WO2013073429A1 - 補助ブレーキ装置 - Google Patents

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崇 原
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いすゞ自動車株式会社
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    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L9/22—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by rotary motors
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/04—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation using engine as brake
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    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means

Definitions

  • the present invention relates to an auxiliary brake device that can perform intake and exhaust with a single auxiliary valve and is easy to control.
  • an intake valve and an exhaust valve driven by a camshaft are provided in the cylinder head of each cylinder. Due to the camshaft interlocking with the crankshaft, in each cylinder, only the intake valve is opened during the intake stroke, the intake valve and the exhaust valve are shut off during the compression stroke and the expansion stroke, and only the exhaust valve is opened during the exhaust stroke. The Thereby, in the intake stroke, fresh air is drawn into the cylinder from the intake manifold via the intake port, and in the exhaust stroke, exhaust gas is discharged from the cylinder to the exhaust manifold via the exhaust port.
  • an auxiliary brake is used to increase the pumping work and increase the vehicle's braking force by exhausting cylinder gas during the compression stroke or sucking in fresh air during the expansion stroke.
  • an auxiliary valve (the third valve of Patent Document 1) is provided separately from the intake valve and exhaust valve so that gas can be sucked and discharged when the auxiliary brake is activated, the auxiliary valve is assisted independently of the intake valve and exhaust valve. Since the valve can be configured, the mechanism is simplified. However, in order to discharge the gas in the cylinder to the exhaust manifold and to suck in fresh air from the intake manifold, a pipe connected from the cylinder to the exhaust manifold and a pipe connected from the intake manifold to the cylinder are provided. An auxiliary valve is provided, and two auxiliary valves and two pipes are required. In the cylinder head, an intake valve, an exhaust valve (usually two each), and a fuel injector are already arranged, so there is no room for providing two auxiliary valves.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an auxiliary brake device that can perform intake and exhaust with a single auxiliary valve and is easy to control.
  • an auxiliary brake device of the present invention is an auxiliary brake device for an engine having an even number of cylinders, and an auxiliary valve that is opened and closed by an actuator is provided in a cylinder head of each cylinder.
  • auxiliary intake / exhaust pipes communicating with each other in the cylinder via the auxiliary valve are connected to each other, and the auxiliary intake / exhaust pipes of cylinders whose stroke phases are different from each other by 360 ° are connected by a bypass pipe.
  • the auxiliary valves for all cylinders may be opened and closed all at once.
  • the auxiliary valve may have a pressure receiving area smaller than either the intake valve or the exhaust valve.
  • the auxiliary intake and exhaust pipes may be provided with check valves in parallel in opposite directions.
  • the present invention exhibits the following excellent effects.
  • Intake and exhaust can be performed with one auxiliary valve.
  • FIG. 2 is a configuration diagram at a crank angle in which a cylinder of a cylinder # 1 is in a compression stroke when the auxiliary brake device of FIG. 1 is operated.
  • FIG. 2 is a configuration diagram at a crank angle in which a cylinder of a cylinder # 1 is in an expansion stroke when the auxiliary brake device of FIG. 1 is operated.
  • FIG. 2 is a configuration diagram at a crank angle in which a cylinder of a cylinder # 1 is in an exhaust stroke when the auxiliary brake device of FIG. 1 is operated.
  • FIG. 2 is a configuration diagram at a crank angle in which a cylinder of a cylinder # 1 is in an intake stroke when the auxiliary brake device of FIG. 1 is operated.
  • an auxiliary brake device 1 is provided with an auxiliary valve 4 that is opened and closed by an actuator 3 in an even number (cylinder # 1 to # 4) of cylinder heads 2 of cylinders 5.
  • auxiliary intake / exhaust pipes 6 communicating with each other in the cylinder 5 via the auxiliary valve 4 are connected to each other, and the auxiliary intake / exhaust pipes 6 of the cylinders 5 whose stroke phases are different from each other by 360 ° are connected by the bypass pipe 7. is there.
