(57)【要約】【課題】エンジン・ブレーキ作動の間に弁を開放するために必要な力を低減させることにより、内燃機関の燃料消費量が低下可能ないしは内燃機関の効率が改善可能なようにエンジン・ブレーキ方法を改善する。【解決手段】本発明は、内燃機関の少なくとも１つのシリンダ内において圧縮行程の間にガスが圧縮され、且つ圧縮行程の終端において圧縮ガスが少なくとも１つの開放排気弁を介してシリンダ（２）から排出されることにより、車両の駆動系内にブレーキ・トルクが導入される、内燃機関により駆動される車両特に自動車の、内燃機関によるブレーキ方法に関するものである。前記排気弁（１２）が、前記圧縮行程の前またはその間において僅かに、および前記圧縮行程の終端において大きく開放されるように設計されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の少なくとも１つのシリンダ内において圧縮行程の間にガスが圧縮され、圧縮行程の終端において圧縮ガスが少なくとも１つの開放排気弁を介してシリンダから排出されることにより、車両の駆動系内にブレーキ・トルクが導入される、内燃機関により駆動される車両特に自動車の、内燃機関によるブレーキ方法において、
前記排気弁（１２）が、前記圧縮行程の前またはその間において僅かに開放され、前記圧縮行程の終端において大きく開放されることを特徴とする内燃機関によるブレーキ方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、
前記排気弁（１２）が前記圧縮行程の前またはその間において１．０ｍｍより少なく開放されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２の方法において、
前記排気弁（１２）が前記圧縮行程の前またはその間において０．５ｍｍより少なく開放されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法おいて、
前記排気弁（１２）が前記圧縮行程の前またはその間において０．２５ｍｍより少なく開放されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法において、
前記圧縮行程の前またはその間においてシリンダ（２）内に燃料が供給されないことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法において、
前記排気弁（１２）が、前記圧縮行程の開始ときに僅かに開放されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法において、
前記駆動系内に導入される前記ブレーキ・トルクが、前記圧縮行程の間ないしはその終端において、前記排気弁（１２）のリフト高さの変化により制御されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法において、
前記駆動系内に導入される前記ブレーキ・トルクが、前記排気弁（１２）が僅かにおよび／または大きく開放される時期の変化により、制御されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法において、
前記駆動系内に導入される前記ブレーキ・トルクが、開放された排気弁（１２）が閉鎖される時期の変化により、制御されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法において、
シリンダ（２）の全ての排気弁（１２）が、前記圧縮行程の前またはその間において僅かに開放され、前記圧縮行程の終端において大きく開放されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の方法において、
少なくとも１つの前記排気弁（１２）のほかに、シリンダ（２）の少なくとも１つの吸気弁もまた、前記圧縮行程の前またはその間において僅かに開放され、前記圧縮行程の終端において大きく開放されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に記載の内燃機関により駆動される車両のブレーキ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両ブレーキの負荷を軽減させるために内燃機関のブレーキ作用を利用した自動車の制動は一般にエンジン・ブレーキと呼ばれる。弁制御を有する二サイクルおよび四サイクル・エンジンに対して適切な、ヤコブ・エンジン・ブレーキ（Ｊａｋｅブレーキ）とも呼ばれるエンジン・ブレーキにおいては、シリンダの排気弁が、弁制御により、圧縮行程の終端におけるピストンの上死点直前に開放される。排気弁の開放によりシリンダ内の圧力は低下されるので、圧縮行程の間にクランク軸内に導入された負のトルク（ブレーキ・トルク）に基づき、次の作業行程において、ピストンからクランク軸に正のトルク（駆動トルク）が出力可能ではない。これにより、内燃機関は駆動系を介して車両の駆動車輪にブレーキ作用を与えるので、車両は制動される。
