JPH04224215A - 空気圧縮式内燃機関用のエンジンブレーキ - Google Patents

空気圧縮式内燃機関用のエンジンブレーキ

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JPH04224215A
JPH04224215A JP3040015A JP4001591A JPH04224215A JP H04224215 A JPH04224215 A JP H04224215A JP 3040015 A JP3040015 A JP 3040015A JP 4001591 A JP4001591 A JP 4001591A JP H04224215 A JPH04224215 A JP H04224215A
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JP
Japan
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engine
solenoid valve
piston
valve
cam
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Application number
JP3040015A
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English (en)
Inventor
Heribert Kubis
ヘリベルト　クービス
Dieter Wittmann
ディーター　ヴィットマン
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MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Nutzfahrzeuge AG
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Publication date
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • 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
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カムと排出弁との間に
配置された液力式の連桿を有する、空気圧縮式内燃機関
用のエンジンブレーキであって、液力式の連桿が接続導
管を介して外部の調整装置に接続されていてかつエンジ
ン・潤滑油循環回路から漏れ油を補償されるようになっ
ており、更に内燃機関が排気導管内に絞りフラップを備
えていて、この絞りフラップがエンジンブレーキ操作時
に、調整装置の作動と協働して排気導管を部分的に遮断
する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のエンジンブレーキはド
イツ連邦共和国特許出願公開第３０２６５２９号明細書
から公知であり、このばあい空気圧縮式内燃機関の排出
弁のプッシュロッドとカムとの間には液力式の連桿が設
けられている。液力式の連桿は同時にシリンダとして構
成されたタペットから構成されていて、シリンダはプッ
シュロッドと協働するピストンを有している。
【０００３】ピストンとシリンダとの間のシリンダ室は
調整装置に接続されていて、この調整装置はピストンポ
ンプとして構成されていてかつ例えばカム軸によって駆
動される。シリンダ内でのピストンの行程は、エンジン
ブレーキ運転中圧縮段階に亘って空気を逃がするために
、カムの基本円周にタッペトが接触したばあいピストン
ポンプ側からの圧力負荷によって排出弁が開放されるよ
うに、制限されている。
【０００４】通常の排出段階ではシリンダ室は無圧であ
りかつ排出弁はタペットがカムに乗り上げるだけで開放
される。排出時シリンダ室は無圧であるので、タペット
の力は直接シリンダの底部にピストンが当接することに
よってプッシュロッドに伝達される。液力式の連桿の漏
れ油損失を補償するために、シリンダは逆止弁を介して
潤滑油循環回路に接続されている。
【０００５】排出弁のこのような操作形式の欠点は、こ
のために必要なピストンポンプが比較的高価でありかつ
摩耗を受けるということにある。更に構造が複雑である
ためこの公知の装置は故障し易い。
【０００６】更にドイツ連邦共和国特許出願公開第３３
００７６３号明細書から、カム軸と協働するピストンの
シリンダ室を導管を介して制御可能な弁に接続し、これ