  • the auxiliary intake / exhaust pipe 6 includes check valves 8 and 9 arranged in parallel in opposite directions.
  • Piston 10 is provided in each cylinder 5 of cylinders # 1 to # 4.
  • An intake valve 11, an exhaust valve 12, a fuel injector 13, and an auxiliary valve 4 are provided on the cylinder head 2 facing the piston 10.
  • the intake valve 11 and the exhaust valve 12 are conventionally driven by a camshaft (not shown), and the opening / closing operation in each stroke is also conventional.
  • the auxiliary valve 4 is configured by a poppet valve similar to the intake valve 11 and the exhaust valve 12, but has a pressure receiving portion smaller than the intake valve 11 and the exhaust valve 12.
  • the actuator 3 is not limited, and for example, a hydraulic cylinder, an electromagnetic solenoid, or a motor can be used.
  • the auxiliary intake / exhaust pipe 6 is connected to the bypass pipe 7 via two check valves 8 and 9 arranged in parallel in opposite directions.
  • the bypass pipe 7 is connected to the auxiliary intake / exhaust pipes 6 of the two cylinders 5 whose stroke phases are different from each other by 360 °.
  • the four-cylinder engine has a cylinder # 1 corresponding to a compression stroke, a cylinder # 2 corresponding to an expansion stroke, a cylinder 5 corresponding to an exhaust stroke, a cylinder # 3 corresponding to an exhaust stroke, and an intake air at a certain crank angle. And cylinder 5 of cylinder # 4 corresponding to the stroke.
  • bypass pipe 7 is provided between the cylinder 5 of the cylinder # 1 and the auxiliary intake / exhaust pipe 6 of the cylinder 5 of the cylinder # 3 and between the cylinder 5 of the cylinder # 2 and the auxiliary intake / exhaust pipe 6 of the cylinder 5 of the cylinder # 4. Provided.
  • FIG. 1 shows a normal operation in which fuel is injected from the fuel injector 13 for combustion, that is, the auxiliary brake device 1 is not operated.
  • all auxiliary valves 4 are closed over the entire stroke. Since cylinder 5 of cylinder # 1 is in the compression stroke, intake valve 11 and exhaust valve 12 are closed. Since cylinder 5 of cylinder # 2 is in the expansion stroke, intake valve 11 and exhaust valve 12 are closed. Since cylinder 5 of cylinder # 3 is in the exhaust stroke, intake valve 11 is closed and exhaust valve 12 is opened. Since cylinder 5 of cylinder # 4 is in the intake stroke, intake valve 11 is opened and exhaust valve 12 is closed. Even if the crank angle is changed and the stroke is advanced, the opening / closing operation of the intake valve 11 and the exhaust valve 12 in each cylinder 5 is the same as the conventional one, and the description is omitted.
  • FIGS. 2 to 5 show the operation of the auxiliary brake device 1.
  • the auxiliary brake device 1 there is no fuel injection from the fuel injector 13, and the auxiliary valves 4 of all the cylinders 5 are opened over the entire stroke, that is, the entire crank angle.
  • the cylinder 5 of the cylinder # 1 is in the compression stroke
  • the cylinder 5 in the cylinder # 2 is in the expansion stroke
  • the cylinder 5 in the cylinder # 3 is in the exhaust stroke
  • the cylinder 5 in the cylinder # 4 is in the intake stroke. is there.
  • the in-cylinder gas is discharged to the cylinder 5 of the cylinder # 3 via the bypass pipe 7, and the cylinder 5 of the cylinder # 3 originally has the cylinder 5 of the cylinder # 3.
  • the in-cylinder gas flowing in from the cylinder 5 of the cylinder # 1 is also discharged from the exhaust port to the exhaust manifold.
  • cylinder 5 of cylinder # 1 is in the expansion stroke
  • cylinder 5 in cylinder # 2 is in the exhaust stroke
  • cylinder 5 in cylinder # 3 is in the intake stroke
  • cylinder 5 in cylinder # 4 is in the compression stroke. is there.
