專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)使用壓縮釋放制動(dòng)，該壓縮釋放制動(dòng)通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作而將壓縮壓力釋放來(lái)得到制動(dòng)力。
背景技術(shù)：
一般，在下坡等施加制動(dòng)的頻度較高時(shí)，并用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。但是，在卡車、公共汽車等大型車輛中，在本來(lái)車輛重量就較大的基礎(chǔ)上還要加上裝載重量，因此在裝載重量較大的情況、坡道的坡度較大的情況下，有時(shí)得不到充分的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的效果。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，輔助地使用能夠得到強(qiáng)大的制動(dòng)力的壓縮釋放制動(dòng)。壓縮釋放制動(dòng)為，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作而將壓縮壓力釋放，由此在膨脹沖程中抑制將活塞按下的力的產(chǎn)生，而使在壓縮沖程中得到的制動(dòng)力有效地作用。另外，作為與本申請(qǐng)的發(fā)明相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)信息，存在專利文獻(xiàn)I 4、非專利文獻(xiàn)I?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-239655號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平9-104259號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2006-177171號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2010-209735號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:茨木誠(chéng)一及其他四名，“電動(dòng)輔助渦輪增壓器‘混合動(dòng)力渦輪’的開(kāi)發(fā)”，三菱重工技報(bào)，Vol.43，N0.3，2006 年，p.36-40

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，近年來(lái)，為了車輛的燃料消耗率提高及CO2排出量的降低，如下技術(shù)的開(kāi)發(fā)盛行:減小發(fā)動(dòng)機(jī)的排量(發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸減小(engine downsizing)),或者通過(guò)潤(rùn)輪增壓器等增壓器來(lái)確保動(dòng)力性能。但是，當(dāng)由于發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸減小而發(fā)動(dòng)機(jī)的排量變小時(shí)，存在壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力會(huì)減少的問(wèn)題。為了使壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力增加，增大壓縮壓力而使壓縮沖程中的功增大即可。為了增大壓縮壓力，可以考慮提高增壓壓力(boost pressure)，但在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)中不能夠進(jìn)行產(chǎn)生扭矩的燃料噴射，排氣能量的上升存在極限，因此基于渦輪增壓器的增壓壓力的上升存在極限。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，解決上述課題，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)中能夠確保充分的增壓壓力，能夠提高壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力。用于解決課題的手段本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行的，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具備:壓縮釋放制動(dòng)裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)使壓縮釋放制動(dòng)工作，該壓縮釋放制動(dòng)通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作而將壓縮壓力釋放來(lái)得到制動(dòng)力；電動(dòng)輔助渦輪增壓器，具有配置在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通路中而通過(guò)排氣來(lái)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)、配置在進(jìn)氣通路中而通過(guò)上述渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)、及對(duì)上述壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行輔助的電動(dòng)馬達(dá)；以及電動(dòng)馬達(dá)控制部，在上述壓縮釋放制動(dòng)的工作中，驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)馬達(dá)。上述電動(dòng)馬達(dá)控制部也可以構(gòu)成為，在上述壓縮釋放制動(dòng)的工作中、且在油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量比預(yù)先設(shè)定的閾值大時(shí)，驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)馬達(dá)。上述電動(dòng)馬達(dá)控制部也可以構(gòu)成為，以與油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)馬達(dá)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)中能夠確保充分的增壓壓力，能夠提高壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。圖2是在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中、壓縮釋放制動(dòng)工作時(shí)的PV線圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I具備電動(dòng)輔助渦輪增壓器(混合動(dòng)力渦輪)2，該電動(dòng)輔助渦輪增壓器2具有配置在發(fā)動(dòng)機(jī)E的排氣通路6中而通過(guò)排氣來(lái)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)3、配置在進(jìn)氣通路7中而通過(guò)渦輪機(jī)3的轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)4、以及輔助壓縮機(jī)4的驅(qū)動(dòng)力(輔助渦輪機(jī)3的轉(zhuǎn)矩)的電動(dòng)馬達(dá)5。