給手段として、エンジン９の回転
力により駆動される機械式過給機５を使用する。
力をさらに増加させるために排気ブレーキを併用する
と、エンジン冷却性能により制限されて所望するブレー
キ力が得られなかった。 【解決手段】 エンジンブレーキ時にシリンダ１内の圧
縮圧を排気系２に放出する減圧制動手段３と、エンジン
吸気系４に設けられエンジンブレーキ時に過給を行う過
給手段とを備える。過給手段として、エンジン９の回転
力により駆動される機械式過給機５を使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の内燃機関
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来にあっては、常用ブレーキを補助す
るための制動装置として、エンジンブレーキ時にシリン
ダ内の圧縮圧を解放することによりエンジンブレーキ力
を高めるものが提案されている（例えば特開平６−１９
３４１６号公報）。すなわち図８のＰ−Ｖ線図に示すよ
うに、通常のエンンジンブレーキ時においては圧縮圧と
膨張圧との差はほとんどないが（ａ）、ピストン上死点
付近においてシリンダを開放することで内圧を下げて
（ｂ）、その差の分（図中Ａにて示す）だけ負の仕事を
増加させて、エンジンブレーキ力を高めようとするもの
である。この種の制動装置の機構としては、排気弁或い
は圧縮圧解放専用の弁をシリンダに設け、これを油圧ピ
ストンや専用カムなどにより所定のタイミングで微小リ
フトさせるようになっている。一方補助ブレーキとして
は、排気系を絞る排気ブレーキがよく知られており、図
中（ｃ）に示すように、排気行程における圧力を高めて
その分（図中Ｂにて示す）だけブレーキ力を増加させる
ようにしている。
るための制動装置として、エンジンブレーキ時にシリン
ダ内の圧縮圧を解放することによりエンジンブレーキ力
を高めるものが提案されている（例えば特開平６−１９
３４１６号公報）。すなわち図８のＰ−Ｖ線図に示すよ
うに、通常のエンンジンブレーキ時においては圧縮圧と
膨張圧との差はほとんどないが（ａ）、ピストン上死点
付近においてシリンダを開放することで内圧を下げて
（ｂ）、その差の分（図中Ａにて示す）だけ負の仕事を
増加させて、エンジンブレーキ力を高めようとするもの
である。この種の制動装置の機構としては、排気弁或い
は圧縮圧解放専用の弁をシリンダに設け、これを油圧ピ
ストンや専用カムなどにより所定のタイミングで微小リ
フトさせるようになっている。一方補助ブレーキとして
は、排気系を絞る排気ブレーキがよく知られており、図
中（ｃ）に示すように、排気行程における圧力を高めて
その分（図中Ｂにて示す）だけブレーキ力を増加させる
ようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記制動装置
において得られるブレーキ力は、現在要求されている
値、特に小排気量・高過給エンジンに対して充分とは言
えない。このため図８（ｄ）に示したように、圧縮圧解
放と排気ブレーキとを併用して高いブレーキ力を得よう
とするものが提案されている（Ａ＋Ｂ）。しかしながら
排気ブレーキは、エンジンの圧縮仕事によって発生した
熱（制動エネルギに相当）を、シリンダと排気管に設け
たシャッタとの間に封じ込め、エンジンの冷却水を介し
てラジエータから外部に放出するものであるので、エン
ジンの冷却性能（ラジエータ）により自ずと限界があ
る。従って、所望のブレーキ力が得られるようなブレー
キ力増加を行うことは困難であった。
において得られるブレーキ力は、現在要求されている
値、特に小排気量・高過給エンジンに対して充分とは言
えない。このため図８（ｄ）に示したように、圧縮圧解
放と排気ブレーキとを併用して高いブレーキ力を得よう
とするものが提案されている（Ａ＋Ｂ）。しかしながら
排気ブレーキは、エンジンの圧縮仕事によって発生した
熱（制動エネルギに相当）を、シリンダと排気管に設け
たシャッタとの間に封じ込め、エンジンの冷却水を介し
てラジエータから外部に放出するものであるので、エン
ジンの冷却性能（ラジエータ）により自ずと限界があ
る。従って、所望のブレーキ力が得られるようなブレー
キ力増加を行うことは困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、エンジンブレーキ時にシリンダ内の圧縮圧を排
気系に放出する減圧制動手段と、エンジン吸気系に設け
られエンジンブレーキ時に過給を行う過給手段とを備え
たものである。この過給手段は、エンジンの回転力によ
り駆動される機械式過給機、或いは排気エネルギにより
駆動されると共に供給される排気を絞る可動ノズルを有
した可変容量型遠心式過給機、或いは排気エネルギ及び