により弁ピストンに対するピストン運動の伝達を任意に
中断することは公知である。
【０００７】更に漏れ油損失を補充するために液力式の
連桿は逆止弁を介して潤滑油循環回路に接続される。こ
のような形式の液力式の連桿は、シリンダとピストンと
がコンパクトなユニットを成すことができないため、大
きな構造容積を必要とする。更にこのユニットの欠点は
、シリンダ室の間で著しい慣性を生ぜしめる短い接続導
管を必要とするということにある。
【０００８】ドイツ連邦共和国特許出願Ｐ第３９３９９
３４号明細書から、カム軸と排出弁との間に液力式の連
桿を接続し、このばあいカム軸にそれぞれ２つの突出部
を設けることが公知である。このばあい第１の突出部は
通常の形式で、排出段階中排出弁を開放するのに用いら
れる。第２の突出部は、絞り作用によって制動作業を実
施するために、圧縮段階中でも排出弁を持ち上げる。
【０００９】通常運転から制動運転への切り換えは電磁
弁の作動によって行われ、この電磁弁は液力式の連桿の
ピストンの接続導管から分岐している。電磁弁が閉鎖さ
れる時間インターバル中にはカムの第２の突出部はその
運動を排出弁に伝達するので、排出弁は圧縮段階中でも
多少持ち上げられかつ排出作業によって制動作業を実施
する。
【００１０】漏れ油損失は逆止弁を介して潤滑油循環回
路から補充される。カムによって操作されるピストンと
排気弁のピストンとが分離されていてかつ長い導管を介
して互いに接続されているために、上記弁操作機構は構
造的に極めて複雑に構成されている。接続導管が長いた
め弁運転は緩慢に行われ、これによって高回転数のエン
ジンのばあいこのような形式の弁の使用が制限されるよ
うになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は冒頭に
述べた形式のエンジンブレーキを改良して、高価な故障
し易いポンプを使用せずに済みしかもブレーキ運転中排
出弁の制御を時間に関連した電子制御によってフレキシ
ブに行うことができるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、調整装置が迅速に作用する電磁弁として構成されて
いて、この電磁弁が少なくとも１つのセンサによって制
御可能であり、このばあいセンサの信号が制御機械を介
して電磁弁のソレノイドに継送されて、電磁弁がエンジ
ンブレーキ操作時にエンジンの圧縮段階中、カムの第２
の突出部によってタペットが持ち上げられた際の所定の
インターバルに亘って閉じられるようになっていて、こ
のばあいこのインターバルが制御機械においてカム位置
とカム軸回転数とによって生ぜしめられたセンサの信号
を処理することによって生ぜしめられるようになってお
り、更にカムが多数の区分に分割されて、角度範囲ａ２
の区分がシリンダ室を充填するのに用いられ、かつ角度
範囲ａ３の区分が電磁弁の閉鎖を行い、かつ角度範囲ａ
４の区分が固有の突出部を有し、かつ角度範囲ａ５の区
分において電磁弁が再び開放され、かつ角度範囲ａ６の
区分においてタペット内のシリンダ室が空にされるよう
に構成されていることによって解決された。
【００１３】
【発明の効果】公知のエンジンブレーキに対する本発明
のエンジンブレーキの利点は特に、圧縮ストローク中排
出弁を付加的に持ち上げるために公知のエンジンブレー
キにおいて必要とされたカム軸によって駆動される液力
式のポンプユニットが不必要になるということにある。 持ち上げ特性および開放時間に関してほぼ同等の付加的
な持ち上げ作用は本発明のエンジンブレーキでは排出カ
ム形状を変えることによっておよび電気的な調整回路に
よって迅速に作用する電磁弁を用いて行われ、この電磁
弁のそれぞれ１つはそれぞれの排出タペットに配属され
ている。
【００１４】従って本発明による電気的な調整装置は液
力式のポンプユニットによる調整装置に比して特に有利
に使用される。それというのも迅速に作用する電磁弁は
電子制御機構が広範囲に普及しているためエンジン製造
中にも安価に製作できかつ確実に作業するからである。
【００１５】制御電流パルスを生ぜしめるために、大量
生産される完全に電気的なディーゼル調整装置のために
いずれにせよ必要な制御機械と出力電流分配装置とが適
当に適合されるので、このために付加的に著しい費用を
浪費することはない。
【００１６】更に液力式のポンプユニットによる調整装
置に対する本発明の別の利点は、可動な構成部材の数が
少ないため構造が簡単であり、かつ外側に位置する高圧
導管を省くことができ、かつ付加的な持ち上げ中の排出
制御時間設定に関して申し分のないフレキシブ性が得ら