電動(dòng)輔助渦輪增壓器2的電動(dòng)馬達(dá)5 —體地設(shè)置在渦輪機(jī)3和壓縮機(jī)4之間，更具體地，一體地設(shè)置在將渦輪機(jī)3的渦輪機(jī)葉輪3a與壓縮機(jī)4的壓縮機(jī)葉輪4a進(jìn)行連結(jié)的渦輪軸8上。電動(dòng)馬達(dá)5例如由DC伺服馬達(dá)構(gòu)成。另外，電動(dòng)馬達(dá)5與渦輪軸8—體地設(shè)置，因此電動(dòng)馬達(dá)5的轉(zhuǎn)速與電動(dòng)輔助渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速(渦輪轉(zhuǎn)速)變得相等。電動(dòng)輔助渦輪增壓器2的詳細(xì)構(gòu)造屬于現(xiàn)有技術(shù)，因此在此省略說(shuō)明。以下，將電動(dòng)輔助渦輪增壓器2簡(jiǎn)稱為渦輪增壓器2。排氣通路6的最上游與發(fā)動(dòng)機(jī)E的排氣歧管9連接，在其下游側(cè)的排氣通路6中依次設(shè)置有渦輪增壓器2的渦輪機(jī)3、排氣節(jié)氣門11、以及廢氣凈化裝置12，排氣通路6的最下游向大氣開(kāi)放。在進(jìn)氣通路7的最上游設(shè)置有空氣濾清器13，在其下游側(cè)的進(jìn)氣通路7中依次設(shè)置有渦輪增壓器2的壓縮機(jī)4、中冷器(增壓空氣冷卻器)14、以及進(jìn)氣節(jié)氣門15，進(jìn)氣通路7的最下游與發(fā)動(dòng)機(jī)E的進(jìn)氣歧管10連接。此外，在該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I中，進(jìn)行使從發(fā)動(dòng)機(jī)E排出的廢氣的一部分向進(jìn)氣側(cè)回流的EGR控制。具體地，設(shè)置EGR管18，以便將渦輪機(jī)3上游側(cè)的排氣通路6與進(jìn)氣節(jié)氣門15下游側(cè)的進(jìn)氣通路7連接，在該EGR管18上分別設(shè)置有用于對(duì)向進(jìn)氣側(cè)回流的廢氣量即EGR量(或者EGR率)進(jìn)行調(diào)整的EGR閥16、以及對(duì)向進(jìn)氣側(cè)回流的廢氣進(jìn)行冷卻的EGR冷卻器17。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I具備壓縮釋放制動(dòng)裝置19，該壓縮釋放制動(dòng)裝置19為，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)E的壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥24進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作而將壓縮壓力釋放來(lái)得到制動(dòng)力。壓縮釋放制動(dòng)裝置19具備:切換開(kāi)關(guān)20，通過(guò)接通斷開(kāi)來(lái)切換是否使壓縮釋放制動(dòng)工作；以及壓縮釋放制動(dòng)控制部21，在切換開(kāi)關(guān)20為接通時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)在壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥24進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I具備電動(dòng)馬達(dá)控制部22，該電動(dòng)馬達(dá)控制部22在壓縮釋放制動(dòng)的工作中驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5。壓縮釋放制動(dòng)控制部21和電動(dòng)馬達(dá)控制部22作為程序而組入到ECU (Electronical Control Unit:電子控制裝置)23中。另外，在ECU23中，為了進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)E的控制，而識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)速度、燃料噴射量、油門開(kāi)度等所有發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。電動(dòng)馬達(dá)控制部22構(gòu)成為，在壓縮釋放制動(dòng)的工作中、且在油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量(即油門踏板的返回量)比預(yù)先設(shè)定的閾值大時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5。BP,在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I中，在油門踏板的返回量較小時(shí)，不使電動(dòng)馬達(dá)5驅(qū)動(dòng)而僅使壓縮釋放制動(dòng)工作，僅在油門踏板的返回量較大時(shí)，才驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5而使壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力提高。此外，電動(dòng)馬達(dá)控制部22構(gòu)成為，以與油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5。由此，能夠在壓縮釋放制動(dòng)的工作中調(diào)節(jié)向發(fā)動(dòng)機(jī)E供給的空氣量，并能夠調(diào)節(jié)壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力，油門踏板的返回量越多則能夠使制動(dòng)力越大。如圖2中實(shí)線所示那樣，當(dāng)在壓縮釋放制動(dòng)的工作中驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5時(shí)，增壓壓力上升而壓縮沖程的起始?jí)毫ψ兏?。結(jié)果，壓縮沖程的結(jié)束壓力也變高，與不驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5的情況(虛線)相比較，逆時(shí)針的環(huán)的面積、即負(fù)的功量(制動(dòng)力)變大。該逆時(shí)針的環(huán)的面積能夠通過(guò)增壓壓力來(lái)調(diào)節(jié)，因此通過(guò)控制電動(dòng)馬達(dá)5的驅(qū)動(dòng)量(例如控制對(duì)電動(dòng)馬達(dá)5施加的電壓的大小)，能夠得到所希望的制動(dòng)力。如以上所說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I中，使用具有電動(dòng)馬達(dá)5的電動(dòng)輔助渦輪增壓器2，在壓縮釋放制動(dòng)的工作中驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5。在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)中，由于不噴射燃料，因此排氣能量降低，而渦輪轉(zhuǎn)速也降低，但根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)中的增壓壓力上升，提高壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力，而得到強(qiáng)大的制動(dòng)力。