  • the in-cylinder gas of the cylinder 5 of the cylinder # 4 in the compression stroke flows into the cylinder 5 of the cylinder # 2 in the exhaust stroke via the bypass pipe 7 and is exhausted from the exhaust port of the cylinder 5 of the cylinder # 2. Is discharged. At the same time, fresh air from cylinder 5 in cylinder # 3 in the intake stroke is sucked into cylinder 5 in cylinder # 1 in the expansion stroke via bypass pipe 7.
  • cylinder 5 of cylinder # 1 is in the exhaust stroke
  • cylinder 5 in cylinder # 2 is in the intake stroke
  • cylinder 5 in cylinder # 3 is in the compression stroke
  • cylinder 5 in cylinder # 4 is in the expansion stroke. is there.
  • the in-cylinder gas of the cylinder 5 of the cylinder # 3 in the compression stroke flows into the cylinder 5 of the cylinder # 1 in the exhaust stroke via the bypass pipe 7 and is exhausted from the exhaust port of the cylinder 5 of the cylinder # 1. Is discharged. At the same time, fresh air from the cylinder 5 in the cylinder # 2 in the intake stroke is sucked into the cylinder 5 in the cylinder # 4 in the expansion stroke through the bypass pipe 7.
  • the cylinder 5 of the cylinder # 1 is the intake stroke
  • the cylinder 5 of the cylinder # 2 is the compression stroke
  • the cylinder 5 of the cylinder # 3 is the expansion stroke
  • the cylinder 5 of the cylinder # 4 is the exhaust stroke. is there.
  • the in-cylinder gas of the cylinder 5 of the cylinder # 2 in the compression stroke flows into the cylinder 5 of the cylinder # 4 in the exhaust stroke via the bypass pipe 7 and is exhausted from the exhaust port of the cylinder 5 of the cylinder # 4. Is discharged.
  • fresh air from cylinder 5 in cylinder # 1 in the intake stroke is sucked into cylinder 5 in cylinder # 3 in the expansion stroke via bypass pipe 7.
  • the auxiliary valve 4 is provided in the cylinder head 2 of the cylinder 5 of the cylinders # 1 to # 4, and the auxiliary intake / exhaust pipe 6 is connected to each cylinder head 2, Since the auxiliary intake / exhaust pipes 6 of the cylinders 5 whose phases of the strokes are different from each other by 360 ° are connected to each other by the bypass pipe 7, when the auxiliary valve 4 is opened, the cylinder 5 in the compression stroke is always changed to the exhaust stroke. In-cylinder gas is discharged to the exhaust manifold through a certain cylinder 5, and fresh air sucked into the cylinder 5 in the intake stroke is sucked into the cylinder 5 in the expansion stroke through the bypass pipe 7. Thereby, pump work (pumping loss) can be increased and the braking force of the vehicle can be increased.
  • auxiliary brake device 1 Since the auxiliary brake device 1 according to the present invention has the above-described configuration, it is possible to simultaneously discharge the in-cylinder gas to the exhaust manifold and intake fresh air from the intake manifold by simply opening the auxiliary valve 4. .
  • the auxiliary brake device 1 closes all auxiliary valves 4 over all crank angles during normal operation, that is, when the auxiliary brake device 1 is not operated, and all cylinders 5 are operated when the auxiliary brake device 1 is operated. Since the control of opening the auxiliary valve 4 over all crank angles is performed, the control is simple.
  • auxiliary brake device 1 since the intake valve 11 and the exhaust valve 12 may operate as usual, it is not necessary to add a new actuator to the intake valve 11 and the exhaust valve 12, and it is necessary to add a control procedure. Nor.
  • the auxiliary valve 4 is formed to have a smaller pressure receiving area than the intake valve 11 and the exhaust valve 12. Since the resistance force received from the cylinder internal pressure is small because the area of the pressure receiving portion is small, it is possible to adopt a method with a small driving force as the actuator 3. Thereby, various options such as a hydraulic cylinder, an electromagnetic solenoid, and a motor can be obtained for the actuator 3.