給電により駆動される電動型遠心式過給機であってよ
い。この構成によって、過給手段は、減圧制動手段がシ
リンダ内の圧縮圧を解放することで得られるブレーキ力
を、圧縮始めの圧力を高めることにより強くする。
発明は、エンジンブレーキ時にシリンダ内の圧縮圧を排
気系に放出する減圧制動手段と、エンジン吸気系に設け
られエンジンブレーキ時に過給を行う過給手段とを備え
たものである。この過給手段は、エンジンの回転力によ
り駆動される機械式過給機、或いは排気エネルギにより
駆動されると共に供給される排気を絞る可動ノズルを有
した可変容量型遠心式過給機、或いは排気エネルギ及び
給電により駆動される電動型遠心式過給機であってよ
い。この構成によって、過給手段は、減圧制動手段がシ
リンダ内の圧縮圧を解放することで得られるブレーキ力
を、圧縮始めの圧力を高めることにより強くする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
図面に従って説明する。
【０００６】図１及び図２は、本発明を適用した内燃機
関の第一の実施の形態を示したものである。この内燃機
関は、エンジンブレーキ時にシリンダ１内の圧縮圧を排
気系２に放出する減圧制動手段３と、エンジン吸気系４
に設けられた過給手段たる機械式過給機５とを備えて構
成されている。
関の第一の実施の形態を示したものである。この内燃機
関は、エンジンブレーキ時にシリンダ１内の圧縮圧を排
気系２に放出する減圧制動手段３と、エンジン吸気系４
に設けられた過給手段たる機械式過給機５とを備えて構
成されている。
【０００７】図２に示したように、減圧制動手段３は、
シリンダ１に設けられた圧縮圧解放用のバルブ６と、バ
ルブ６を所定のタイミングでリフトさせるためのバルブ
作動機構７とで構成されている。バルブ６としては、燃
焼サイクルの排気行程にてリフトされる排気弁を兼用さ
せるものとしてもよいし、吸気弁及び排気弁とは別個の
第三の弁として設けるようにしてもよい。排気弁を圧縮
圧解放用のバルブ６として用いる場合、そのバルブ作動
機構７としては、例えば特開平６−１９３４１６号公報
に開示されているように、動弁機構のロッカシャフトの
支持部を偏心させ、アクチュエータによりその支持部を
回転させることで、排気弁を微小リフトさせるようにす
る。或いは、ロッカシャフトの上方に油圧回路を有した
ハウジングを設けて、プッシュロッドで駆動されるマス
タピストンにより高油圧を発生させ、その高油圧により
排気弁の頭部に設けた油圧ピストンを作動させて、排気
弁をロッカシャフトとは関係なく微小リフトさせるよう
にしてもよい。また専用の第三の弁を圧縮圧解放用のバ
ルブ６として設ける場合は、例えばそのバルブ６を駆動
させるためのカム及びロッカシャフトを別個に備えるよ
うにすればよい。なおバルブのリフトタイミングとして
は、ピストン２７の上死点付近（圧縮行程終期）とすれ
ば最も効果的であるが、エンジンブレーキ中に圧縮行程
及び膨張行程にかけて常時微小開弁させておくようにし
てもよい。
シリンダ１に設けられた圧縮圧解放用のバルブ６と、バ
ルブ６を所定のタイミングでリフトさせるためのバルブ
作動機構７とで構成されている。バルブ６としては、燃
焼サイクルの排気行程にてリフトされる排気弁を兼用さ
せるものとしてもよいし、吸気弁及び排気弁とは別個の
第三の弁として設けるようにしてもよい。排気弁を圧縮
圧解放用のバルブ６として用いる場合、そのバルブ作動
機構７としては、例えば特開平６−１９３４１６号公報
に開示されているように、動弁機構のロッカシャフトの
支持部を偏心させ、アクチュエータによりその支持部を
回転させることで、排気弁を微小リフトさせるようにす
る。或いは、ロッカシャフトの上方に油圧回路を有した
ハウジングを設けて、プッシュロッドで駆動されるマス
タピストンにより高油圧を発生させ、その高油圧により
排気弁の頭部に設けた油圧ピストンを作動させて、排気
弁をロッカシャフトとは関係なく微小リフトさせるよう
にしてもよい。また専用の第三の弁を圧縮圧解放用のバ
ルブ６として設ける場合は、例えばそのバルブ６を駆動
させるためのカム及びロッカシャフトを別個に備えるよ
うにすればよい。なおバルブのリフトタイミングとして
は、ピストン２７の上死点付近（圧縮行程終期）とすれ
ば最も効果的であるが、エンジンブレーキ中に圧縮行程
及び膨張行程にかけて常時微小開弁させておくようにし
てもよい。
【０００８】図１に示したように、エンジンの吸気系４
は、外気取入口８からエンジン９の吸気マニホールド１
０まで延びた吸気管１１にて形成されている。吸気管１
１は、外気取入口８の近傍にエアクリーナ１２が設けら
れていると共に、その下流側の位置で分岐されている。
そして一方の分岐路１３が機械式過給機５に接続され、