此外，根據(jù)本發(fā)明，即使將發(fā)動(dòng)機(jī)小排量化也能夠得到充分的制動(dòng)力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸減小，并能夠進(jìn)一步提聞燃料消耗率。并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)I中，在壓縮釋放制動(dòng)的工作中、且在油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量比預(yù)先設(shè)定的閾值大時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5，并以與油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5。在以往的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，在高速公路上連續(xù)較長(zhǎng)的下坡的情況、或者頻繁被加塞的情況下等，當(dāng)為了安全而預(yù)先將切換開(kāi)關(guān)20切換到接通(使用壓縮釋放制動(dòng)的模式)時(shí)，制動(dòng)力變得過(guò)大而踩踏油門踏板的量反而變多，產(chǎn)生燃料消耗率變差這種問(wèn)題，但根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)油門踏板的返回量來(lái)調(diào)整制動(dòng)力，因此還能夠消除這種不良情況。例如，在由于發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸減小而僅使壓縮釋放制動(dòng)工作時(shí)的制動(dòng)力比現(xiàn)狀小、且油門踏板的返回量較大時(shí)，如果通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)5的輔助而得到與現(xiàn)狀的制動(dòng)力同等或者其以上的制動(dòng)力，則能夠消除上述不良情況，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗率提高。此外，在電動(dòng)輔助渦輪增壓器2中，在排氣能量存在余量時(shí)，還能夠?qū)㈦妱?dòng)馬達(dá)5用作為發(fā)電機(jī)而得到再生電力。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，當(dāng)然能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。符號(hào)的說(shuō)明I發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)2電動(dòng)輔助渦輪增壓器3渦輪機(jī)4壓縮機(jī)5電動(dòng)馬達(dá)6排氣通路7進(jìn)氣通路19壓縮釋放制動(dòng)裝置22電動(dòng)馬達(dá)控制部
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，具備: 壓縮釋放制動(dòng)裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)使壓縮釋放制動(dòng)工作，該壓縮釋放制動(dòng)通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作而將壓縮壓力釋放來(lái)得到制動(dòng)力；電動(dòng)輔助渦輪增壓器，具有配置在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通路中而通過(guò)排氣來(lái)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)、配置在進(jìn)氣通路中而通過(guò)上述渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)、及對(duì)上述壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行輔助的電動(dòng)馬達(dá)；以及 電動(dòng)馬達(dá)控制部，在上述壓縮釋放制動(dòng)的工作中，驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)馬達(dá)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中， 上述電動(dòng)馬達(dá)控制部構(gòu)成為，在上述壓縮釋放制動(dòng)的工作中、且在油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量比預(yù)先設(shè)定的閾值大時(shí)，驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)馬達(dá)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中， 上述電動(dòng)馬達(dá)控制部構(gòu)成為，以與油門踏板返回方向的油門開(kāi)度的變化量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)馬達(dá)。
全文摘要
提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)中能夠確保充分的增壓壓力，并能夠提高壓縮釋放制動(dòng)的制動(dòng)力。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具備壓縮釋放制動(dòng)裝置(19)，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)使壓縮釋放制動(dòng)工作，該壓縮釋放制動(dòng)通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)(E)的壓縮上死點(diǎn)附近強(qiáng)制地使排氣閥(24)進(jìn)行開(kāi)動(dòng)作而將壓縮壓力釋放來(lái)得到制動(dòng)力；電動(dòng)輔助渦輪增壓器(2)，具有配置在發(fā)動(dòng)機(jī)(E)的排氣通路(6)中而通過(guò)排氣來(lái)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)(3)、配置在進(jìn)氣通路(7)中而通過(guò)渦輪機(jī)(3)的轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)(4)、及對(duì)壓縮機(jī)(4)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行輔助的電動(dòng)馬達(dá)(5)；以及電動(dòng)馬達(dá)控制部(22)，在壓縮釋放制動(dòng)的工作中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)(5)。
文檔編號(hào)F02D13/04GK103180583SQ20118005140
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者橘川功, 菅野知宏, 阿部義幸, 木村治世, 飯島章, 石橋直樹(shù), 坂下翔吾 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社