  • the auxiliary brake device 1 of this embodiment includes the check valves 8 and 9 in parallel with the auxiliary intake and exhaust pipe 6, the present invention can be implemented without these check valves 8 and 9.
  • the check valves 8 and 9 are not provided, the structure of the auxiliary intake / exhaust pipe 6 is simplified.
  • the check valves 8 and 9 are provided, by appropriately adjusting the resistance force by the springs of the check valves 8 and 9, the pumping loss can be increased and the braking force of the vehicle can be further increased.
  • the engine is a four-cylinder engine.
  • the engine is an even-numbered cylinder engine, there are cylinders whose stroke phases are different from each other by 360 °, and therefore the present invention can be applied.

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Abstract

　一つの補助弁で吸気と排気ができ、制御が簡単な補助ブレーキ装置を提供する。　各気筒５のシリンダヘッド２に、アクチュエータ３で開閉駆動される補助弁４が設けられると共に、補助弁４を介して気筒５内に連通する補助吸排気管６がそれぞれ接続され、行程の位相が互いに３６０°異なる気筒５の補助吸排気管６同士がバイパス管７で連結される。

Description

補助ブレーキ装置
　本発明は、一つの補助弁で吸気と排気ができ、制御が簡単な補助ブレーキ装置に関する。
　複数の気筒（シリンダ）を有する４サイクル式ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）では、各気筒のシリンダヘッドに、カムシャフトで駆動される吸気弁及び排気弁がそれぞれ設けられる。クランクシャフトに連動するカムシャフトの働きにより、各々の気筒において、吸気行程では吸気弁のみが開放され、圧縮行程と膨張行程では吸気弁及び排気弁が遮断され、排気行程では排気弁のみが開放される。これにより、吸気行程では、吸気マニホールドから吸気ポートを経由して気筒へ新気が吸入され、排気行程では、気筒から排気ポートを経由して排気マニホールドへ排気ガスが排出される。
特開平９－１３３０３１号公報
　エンジンを搭載した車両では、圧縮行程中に気筒内ガスを排出したり、膨張行程中に新気を吸入したりすることで、いわゆるポンプ仕事を増加させて車両の制動力を得る補助ブレーキを採用することがある。
　補助ブレーキにおける吸気と排気に吸気弁や排気弁を使用する場合、燃料を噴射して燃焼させている通常運転時のタイミング（カムシャフトで決まるタイミング）とは異なるタイミングで吸気弁や排気弁を開閉することになるため、吸気弁や排気弁を随時開閉駆動できるアクチュエータを設ける必要があり、機構が複雑化し、制御も複雑となり、コストも増大する（例えば、特許文献１）。