他方の分岐路１４が排気マニホールド１５の近傍に設け
られたターボチャージャ１６に接続されている。ターボ
チャージャ１６は、タービンホイール１７とコンプレッ
サインペラ１８とが同軸に連結されて成り、タービンホ
イール１７に排気が供給されることでその排気エネルギ
によりコンプレッサインペラ１８を高速回転駆動させ、
吸気を圧縮するようになっている。分岐路１３，１４は
両過給機５，１６を経た後にインタクーラ１９の手前で
合流されており、その合流位置には過給経路を適宜切り
換えるための切換制御弁２０が設けられている。
は、外気取入口８からエンジン９の吸気マニホールド１
０まで延びた吸気管１１にて形成されている。吸気管１
１は、外気取入口８の近傍にエアクリーナ１２が設けら
れていると共に、その下流側の位置で分岐されている。
そして一方の分岐路１３が機械式過給機５に接続され、
他方の分岐路１４が排気マニホールド１５の近傍に設け
られたターボチャージャ１６に接続されている。ターボ
チャージャ１６は、タービンホイール１７とコンプレッ
サインペラ１８とが同軸に連結されて成り、タービンホ
イール１７に排気が供給されることでその排気エネルギ
によりコンプレッサインペラ１８を高速回転駆動させ、
吸気を圧縮するようになっている。分岐路１３，１４は
両過給機５，１６を経た後にインタクーラ１９の手前で
合流されており、その合流位置には過給経路を適宜切り
換えるための切換制御弁２０が設けられている。
【０００９】機械式過給機５は、ハウジング内にスクリ
ュ形状をした凸型ロータと凹型ロータとを備え、その噛
み合わせ回転により軸方向に吸気を圧送吐出するように
なっている。機械式過給機５の入力軸２１は、増速ギヤ
列２２を介してエンジン９のクランク軸２３に連結され
ている。機械式過給機５としては、スクリュタイプに限
らず、ベーンタイプ、スクロールタイプ、ロータリータ
イプなど、他の圧縮型スーパーチャージャを用いても構
わない。そして入力軸２１には電磁クラッチ２４が設け
られ、これを作動させるためのコントローラ（ＥＣＵ）
２５が備えられている。コントローラ２５にはエンジン
ブレーキの作動信号（アクセルスイッチなど）が入力さ
れるようになっており、少なくともエンジンブレーキ時
に電磁クラッチ２４をつないで機械式過給機５を駆動さ
せて過給を行うようになっている。またコントローラ２
５はエンジン回転数が入力されると共に、切換制御弁２
０にも作動信号を出力するようになっている。すなわち
機械式過給機５をターボチャージャ１６に併用したこと
により、ターボチャージャ１６のみでは、特に発進時に
おいて過給圧不足により走行上不便をきたすので、低速
回転域での充分な空気量確保を行うことができるが、高
速回転域（多空気量時）では多大な仕事量（駆動損失）
があるため、その領域での効率低下を避けるべく電磁ク
ラッチ２４により非作動の状態とし、切換制御弁２０は
ターボチャージャ１６側のみ開くようにする。ただし本
発明では、エンジンブレーキ時には、効率が悪くなって
もその仕事量はブレーキ力として働くので、エンジンブ
レーキ増加を行う時にはエンジン回転数にかかわりなく
機械式過給機５を駆動させるものとする。
ュ形状をした凸型ロータと凹型ロータとを備え、その噛
み合わせ回転により軸方向に吸気を圧送吐出するように
なっている。機械式過給機５の入力軸２１は、増速ギヤ
列２２を介してエンジン９のクランク軸２３に連結され
ている。機械式過給機５としては、スクリュタイプに限
らず、ベーンタイプ、スクロールタイプ、ロータリータ
イプなど、他の圧縮型スーパーチャージャを用いても構
わない。そして入力軸２１には電磁クラッチ２４が設け
られ、これを作動させるためのコントローラ（ＥＣＵ）
２５が備えられている。コントローラ２５にはエンジン
ブレーキの作動信号（アクセルスイッチなど）が入力さ
れるようになっており、少なくともエンジンブレーキ時
に電磁クラッチ２４をつないで機械式過給機５を駆動さ
せて過給を行うようになっている。またコントローラ２
５はエンジン回転数が入力されると共に、切換制御弁２
０にも作動信号を出力するようになっている。すなわち
機械式過給機５をターボチャージャ１６に併用したこと
により、ターボチャージャ１６のみでは、特に発進時に
おいて過給圧不足により走行上不便をきたすので、低速
回転域での充分な空気量確保を行うことができるが、高
速回転域（多空気量時）では多大な仕事量（駆動損失）
があるため、その領域での効率低下を避けるべく電磁ク
ラッチ２４により非作動の状態とし、切換制御弁２０は
ターボチャージャ１６側のみ開くようにする。ただし本
発明では、エンジンブレーキ時には、効率が悪くなって
もその仕事量はブレーキ力として働くので、エンジンブ
レーキ増加を行う時にはエンジン回転数にかかわりなく