れるということにある。
【００１７】請求項第２項により本発明の有利な構成が
得られる。
【００１８】液力式の弁すき間補償部材によって、排出
弁が弁座に衝突したばあい又は弁駆動装置が摩耗したば
あいでも正確な排出弁・制御時間が不変に維持されるの
で、通常又はエンジンブレーキ運転中の機能が摩耗状態
とは無関係に保証される。
【００１９】弁すき間が無くなることによって弁すき間
範囲を克服するためにカム行程の始端および終端に設け
られる通常のカムランプが省かれる。これによって角度
範囲ａ２，ａ６は、シリンダ室を充填および空にするた
め十分な時間を与えるために、適当に大きく設計するこ
とができる。
【００２０】請求項第３項の構成によって、電磁弁を有
利に制御することができる。
【００２１】電気式に作業する制御機械を介して電磁弁
を負荷することによって排出弁のフレキシブで慣性作用
を受けない制御時間バリエーションが得られる。
【００２２】請求項第４項によっても本発明の有利な構
成が得られる。
【００２３】
【実施例】図１によれば排出弁１を調整可能に操作する
ために、カム２とプッシュロッド３との間に液力式の連
桿４が接続されている。この液力式の連桿４は、同時に
シリンダとして機能するタペット５と、ピストン６とか
ら構成されていて、このピストンは軸方向で可動である
が、第１および第２のストッパ７ａ，７ｂによってピス
トン運動を制限される。
【００２４】更にピストン６内には、ピストン運動をプ
ッシュロッド３に伝達する補償ピストン８が配置されて
いる。ピストン６とタペット５との間には、ピストン６
を出発位置で保持する圧縮ばね９が接続されている。タ
ペット５とピストン６とによって取り囲まれたシリンダ
室１０は短い接続導管１１を介して電磁弁１２に接続さ
れていて、このばあい接続導管１１は更に電磁弁開放状
態でエンジン・潤滑油循環回路１３に連通する。
【００２５】不可避な摩耗を補償するために弁運転中液
力式に作用する弁すき間補償部材として補償ピストン８
が設けられている。この補償ピストン８は孔１４を有し
、この孔によって、ピストン６と補償ピストン８との間
のシリンダ室１５が補償導管１６を介してエンジン・潤
滑油循環回路１３に接続される。球体として構成される
、ばね１７によって負荷された弁１８によって孔１４を
閉じるか、もしくはオイルを補償導管１６を介して吸い
込むことができる。
【００２６】排出弁１を制御するためにカム２は第１の
突出部２ａと第２の突出部２ｂとを備えていて、このば
あい第１の突出部２ａは排出段階で排出弁１の通常の開
放を生ぜしめ、かつ第２の突出部２ｂはエンジン・ブレ
ーキ運転時に圧縮段階中排出弁の開放を生ぜしめる。
【００２７】電磁弁１２は制御機械１９によって制御さ
れ、この制御機械は電気式に作業しかつ処理すべき信号
を誘導式に作業するセンサ２０として構成された少なく
とも１つの信号発生器から得る。当然図１で図示されて
いるように、歯環２２を備えたはずみ車２３の周方向で
所定の角度だけずらされて配置された２つ又はそれ以上
のセンサ２０，２１を設けることができる。はずみ車の
代わりにカム軸歯車を設けることもできる。
【００２８】センサ２０，２１から到達する電圧パルス
は制御機械１９内で、この電圧パルスからカム２の位置
およびカムの第２の突出部２ｂの位置が検出されかつ図
２において以下に記述する角度範囲ａ１乃至ａ６が規定
されるように、準備される。制御機械内で準備されたパ
ルスは電磁弁のソレノイド２４に供給される。
【００２９】多シリンダ・内燃機関のばあいそれぞれの
排出弁１に迅速に作用する電磁弁１２が配属されている
。制御機械１９は信号発生器２０，２１を介してすべて
のカムの位置を規定することができる。
【００３０】エンジン・ブレーキ運転を開始するために
制御機械１９は単段式又は２段式のスイッチ２５によっ
て操作されるので、エンジンブレーキは段階的に操作さ
れる。第１段階では排気管内の絞り（図示せず）のみが
閉じられ、かつ、制動力に関する要求が高いばあい第２
段階で電磁弁１２も制御されて、排出弁１は圧縮段階中
でも開放されて排出作業を実施し、これによって制動力
が上昇せしめられる。段階的なエンジンブレーキの順序
は当然所望の制動力に適合させて逆転できる。
【００３１】以下に作業形式を詳述する。
【００３２】エンジン運転中には電磁弁１２は不変に開
放されていてひいては電気的な調整装置全体は働かない
。排出段階中カム２の第１の突出部２ａがタペット５を
持ち上げる。電磁弁１２は開放されているので、シリン
ダ室１０内では圧力は形成されない。タペット５の第１