　吸気弁や排気弁とは別途に補助弁（特許文献１の第３弁）を設けて補助ブレーキ作動時のガスの吸入や排出を行うようにすれば、吸気弁や排気弁とは独立に補助弁を構成できるので、機構が簡素になる。しかし、気筒内ガスを排気マニホールドに排出し、かつ、吸気マニホールドから新気を吸入するためには、気筒から排気マニホールドに繋がる配管と、吸気マニホールドから気筒に繋がる配管と設け、これらの配管にそれぞれ補助弁を設けることになり、２つの補助弁と２つの配管が必要となる。シリンダヘッドには、吸気弁と排気弁（通常、２つずつ）、及び燃料インジェクタが既に配置されているため、２つの補助弁を設ける余裕がない。
　そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、一つの補助弁で吸気と排気ができ、制御が簡単な補助ブレーキ装置を提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明の補助ブレーキ装置は、偶数個の気筒を有するエンジンのための補助ブレーキ装置であって、各気筒のシリンダヘッドに、アクチュエータで開閉駆動される補助弁が設けられると共に、前記補助弁を介して気筒内に連通する補助吸排気管がそれぞれ接続され、行程の位相が互いに３６０°異なる気筒の前記補助吸排気管同士がバイパス管で連結されたものである。
　全気筒の補助弁が一斉に開閉されてもよい。
　前記補助弁は、吸気弁、排気弁のいずれよりも受圧面積が小さくてもよい。
　前記補助吸排気管は、互いに逆方向に向けた逆止弁を並列に備えてもよい。
　本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
　（１）一つの補助弁で吸気と排気ができる。
　（２）制御が簡単である。
本発明の一実施形態を示す補助ブレーキ装置の通常運転時の構成図である。 図１の補助ブレーキ装置の作動時における、気筒＃１の気筒が圧縮行程にあるクランク角度での構成図である。 図１の補助ブレーキ装置の作動時における、気筒＃１の気筒が膨張行程にあるクランク角度での構成図である。 図１の補助ブレーキ装置の作動時における、気筒＃１の気筒が排気行程にあるクランク角度での構成図である。 図１の補助ブレーキ装置の作動時における、気筒＃１の気筒が吸気行程にあるクランク角度での構成図である。
　以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
　図１に示されるように、本発明に係る補助ブレーキ装置１は、偶数個（気筒＃１～＃４）の各気筒５のシリンダヘッド２に、アクチュエータ３で開閉駆動される補助弁４が設けられると共に、補助弁４を介して気筒５内に連通する補助吸排気管６がそれぞれ接続され、行程の位相が互いに３６０°異なる気筒５の補助吸排気管６同士がバイパス管７で連結されたものである。本実施形態では、補助吸排気管６は、互いに逆方向に向けた逆止弁８，９を並列に備える。
　気筒＃１～＃４の各気筒５内にピストン１０が設けられる。ピストン１０に対向するシリンダヘッド２に、吸気弁１１、排気弁１２、燃料インジェクタ１３、補助弁４が設けられる。吸気弁１１及び排気弁１２は、従来通り、図示しないカムシャフトで駆動されるものであり、各行程における開閉動作も従来通りのものである。
　補助弁４は、吸気弁１１、排気弁１２と同様のポペットバルブで構成されるが、吸気弁１１、排気弁１２のいずれよりも受圧部の面積が小さく形成される。アクチュエータ３には限定はなく、例えば、油圧シリンダ、電磁ソレノイド、モータを用いることができる。
　補助吸排気管６は、方向を逆にして並列に配置された２つの逆止弁８，９を介してバイパス管７に接続される。バイパス管７は、行程の位相が互いに３６０°異なる２つの気筒５の補助吸排気管６に接続される。４気筒エンジンは、あるクランク角度において、圧縮行程に該当する気筒＃１の気筒５と、膨張行程に該当する気筒＃２の気筒５と、排気行程に該当する気筒＃３の気筒５と、吸気行程に該当する気筒＃４の気筒５とを有する。したがって、バイパス管７は、気筒＃１の気筒５と気筒＃３の気筒５の補助吸排気管６の間、及び気筒＃２の気筒５と気筒＃４の気筒５の補助吸排気管６の間に設けられる。