機械式過給機５を駆動させるものとする。
【００１０】このように構成したことで、エンジンブレ
ーキ時には、減圧制動手段３がシリンダ１内の圧縮圧を
解放させることで大きなブレーキ力が得られると共に、
機械式過給機５が過給を行うことで、図７のＰ−Ｖ線図
に示すように、当初の圧縮始めの圧力ＰO よりも高い圧
縮始め圧力Ｐ1 にすることができ、その圧縮圧の増加分
（図中破斜線Ｃ）に相当するエンジンブレーキ力の増加
が達成される。この過給を機械式過給機５により行うと
したのは、エンジンブレーキ時（無噴射時）は排気エネ
ルギが小さいために、ターボチャージャ１６では必要な
過給圧を得ることが難しいが、機械式過給機５はエンジ
ン回転数に依存しているので、エンジンブレーキ時にも
充分な過給圧が得られるためである。そしてシリンダ１
のピストン７上昇による圧縮仕事は、排気系２を介し大
気へ熱として直接放散されるので、排気ブレーキのよう
にエンジン冷却系によりブレーキ力が制限されることは
ない。また機械式過給機５の過給による空気量増大によ
り、ターボチャージャ１６を通過するガス流量が増大し
てそのターボ回転数が上がり、さらに圧縮始め圧力Ｐ
1 を高めることができる。
ーキ時には、減圧制動手段３がシリンダ１内の圧縮圧を
解放させることで大きなブレーキ力が得られると共に、
機械式過給機５が過給を行うことで、図７のＰ−Ｖ線図
に示すように、当初の圧縮始めの圧力ＰO よりも高い圧
縮始め圧力Ｐ1 にすることができ、その圧縮圧の増加分
（図中破斜線Ｃ）に相当するエンジンブレーキ力の増加
が達成される。この過給を機械式過給機５により行うと
したのは、エンジンブレーキ時（無噴射時）は排気エネ
ルギが小さいために、ターボチャージャ１６では必要な
過給圧を得ることが難しいが、機械式過給機５はエンジ
ン回転数に依存しているので、エンジンブレーキ時にも
充分な過給圧が得られるためである。そしてシリンダ１
のピストン７上昇による圧縮仕事は、排気系２を介し大
気へ熱として直接放散されるので、排気ブレーキのよう
にエンジン冷却系によりブレーキ力が制限されることは
ない。また機械式過給機５の過給による空気量増大によ
り、ターボチャージャ１６を通過するガス流量が増大し
てそのターボ回転数が上がり、さらに圧縮始め圧力Ｐ
1 を高めることができる。
【００１１】次に図３及び図４によって本発明の第二の
実施の形態を説明する。この内燃機関は、前記第一の実
施の形態と同様に減圧制動手段（図示略）が備えられて
おり、過給手段としては、排気エネルギにより駆動され
ると共に、供給される排気を絞る可動ノズル３１を有し
た可変容量型遠心式過給機３２がエンジン９の吸気系３
３に設けられている。吸気系３３は、外気取入口３４か
らエアクリーナ（図示せず）を経て可変容量型遠心式過
給機３２に接続され、インタクーラ１９を経て排気マニ
ホールド１０に接続されている。
実施の形態を説明する。この内燃機関は、前記第一の実
施の形態と同様に減圧制動手段（図示略）が備えられて
おり、過給手段としては、排気エネルギにより駆動され
ると共に、供給される排気を絞る可動ノズル３１を有し
た可変容量型遠心式過給機３２がエンジン９の吸気系３
３に設けられている。吸気系３３は、外気取入口３４か
らエアクリーナ（図示せず）を経て可変容量型遠心式過
給機３２に接続され、インタクーラ１９を経て排気マニ
ホールド１０に接続されている。
【００１２】可変容量型遠心式過給機３２は、同軸のタ
ービンホイール３５及びコンプレッサインペラ３６がハ
ウジング３７内に設けられていると共に、排気ガス流量
を調節するための可変機構３８がタービン側に備えられ
いる。この可変機構３８は、タービンホイール３５のノ
ズルスロート部に設けられた多数の可動ノズル（ノズル
ベーン）３１と、これら可動ノズル３１にノズルリンク
プレート３９及びスライドジョイント４０を介して連結
された回転リング４１と、回転リング４１に駆動リンク
プレート４２を介して連結された駆動レバー（図示せ
ず）とで構成されている。そして駆動レバーがアクチュ
エータ４３により駆動されることにより、回転リング４
１がタービンシャフト４４を中心にして回転し、この回
転により可動ノズル３１が一斉にそれぞれの軸回りに回
転して傾き角度を変えることにより、ノズル開度が変更
されるようになっている。アクチュエータ４３は、エア
タンク４５からの圧気により動作するように形成され、
そのエア供給管４６の途中に設けられた多段電磁弁（圧
力制御弁）４７により作動エアが制御されるようになっ
ている。
ービンホイール３５及びコンプレッサインペラ３６がハ
ウジング３７内に設けられていると共に、排気ガス流量
を調節するための可変機構３８がタービン側に備えられ
いる。この可変機構３８は、タービンホイール３５のノ