のストッパ７ａがピストン６に衝突したばあいに初めて
、タペット５の運動がピストン６に伝達されかつ第２の
ストッパ７ｂを介して排出弁１を開放するプッシュロッ
ド３に伝達される。
【００３３】カム２が引き続き回転したばあいには排出
弁１は再び閉じられる。タペット５が第２の突出部２ｂ
に乗り上げても排出弁には作用が及ぼされない。それと
いうのも電磁弁１２が開放されているためシリンダ室１
０内で圧力が形成されずしかも第２の突出部２ｂによる
タペット５の行程ｈがタペット５の第１のストッパ７ａ
とピストン６との間の自由行程長さにｓに等しいからで
ある。従って排出弁１は排出ストロークのために第１の
突出部２ａによってのみ開放される。
【００３４】エンジンブレーキ運転に切り換えるばあい
、スイッチ２５が操作されひいては制御機械１９を介し
て電磁弁１２が操作される。この電磁弁１２は第２の突
出部２ｂによるタペット５の持ち上げ中閉じられている
ので、タペット５の運動は液力式にピストン６に伝達さ
れ、このピストンは圧縮段階中プッシュロッド３を介し
て排出弁１をわずかばかり開放する。従って排出弁１の
絞り作用に基づき圧縮作業を無効にされて付加的な制動
作業が実施される。
【００３５】第２の突出部２ｂの角度範囲ａ５では（図
２参照）電磁弁１２が再び開放されるので、タペット５
とピストン６との間の液力式の結合が中断されかつ排出
弁１が閉鎖される。このばあい排出弁は角度範囲ａ１で
初めて再び開放される。スイッチは２段式に構成されて
いるので、第１段階で通常の排気ブレーキのみが操作さ
れかつ第２段階で付加的にハイドロニューマティックな
ブレーキが操作されるか、もしくは、第１段階で付加的
にハイドロニューマティックなブレーキが操作されかつ
第２段階で通常の排気ブレーキのみが操作されるように
することもできる。従って制動力を段階付けすることが
できる。
【００３６】図２では第２の突出部を有する本発明のよ
るカムを図示している。カム２は角度範囲ａ１乃至角度
範囲ａ６を有する区分に分割されている。角度範囲ａ１
の区分は第１の突出部２ａによって排出段階で弁を開放
するのに用いられる。角度範囲ａ２の区分はシリンダ室
１０を充填するという機能を満たす。角度範囲ａ３の区
分はエンジンブレーキ運転中電磁弁１２（図１参照）に
閉鎖時間を与える。
【００３７】第２の突出部２ｂは角度範囲ａ４の区分で
始まる。角度範囲ａ４の区分では圧縮段階中電磁弁（図
１参照）が閉じられていてかつ排出弁１が開放されてい
るので、排出段階に付加的に制動作業が実施される。角
度範囲ａ５の区分は電磁弁に開放時間を与える。角度範
囲ａ６の次の区分はシリンダ室１０からオイルを放出す
るに用いられる。
【００３８】図３ではクランク角に亘ってピストンと排
出弁との行程を示している。排出弁の弁開放特性曲線は
符号Ａで示されている。通常のエンジン運転中排出弁１
は下側の死点ＵＴとガス交換ＧＯＴとの間で開放される
。排気・エンジンブレーキを操作するばあいこの段階に
おいては排出作業は排気管内の絞りに抗して実施される
。
【００３９】付加的に電磁弁１２（図１参照）が操作さ
れたばあい更にカム２の第２の突出部２ｂによって排出
弁１が下側の死点ＵＴと点火ＺＯＴとの間で開放される
ので、この段階においてはわずかばかり開放される排出
弁１の絞り作用によって別の排出作業が実施されかつ圧
縮作業が無効され、かつ、制動力は公知の排気ブレーキ
の制動力に対して付加的に高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】並列接続された電磁弁を有する液力式の連桿の
断面図。
【図２】エンジンブレーキ運転中排出弁を操作するため
の第２の突出部を備えたカムを示す図。
【図３】クランク軸の回転角に亘って弁行程を関数とし
て示した、エンジンブレーキ運転中の流入および排出弁
の制御線図。
【符号の説明】
１　　排出弁、　　２　　カム、　　２ａ，２ｂ　　突
出部、　　３　　プッシュロッド、４　　連桿、　　５
　　タペット、　　６　　ピストン、　　７ａ，７ｂ　
　ストッパ、　　８補償ピストン、　　９　　圧縮ばね
、　　１０，１５　　シリンダ室、　　１１　　接続導
管、　　１２　　電磁弁、　　１３　　エンジン・潤滑
油循環回路、　　１４　　孔、　　１６補償導管、　　
１７　　ばね、　　１８　　弁、　　１９　　制御機械
、　　２０，２１　　センサ、　　２２　　歯環、　　
２３　　はずみ車、　　２４　　ソレノイド、　　２５
　　スイッチ、　　ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ
６　　角度範囲