【０００３】
しかしながら、このタイプのエンジン・ブレーキにおいては、弁操作によりシリンダの排気弁をその弁座から持ち上げ且つシリンダ内にかかっている圧力に抗して排気弁を開放するために大きな力が必要とされる。弁操作の実行においてこの力が考慮されるとき、内燃機関の全運転範囲内において、弁操作の出力要求例えば電気油圧式弁操作における油圧出力要求が上昇し、このことが一方で燃料消費量の上昇を結果としてもたらしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このことから出発して、エンジン・ブレーキ作動の間に弁を開放するために必要な力を低減させることにより、内燃機関の燃料消費量が低下可能ないしは内燃機関の効率が改善可能なように冒頭記載のタイプのエンジン・ブレーキ方法を改善することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明により、排気弁が、圧縮行程の前またはその間において僅かに、および圧縮行程の終端において大きく開放されることにより解決される。
排気弁が圧縮行程の間において既に僅かに開放され、これにより弁座からの持ち上げが容易になっているとき、弁の完全な開放のために、閉鎖されている弁が開放されなければならない場合においてよりも著しく小さな力が必要とされるにすぎない。これにより、エンジン・ブレーキ作動における弁操作のエネルギー要求が低下されるのみならず、弁操作がより小さい最大開放力で実行可能であり、これにより、内燃機関のその他の運転範囲において、弁操作のために必要な出力したがって車両の燃料消費量もまた低下可能である。
【０００６】
一方で弁の開放のために必要な力を最小にするが、他方で弁が僅かに開放されているために最大ブレーキ・トルクが著しく低下することを回避するために、本発明の好ましい形態は、排気弁が圧縮行程の前またはその間において１．０ｍｍより少なく、好ましくは０．５ｍｍより少なく、および最善には０．２５ｍｍより少なく開放されるように設計されている。排気弁が圧縮行程の開始時に既に僅かに開放されることが好ましく、このときには、弁を弁座から持ち上げるために必要な力がきわめて小さくなる。
【０００７】
本発明の他の有利な形態は、排気弁を介して排出されるガスの量が増大または減少されることにより、エンジン・ブレーキ作動によって駆動系内に導入されるブレーキ・トルクを制御するように設計されている。これは、僅かにないしは大きく開放される排気弁のリフト高さがそれに対応して増大または減少されることにより行うことができる。しかしながら、この代わりに、弁の開放時期および閉鎖時期の変化により、例えば圧縮行程の間における弁の閉鎖時期ないしは次の作業行程即ち膨張行程の間における弁の開放時期の変化により制御されてもよい。
【０００８】
多重弁技術を用いた内燃機関即ち１つのシリンダにつき１つより多い排気弁を備えた内燃機関においては、全ての排気弁が圧縮行程の前またはその間において僅かに開放されるが、少なくとも圧縮行程の終端において大きく開放される排気弁が圧縮行程の前またはその間において僅かに開放されることが目的に適っている。排気弁のほかに、必要に応じて、場合により吸気弁が開放されてもよく、この場合、上記の方法は吸気弁に対してもまた適用されることが目的に適っている。
【０００９】
１つまたは複数の開放された弁を介しての燃料蒸気の排出を回避するために、本発明の他の好ましい形態により、圧縮行程の前またはその間においてはシリンダ内に燃料が供給されず、これにより、シリンダ内のガスとして空気のみが圧縮される。
【００１０】
以下に本発明が図面に示されている実施例により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面の図１および２に略図で一部のみが示されている、自動車の可変弁操作を有する四気筒四サイクルのオットー・サイクル・エンジンのシリンダ２は、シリンダ・ヘッド４およびピストン６により包囲された燃焼室８を有し、燃焼室８は、２つの吸気弁１０（１つのみが示されている）を介してエンジンの吸気系と、および２つの排気弁１２（１つのみが示されている）を介してエンジンの排気系と結合されている。吸気弁および排気弁１０および１２の開放および閉鎖はエンジンの電気油圧式弁制御（図示されていない）により行われる。
【００１２】