ズルスロート部に設けられた多数の可動ノズル（ノズル
ベーン）３１と、これら可動ノズル３１にノズルリンク
プレート３９及びスライドジョイント４０を介して連結
された回転リング４１と、回転リング４１に駆動リンク
プレート４２を介して連結された駆動レバー（図示せ
ず）とで構成されている。そして駆動レバーがアクチュ
エータ４３により駆動されることにより、回転リング４
１がタービンシャフト４４を中心にして回転し、この回
転により可動ノズル３１が一斉にそれぞれの軸回りに回
転して傾き角度を変えることにより、ノズル開度が変更
されるようになっている。アクチュエータ４３は、エア
タンク４５からの圧気により動作するように形成され、
そのエア供給管４６の途中に設けられた多段電磁弁（圧
力制御弁）４７により作動エアが制御されるようになっ
ている。
【００１３】そして多段電磁弁４７には、これを開閉制
御するためのコントローラ（ＥＣＵ）４８が接続されて
いる。コントローラ４８の入力部には、エンジン９のク
ランク軸２３に取り付けられたプーリ４９に対向して設
けられてエンジン回転数を検出する回転センサ５０と、
吸気マニホールド１０に設けられた吸気圧センサ５１と
が結線されている。そしてこれらの情報に基づいて、通
常運転時において最適な過給圧が得られるように可動ノ
ズル３１を適宜制御すべく、多段電磁弁４７をON-OFFさ
せるようになっていると共に、エンジンブレーキ時にお
いて可動ノズル３１を所定の位置に、例えば最も絞った
位置にセットするようになっている。またこのほかコン
トローラ４８には、エンジンブレーキ時を検出するため
に、アクセルペダル５２の踏み込みを検出するアクセル
センサー５３と、クラッチペダル５４の踏み込みを検出
するクラッチセンサー５５と、シフトレバーの位置を検
出するポジションセンサー（ニュートラルセンサー）５
６とが設けられている。さらに、運転席にはエンジンブ
レーキ増力を行うか否かのブレーキスイッチ（図示せ
ず）が設けられており、このON-OFFを検出するスイッチ
センサー５７が設けられている。またそのときの運転状
況などに応じて最適なブレーキ力が得られるように、車
速等のほか、ＡＢＳ或いはロードセンサーなどにより晴
天／雨天の路面情報、積荷有り／無しの積載情報を入力
して、これらに基づいてノズル開度を調節できるように
なっている。
御するためのコントローラ（ＥＣＵ）４８が接続されて
いる。コントローラ４８の入力部には、エンジン９のク
ランク軸２３に取り付けられたプーリ４９に対向して設
けられてエンジン回転数を検出する回転センサ５０と、
吸気マニホールド１０に設けられた吸気圧センサ５１と
が結線されている。そしてこれらの情報に基づいて、通
常運転時において最適な過給圧が得られるように可動ノ
ズル３１を適宜制御すべく、多段電磁弁４７をON-OFFさ
せるようになっていると共に、エンジンブレーキ時にお
いて可動ノズル３１を所定の位置に、例えば最も絞った
位置にセットするようになっている。またこのほかコン
トローラ４８には、エンジンブレーキ時を検出するため
に、アクセルペダル５２の踏み込みを検出するアクセル
センサー５３と、クラッチペダル５４の踏み込みを検出
するクラッチセンサー５５と、シフトレバーの位置を検
出するポジションセンサー（ニュートラルセンサー）５
６とが設けられている。さらに、運転席にはエンジンブ
レーキ増力を行うか否かのブレーキスイッチ（図示せ
ず）が設けられており、このON-OFFを検出するスイッチ
センサー５７が設けられている。またそのときの運転状
況などに応じて最適なブレーキ力が得られるように、車
速等のほか、ＡＢＳ或いはロードセンサーなどにより晴
天／雨天の路面情報、積荷有り／無しの積載情報を入力
して、これらに基づいてノズル開度を調節できるように
なっている。
【００１４】従って、エンジンブレーキ時に減圧制動手
段がシリンダ内の圧縮圧を解放させることで大きなブレ
ーキ力を得ると共に、ブレーキスイッチのON操作によ
り、可動ノズル３１が駆動されて排気が適宜絞られるこ
とにより、可変容量型遠心式過給機３２のタービン回転
が上昇し、コンプレッサ回転が上昇して過給が行われ
て、エンジンブレーキ力の向上が達成される。すなわち
可変機構３８の絞りによって、排気エネルギの小さいエ
ンジンブレーキ時にあってもターボチャージャを駆動さ
せることができ、高い圧縮始め圧力Ｐ1 を得ることがで
きるものである。
段がシリンダ内の圧縮圧を解放させることで大きなブレ
ーキ力を得ると共に、ブレーキスイッチのON操作によ
り、可動ノズル３１が駆動されて排気が適宜絞られるこ
とにより、可変容量型遠心式過給機３２のタービン回転
が上昇し、コンプレッサ回転が上昇して過給が行われ
て、エンジンブレーキ力の向上が達成される。すなわち