　以下、本発明の補助ブレーキ装置１の動作を説明する。
　図１は、燃料インジェクタ１３から燃料を噴射して燃焼させている通常運転時、すなわち補助ブレーキ装置１の非作動時を示している。通常運転時は、全ての補助弁４が全行程にわたり閉じられている。気筒＃１の気筒５は、圧縮行程であるため、吸気弁１１と排気弁１２が閉じられている。気筒＃２の気筒５は、膨張行程であるため、吸気弁１１と排気弁１２が閉じられている。気筒＃３の気筒５は、排気行程であるため、吸気弁１１が閉じられ、排気弁１２が開かれている。気筒＃４の気筒５は、吸気行程であるため、吸気弁１１が開かれ、排気弁１２が閉じられている。クランク角度が変わって行程が進んでも各気筒５における吸気弁１１及び排気弁１２の開閉動作は従来通りであるので、説明を省略する。
　図２～図５は、補助ブレーキ装置１の作動時を示している。補助ブレーキ装置１の作動時は、燃料インジェクタ１３からの燃料噴射はなく、かつ、全ての気筒５の補助弁４が全行程、すなわち全クランク角度にわたり開かれている。
　図２では、気筒＃１の気筒５が圧縮行程であり、気筒＃２の気筒５が膨張行程であり、気筒＃３の気筒５が排気行程であり、気筒＃４の気筒５が吸気行程である。
　気筒＃１の気筒５に注目すると、ピストン１０がシリンダヘッド２に向かって移動しており、気筒５の内圧が高まる傾向にある。一方、気筒＃３の気筒５では、ピストン１０がシリンダヘッド２に向かって移動しているものの、排気弁１２が開いており気筒内ガスが排気ポートへ抜けるので、気筒５の内圧は高まらない。このため気筒＃１の気筒５の内圧が気筒＃３の気筒５の内圧より高くなり、気筒＃１の気筒５の補助吸排気管６では逆止弁９が開通し、気筒＃３の気筒５の補助吸排気管６では逆止弁８が開通する。この結果、気筒＃１の気筒５では、バイパス管７を介して気筒＃３の気筒５に気筒内ガスが排出され、気筒＃３の気筒５では、気筒＃３の気筒５にもともとあった気筒内ガスに加えて気筒＃１の気筒５から流入した気筒内ガスも排気ポートから排気マニホールドへ排出される。
　さらに、気筒＃２の気筒５に注目すると、ピストン１０がシリンダヘッド２から離れるよう移動しており、気筒５の内圧が低まる傾向にある。一方、気筒＃４の気筒５では、ピストン１０がシリンダヘッド２から離れるよう移動しているものの、吸気弁１１が開いており吸気ポートから新気が入るので、気筒５の内圧は低まらない。このため気筒＃２の気筒５の内圧が気筒＃４の気筒５の内圧より低くなり、気筒＃２の気筒５の補助吸排気管６では逆止弁８が開通し、気筒＃４の気筒５の補助吸排気管６では逆止弁９が開通する。この結果、気筒＃４の気筒５では、吸気ポートから新気が吸入されると同時に、新気の一部がバイパス管７に排出され、気筒＃２の気筒５では、バイパス管７からの新気が吸入される。
　図３では、気筒＃１の気筒５が膨張行程であり、気筒＃２の気筒５が排気行程であり、気筒＃３の気筒５が吸気行程であり、気筒＃４の気筒５が圧縮行程である。
　この場合、圧縮行程にある気筒＃４の気筒５の気筒内ガスがバイパス管７を介して排気行程にある気筒＃２の気筒５に流入し、気筒＃２の気筒５の排気ポートから排気マニホールドへ排出される。同時に、吸気行程にある気筒＃３の気筒５の新気がバイパス管７を介して膨張行程にある気筒＃１の気筒５に吸入される。
　図４では、気筒＃１の気筒５が排気行程であり、気筒＃２の気筒５が吸気行程であり、気筒＃３の気筒５が圧縮行程であり、気筒＃４の気筒５が膨張行程である。
　この場合、圧縮行程にある気筒＃３の気筒５の気筒内ガスがバイパス管７を介して排気行程にある気筒＃１の気筒５に流入し、気筒＃１の気筒５の排気ポートから排気マニホールドへ排出される。同時に、吸気行程にある気筒＃２の気筒５の新気がバイパス管７を介して膨張行程にある気筒＃４の気筒５に吸入される。
　図５では、気筒＃１の気筒５が吸気行程であり、気筒＃２の気筒５が圧縮行程であり、気筒＃３の気筒５が膨張行程であり、気筒＃４の気筒５が排気行程である。