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　カムと排出弁との間に配置された液力
    式の連桿を有する、空気圧縮式内燃機関用のエンジンブ
    レーキであって、液力式の連桿が接続導管を介して外部
    の調整装置に接続されていてかつエンジン・潤滑油循環
    回路から漏れ油を補償されるようになっており、更に内
    燃機関が排気導管内に絞りフラップを備えていて、この
    絞りフラップがエンジンブレーキ操作時に、調整装置の
    作動と協働して排気導管を部分的に遮断する形式のもの
    において、調整装置が迅速に作用する電磁弁（１２）と
    して構成されていて、この電磁弁が少なくとも１つのセ
    ンサ（２０）によって制御可能であり、このばあいセン
    サの信号が制御機械（１９）を介して電磁弁（１２）の
    ソレノイド（２４）に継送されて、電磁弁（１２）がエ
    ンジンブレーキ操作時にエンジンの圧縮段階中、カム（
    ２）の第２の突出部（２ｂ）によってタペット（５）が
    持ち上げられた際の所定のインターバルに亘って閉じら
    れるようになっていて、このばあいこのインターバルが
    制御機械（１９）においてカム位置とカム軸回転数とに
    よって生ぜしめられたセンサ（２０）の信号を処理する
    ことによって生ぜしめられるようになっており、更にカ
    ム（２）が多数の区分に分割されて、角度範囲ａ２の区
    分がシリンダ室（１０）を充填するのに用いられ、かつ
    角度範囲ａ３の区分が電磁弁（１２）の閉鎖を行い、か
    つ角度範囲ａ４の区分が固有の突出部（２ｂ）を有し、
    かつ角度範囲ａ５の区分において電磁弁（１２）が再び
    開放され、かつ角度範囲ａ６の区分においてタペット（
    ５）内のシリンダ室（１０）が空にされるように構成さ
    れていることを特徴とする、空気圧縮式内燃機関用のエ
    ンジンブレーキ。
  2. 【請求項２】　　液力式の連桿（４）が、液力式の連桿
    （４）のピストン（６）内に同軸的に配置された補償ピ
    ストン（８）から構成された液力式に作用する弁すき間
    補償部材を有していて、補償ピストン（８）がピストン
    （６）とプッシュロッド（３）との間に挿入されており
    、ピストン（６）と補償ピストン（８）との間に設けら
    れたシリンダ室（１５）が孔（１４）を介してエンジン
    潤滑機構に接続されていて、この孔（１４）がばね負荷
    された弁（１８）によって遮断可能であることを特徴と
    する、請求項１記載のエンジンブレーキ。
  3. 【請求項３】　　センサ（２０）がはずみ車（２３）の
    歯環の周方向で又はカム軸歯車に向かい合って配置され
    ており、センサが誘導式に作用するように構成されてい
    てかつセンサの電圧パルスが再処理のために制御機械（
    １９）に供給されるようになっていて、この制御機械（
    １９）が電磁弁（１２）を負荷することを特徴とする、
    請求項１記載のエンジンブレーキ。
  4. 【請求項４】　　排気ブレーキを連続的に接続するため
    に第２の電磁弁が設けられていることを特徴とする、請
    求項１記載のエンジンブレーキ。
JP3040015A 1990-03-08 1991-03-06 空気圧縮式内燃機関用のエンジンブレーキ Pending JPH04224215A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4007287A DE4007287A1 (de) 1990-03-08 1990-03-08 Motorbremse fuer luftverdichtende brennkraftmaschine
DE4007287.8 1990-03-08

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JPH04224215A true JPH04224215A (ja) 1992-08-13

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ID=6401676

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JP3040015A Pending JPH04224215A (ja) 1990-03-08 1991-03-06 空気圧縮式内燃機関用のエンジンブレーキ

Country Status (6)

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US (1) US5086738A (ja)
EP (1) EP0446577B1 (ja)
JP (1) JPH04224215A (ja)
AT (1) ATE96500T1 (ja)
DE (2) DE4007287A1 (ja)
RU (1) RU2033548C1 (ja)

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