可変機構３８の絞りによって、排気エネルギの小さいエ
ンジンブレーキ時にあってもターボチャージャを駆動さ
せることができ、高い圧縮始め圧力Ｐ1 を得ることがで
きるものである。
【００１５】なお実公平２−２１５３０号公報には、圧
縮圧解放を行うブレーキ装置と可動ノズル付き排気ガス
タービンとを備えた構成が示されているが、この提案に
おける可動ノズル付き排気ガスタービンは、排気シャッ
タの代替手段であり、エンジンブレーキ時には可動ノズ
ルベーンを全閉とするものである。そして、エンジン高
速回転時にシリンダと排気シャッタとの間の圧力が過度
に上昇することを防止するために、ノズルベーンを若干
開くというものである。すなわち圧縮圧解放と排気ブレ
ーキとを併用したものであり、排気ブレーキを使用した
ことで冷却性能による制動力の限界が生じるという課題
は解決されていないものである。
縮圧解放を行うブレーキ装置と可動ノズル付き排気ガス
タービンとを備えた構成が示されているが、この提案に
おける可動ノズル付き排気ガスタービンは、排気シャッ
タの代替手段であり、エンジンブレーキ時には可動ノズ
ルベーンを全閉とするものである。そして、エンジン高
速回転時にシリンダと排気シャッタとの間の圧力が過度
に上昇することを防止するために、ノズルベーンを若干
開くというものである。すなわち圧縮圧解放と排気ブレ
ーキとを併用したものであり、排気ブレーキを使用した
ことで冷却性能による制動力の限界が生じるという課題
は解決されていないものである。
【００１６】次に図５及び図６によって、本発明の第三
の実施の形態を説明する。この内燃機関は、前記第一及
び第二の実施の形態と同様に、減圧制動手段（図示略）
が備えられていると共に、過給手段として排気エネルギ
及び給電により駆動される電動型遠心式過給機６１が設
けられている。
の実施の形態を説明する。この内燃機関は、前記第一及
び第二の実施の形態と同様に、減圧制動手段（図示略）
が備えられていると共に、過給手段として排気エネルギ
及び給電により駆動される電動型遠心式過給機６１が設
けられている。
【００１７】図６に示したように、電動型遠心式過給機
６１は、超高速電動／発電機６２を備えたターボチャー
ジャ６３として構成されており、タービンホイール６４
とコンプレッサインペラ６５とを同軸に連結するシャフ
ト６６に磁石ロータ６７が取り付けられていると共に、
その径方向外方にステータコイル６８が設けられてい
る。シャフト６６は、コンプレッサハウジング６９とタ
ービンハウジング７０との間に設けられたセンサハウジ
ング７１にベアリング７２及びフローティングメタル７
３を介して軸支されている。そしてシャフト６６の中央
に、磁石ロータ６７がチタン等の金属円板７４により固
定保持されている。ステータコイル６８は、ステータコ
ア７５に適宜巻線されて成り、磁石ロータ６７の外周面
に接近した状態でセンタハウジング７１の内壁に取り付
けられている。従って、給電によりステータコイル６８
に交流電圧が印加されると、シャフト６６が高速回転し
てコンプレッサインペラ６５により圧縮仕事を行うと共
に、排気エネルギによりタービンホイール６４が回転駆
動されると、磁石ロータ６７の回転により交流電圧が誘
起されるようになっている。
６１は、超高速電動／発電機６２を備えたターボチャー
ジャ６３として構成されており、タービンホイール６４
とコンプレッサインペラ６５とを同軸に連結するシャフ
ト６６に磁石ロータ６７が取り付けられていると共に、
その径方向外方にステータコイル６８が設けられてい
る。シャフト６６は、コンプレッサハウジング６９とタ
ービンハウジング７０との間に設けられたセンサハウジ
ング７１にベアリング７２及びフローティングメタル７
３を介して軸支されている。そしてシャフト６６の中央
に、磁石ロータ６７がチタン等の金属円板７４により固
定保持されている。ステータコイル６８は、ステータコ
ア７５に適宜巻線されて成り、磁石ロータ６７の外周面
に接近した状態でセンタハウジング７１の内壁に取り付
けられている。従って、給電によりステータコイル６８
に交流電圧が印加されると、シャフト６６が高速回転し
てコンプレッサインペラ６５により圧縮仕事を行うと共
に、排気エネルギによりタービンホイール６４が回転駆
動されると、磁石ロータ６７の回転により交流電圧が誘
起されるようになっている。
【００１８】図５に示したように、電動型遠心式過給機
６１の超高速電動／発電機６２には、エンジン９の回転
により駆動される高速電動／発電機７６が制御回路（Ｅ
ＤＵ）７７を介して結線されており、制御回路７７には
バッテリ７８とコントローラ（ＥＣＵ）７９とが接続さ
れている。高速電動／発電機７６の入力軸８０は、増速
ギヤ列８１を介してクランク軸２３に連結されている。