　この場合、圧縮行程にある気筒＃２の気筒５の気筒内ガスがバイパス管７を介して排気行程にある気筒＃４の気筒５に流入し、気筒＃４の気筒５の排気ポートから排気マニホールドへ排出される。同時に、吸気行程にある気筒＃１の気筒５の新気がバイパス管７を介して膨張行程にある気筒＃３の気筒５に吸入される。
　以上説明したように、本発明に係る補助ブレーキ装置１は、気筒＃１～＃４の気筒５のシリンダヘッド２に補助弁４が設けられると共に各シリンダヘッド２に補助吸排気管６が接続され、行程の位相が互いに３６０°異なる気筒５の補助吸排気管６同士がバイパス管７で連結された構成を有することにより、補助弁４が開かれると、常時、圧縮行程にある気筒５から排気行程にある気筒５を通して排気マニホールドへ気筒内ガスが排出されると共に、吸気行程にある気筒５に吸入される新気がバイパス管７を介して膨張行程にある気筒５に吸入される。これにより、ポンプ仕事（ポンピング損失）を増加させて車両の制動力を高めることができる。
　本発明に係る補助ブレーキ装置１は、上記構成を有することにより、補助弁４を開くだけで、気筒内ガスを排気マニホールドに排出することと、吸気マニホールドから新気を吸入することが同時に実現できる。
　本発明に係る補助ブレーキ装置１は、通常運転時、すなわち補助ブレーキ装置１の非作動時は全ての補助弁４を全てのクランク角度にわたり閉じ、補助ブレーキ装置１の作動時は全ての気筒５の補助弁４を全てのクランク角度にわたり開くという制御を行うので、制御が簡単である。
　本発明に係る補助ブレーキ装置１は、吸気弁１１及び排気弁１２が従来通りの動作でよいので、吸気弁１１及び排気弁１２に新規なアクチュエータを追加する必要がなく、制御手順を追加する必要もない。
　本発明に係る補助ブレーキ装置１は、補助弁４は、吸気弁１１や排気弁１２よりも受圧部の面積を小さく形成するのが好ましい。受圧部の面積が小さいことにより、気筒内圧から受ける抵抗力が小さいので、アクチュエータ３として駆動力が小さい方式を採用することが可能となる。これにより、アクチュエータ３には、油圧シリンダ、電磁ソレノイド、モータなど多様な選択肢が得られる。
　本実施形態の補助ブレーキ装置１は、補助吸排気管６に逆止弁８，９を並列に備えたが、これらの逆止弁８，９は備えずとも本発明を実施できる。逆止弁８，９が無い場合、補助吸排気管６の構造が簡素になる。逆止弁８，９がある場合、逆止弁８，９のバネによる抵抗力を適切に調整しておくことにより、ポンピング損失を増加させ、車両の制動力をいっそう高めることができる。
　本実施形態では、エンジンは４気筒エンジンとしたが、偶数気筒エンジンであれば、行程の位相が互いに３６０°異なる気筒が存在するので、本発明を適用することができる。
　１　補助ブレーキ装置
　２　シリンダヘッド
　３　アクチュエータ
　４　補助弁
　５　気筒
　６　補助吸排気管
　７　バイパス管
　８，９　逆止弁

Claims (4)

  1. 　偶数個の気筒を有するエンジンのための補助ブレーキ装置であって、
    　各気筒のシリンダヘッドに、アクチュエータで開閉駆動される補助弁が設けられると共に、前記補助弁を介して気筒内に連通する補助吸排気管がそれぞれ接続され、
    　行程の位相が互いに３６０°異なる気筒の前記補助吸排気管同士がバイパス管で連結されたことを特徴とする補助ブレーキ装置。
  2. 　全気筒の補助弁が一斉に開閉されることを特徴とする請求項１記載の補助ブレーキ装置。
  3. 　前記補助弁は、吸気弁、排気弁のいずれよりも受圧面積が小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の補助ブレーキ装置。
  4. 　前記補助吸排気管は、互いに逆方向に向けた逆止弁を並列に備えることを特徴とする請求項１～３いずれか記載の補助ブレーキ装置。
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