エンジン・ブレーキ運転内において、エンジンの吸気行程の間に吸気弁１０が開放されたときにフレッシュ・エアが燃焼室８内に吸い込まれ、一方、ピストンは、図１に示されているように、下死点の方向に移動する。吸気弁１０が閉鎖されたのち、次の圧縮行程の開始時に２つの排気弁１２がそれぞれ約０．５ｍｍだけその弁座１４から持ち上げられ、これにより、弁座１４と、それに隣接する排気弁の弁板１６の縁との間に、図２にやや誇張して示されているような狭い空隙１８が存在する。
【００１３】
２つの排気弁１２は、圧縮行程の終端付近まで、図３に示されているようにこの位置に保持され、一方、ピストン６はその上死点の方向に移動され且つ吸い込まれた空気はシリンダ２の内部で圧縮される。このようにして、圧縮行程のほぼ全期間の間、ピストン６を介してブレーキ・トルクがクランク軸に伝達される。
【００１４】
圧縮行程の終端においてピストン６がその上死点付近に存在するとき、２つの排気弁１２は、図４に示されているように大きく開放される。これにより、燃焼室８内の圧縮空気は、その圧力が急激に低下され、且つ図４に矢印Ａで示されているように、排気弁１２を介して排気系内に排出される。先行して行われた、排気弁１２のその弁座１４からの僅かな持ち上げにより、弁板１６の両側の圧力差は低下し、これにより、圧縮行程の終端において弁１２を燃焼室８内の圧力に抗して大きく開放するために必要とされる力は、完全に閉鎖されている弁１２の場合におけるよりも著しく小さくなる。
【００１５】
次の作業行程（図示されていない）の間においては、一方で、ピストンの上死点において点火可能な混合物の点火が行われず、したがって作業行程の間においても燃焼ガスの膨張が行われないので、他方で、圧縮空気が排気弁１２を介して排出されるために、作業行程においてピストン６を押すことができる圧縮空気が燃焼室８内にもはや存在していないので、ピストン６は駆動トルクをクランク軸に伝達することができない。したがって、圧縮行程において、ピストン６により出力されるべき作業のための、ピストン６のエネルギー取得が行われない。これにより、クランク軸は全体として制動されるので、クランク軸と結合されている自動車の駆動系もまた制動される。
【００１６】
エンジンの各ピストン６からクランク軸に導入されるブレーキ・トルクは、種々の方法で、例えば圧縮行程の終端におけるリフト高さにより、ないしは排気弁１２の開放期間により、即ち圧縮行程の終端においてシリンダ２から排出される圧縮空気の量により制御可能である。この空気量が大きければ大きいほどブレーキ・トルクは大きくなる。
【００１７】
しかしながら、排気弁が僅かに開放されているとき、図３および４に小さい矢印で示されているように、同様に圧縮空気は空隙１８を介して燃焼室８から流出するので、圧縮行程の間において空隙１８を介して燃焼室８から流出する空気の量を変化させることによってもまたブレーキ・トルクは制御される。例えば、圧縮行程の間において排気弁１２が弁座からより大きく持ち上げられることにより、即ち、例えば０．５ｍｍの代わりに１ｍｍだけ持ち上げられることにより、ブレーキ・トルクは減少可能である。その逆に、圧縮行程の間において排気弁１２が弁座からきわめて僅かに持ち上げられるにすぎないことにより、即ち、例えば０．５ｍｍの代わりに０．２５ｍｍだけ持ち上げられることにより、ブレーキ・トルクは増大可能である。他の可能性は、排気弁が僅かにないしは大きく開放される時期を変化させることにある。この時期が早めに選択されたとき、圧縮行程の間においてピストン６により僅かなポンプ作業が導かれるにすぎず、これにより、ブレーキ・トルクは小さくなる。開放時期を遅らせることは、それに対応してポンプ作業を増大させ、したがってブレーキ・トルクを増大させる。
【００１８】
シリンダ２の開放された排気弁１２を介して燃料が周囲に放出されることを回避するために、エンジン・ブレーキ作動の間においてはシリンダ２内への燃料供給が遮断され、これにより、ピストン６により空気のみが圧縮されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、吸気行程の間におけるエンジン・ブレーキ運転内の内燃機関のシリンダの一部の断面図である。
【図２】図２は、圧縮行程の開始時におけるエンジン・ブレーキ運転内の図１に対応する断面図である。
【図３】図３は、圧縮行程の終端直前におけるエンジン・ブレーキ運転内の図１に対応する断面図である。
【図４】図４は、圧縮行程の終端におけるエンジン・ブレーキ運転内の図１に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
２    シリンダ
４    シリンダ・ヘッド
６    ピストン
８    燃焼室
１０    吸気弁
１２    排気弁
１４    弁座
１６    弁板
１８    空隙
Ａ    圧縮空気の排出方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009079591.tif 000006