この入力軸８０には駆動力伝達を断続するクラッチを設
けるようにしてもよい。コントローラ７９には前出図３
に示したアクセルセンサー５３、クラッチセンサー５
５、ポジションセンサー５６、ブレーキスイッチセンサ
ー５７、エンジン回転センサー５０などが結線され、エ
ンジンブレーキ時に電動型遠心式過給機７１の超高速電
動／発電機６２への給電を行うと共に、エンジンブレー
キ以外の通常運転時には、その回転域などに応じて給電
を停止し、発電機としての機能に切り換えさせるように
なっている。
６１の超高速電動／発電機６２には、エンジン９の回転
により駆動される高速電動／発電機７６が制御回路（Ｅ
ＤＵ）７７を介して結線されており、制御回路７７には
バッテリ７８とコントローラ（ＥＣＵ）７９とが接続さ
れている。高速電動／発電機７６の入力軸８０は、増速
ギヤ列８１を介してクランク軸２３に連結されている。
この入力軸８０には駆動力伝達を断続するクラッチを設
けるようにしてもよい。コントローラ７９には前出図３
に示したアクセルセンサー５３、クラッチセンサー５
５、ポジションセンサー５６、ブレーキスイッチセンサ
ー５７、エンジン回転センサー５０などが結線され、エ
ンジンブレーキ時に電動型遠心式過給機７１の超高速電
動／発電機６２への給電を行うと共に、エンジンブレー
キ以外の通常運転時には、その回転域などに応じて給電
を停止し、発電機としての機能に切り換えさせるように
なっている。
【００１９】従って、エンジンブレーキ時に減圧制動手
段がシリンダ内の圧縮圧を解放させることで大きなブレ
ーキ力を得ると共に、高速電動／発電機７６を発電機と
して作動させ、この電力を電動型遠心式過給機７１の超
高速電動／発電機６２に供給する。すなわち超高速電動
／発電機６２を電動機として機能させることで、ターボ
チャージャ６３のシャフト６６を高速回転させて、コン
プレッサインペラ６５により圧縮仕事を行わせ、エンジ
ン９へ高過給を導く。これで圧縮始め圧力Ｐ1 を上昇さ
せることができ、エンジンブレーキ力の向上が達成され
る。そして高速電動／発電機７６をクランク軸２３によ
り駆動させるようにしたので、これに消費されるエネル
ギもブレーキ力とすることができる。なおエンジンブレ
ーキ時以外においては、例えば発進時にターボチャージ
ャ６３を電動作動させることで必要な過給圧を得ること
ができると共に、排気エネルギが大きい高速回転領域等
においては、制御回路７７を切り換えることにより超高
速電動／発電機６２を発電機として作用させて、バッテ
リー７８の充電用電力等としてエネルギ回収を行うこと
ができる。なお前記第二の実施の形態と同様に、コント
ローラ７９に路面情報などを入力させて、ブレーキ力を
最適値とすべく給電制御し、ターボチャージャ６３の過
給圧を増減させるものとしてもよい。すなわちブレーキ
力のコントロールにより、燃費及び走行安全性の両立が
図れる。
段がシリンダ内の圧縮圧を解放させることで大きなブレ
ーキ力を得ると共に、高速電動／発電機７６を発電機と
して作動させ、この電力を電動型遠心式過給機７１の超
高速電動／発電機６２に供給する。すなわち超高速電動
／発電機６２を電動機として機能させることで、ターボ
チャージャ６３のシャフト６６を高速回転させて、コン
プレッサインペラ６５により圧縮仕事を行わせ、エンジ
ン９へ高過給を導く。これで圧縮始め圧力Ｐ1 を上昇さ
せることができ、エンジンブレーキ力の向上が達成され
る。そして高速電動／発電機７６をクランク軸２３によ
り駆動させるようにしたので、これに消費されるエネル
ギもブレーキ力とすることができる。なおエンジンブレ
ーキ時以外においては、例えば発進時にターボチャージ
ャ６３を電動作動させることで必要な過給圧を得ること
ができると共に、排気エネルギが大きい高速回転領域等
においては、制御回路７７を切り換えることにより超高
速電動／発電機６２を発電機として作用させて、バッテ
リー７８の充電用電力等としてエネルギ回収を行うこと
ができる。なお前記第二の実施の形態と同様に、コント
ローラ７９に路面情報などを入力させて、ブレーキ力を
最適値とすべく給電制御し、ターボチャージャ６３の過
給圧を増減させるものとしてもよい。すなわちブレーキ
力のコントロールにより、燃費及び走行安全性の両立が
図れる。
【００２０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、圧縮圧を
解放して大きなエンジンブレーキを得ると共に、このエ
ンジンブレーキ時に過給を行うことにより圧縮始め圧力
を高めることができ、冷却性能とは無関係にブレーキ力
を増加させることができて、所望する制動力が得られる
という優れた効果を発揮する。
解放して大きなエンジンブレーキを得ると共に、このエ
ンジンブレーキ時に過給を行うことにより圧縮始め圧力
を高めることができ、冷却性能とは無関係にブレーキ力
を増加させることができて、所望する制動力が得られる
という優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の第一の実施の形態である内燃機関を示
した平面図である。
した平面図である。
【図２】図１の要部を示した側面断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態を示した平面図であ
る。
る。
【図４】図３の要部を示した断面図である。
【図５】本発明の第三の実施の形態を示した平面図であ
る。
る。
【図６】図５の要部を示した断面図である。
【図７】本発明の作用効果を説明するためのＰ−Ｖ線図
である。
である。
【図８】従来の内燃機関のＰ−Ｖ線図である。
１ シリンダ ２ 排気系 ３ 減圧制動手段 ４ エンジン吸気系 ５ 機械式過給機（過給手段） ９ エンジン ３１ 可動ノズル ３２ 可変容量型遠心式過給機（過給手段） ６１ 電動型遠心式過給機（過給手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンブレーキ時にシリンダ内の圧縮
圧を排気系に放出する減圧制動手段と、エンジン吸気系
に設けられ上記エンジンブレーキ時に過給を行う過給手
段とを備えたことを特徴とする内燃機関。 - 【請求項２】 上記過給手段が、エンジンの回転力によ
り駆動される機械式過給機である請求項１記載の内燃機
関。 - 【請求項３】 上記過給手段が、排気エネルギにより駆
動されると共に供給される排気を絞る可動ノズルを有し
た可変容量型遠心式過給機である請求項１記載の内燃機
関。 - 【請求項４】 上記過給手段が、排気エネルギ及び給電
により駆動される電動型遠心式過給機である請求項１記
載の内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7241673A JPH0988648A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7241673A JPH0988648A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0988648A true JPH0988648A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17077824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7241673A Pending JPH0988648A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0988648A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015094232A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | スズキ株式会社 | 自動二輪車の電動アシスト式ターボ装置、これを備えたエンジン、および自動二輪車 |
| EP2634403A4 (en) * | 2010-10-28 | 2018-04-11 | Isuzu Motors, Ltd. | Engine system |
| JP2020051282A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | いすゞ自動車株式会社 | 減速装置及び減速方法 |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7241673A patent/JPH0988648A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2634403A4 (en) * | 2010-10-28 | 2018-04-11 | Isuzu Motors, Ltd. | Engine system |
| JP2015094232A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | スズキ株式会社 | 自動二輪車の電動アシスト式ターボ装置、これを備えたエンジン、および自動二輪車 |
| JP2020051282A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | いすゞ自動車株式会社 | 減速装置及び減速方法 |
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