JP2001152822A - エンジンブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンのアイドリングストップを行うに際
し、リングギア、セルモータ及びバッテリの耐久性を確
保する。 【解決手段】 本発明に係るエンジンブレーキ装置は、
アイドリングストップ時及びその後の再始動時に排気弁
３を開いて筒内圧縮圧を開放するものである。圧縮抵抗
がなくなるのでエンジンが任意の位相で停止でき、リン
グギアの偏摩耗が防止できる。また始動時にも圧縮抵抗
がなくなるのでセルモータ及びバッテリの負荷が軽減さ
れる。エンジンブレーキ装置との兼用なので装置の有効
利用が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンブレーキ
使用時に圧縮圧を解放してエンジンブレーキ力を増大さ
せるエンジンブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のエンジンブレーキ装置には同期
式と常開式とがあり、本出願人も以前常開式のものにつ
いて提案を行った。ここで常開式とは、エンジンの全行
程において排気弁を少なくとも僅かに開弁しておくもの
をいう。特願平7-231516号、特願平8-25336 号、特願平
8-310598号及び特願平11-279535 号参照。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では燃
料資源問題、環境問題等の観点から信号待ちや渋滞のと
きに自動的にアイドリングストップすることが提唱され
ている。この場合、頻繁にエンジンの停止と再始動とを
繰り返すことになるため、リングギア、セルモータ及び
バッテリの耐久性が問題となる。

【０００４】即ち、アイドリングストップのときは燃料
噴射が停止されてエンジンが惰性で回転しながら停止す
る。そしてこの停止は通常ある気筒が圧縮されるときに
行われる。圧縮によって回転抵抗が急激に増加するから
である。よって停止時のエンジン位相はある決まった値
となる。再始動の際、セルモータのピニオンギアがフラ
イホイールのリングギアに噛合することになるが、この
ときエンジン位相が決まっているので、リングギアの噛
合箇所も決まった位置となる。よってリングギアの特定
の歯にだけ再始動時の高トルクが伝達され、その歯の偏
摩耗が生じる。

【０００５】また、頻繁に再始動が行われる結果セルモ
ータとバッテリとに繰り返し負荷がかかり、セルモータ
及びバッテリの寿命を短くしてしまう。特にエンジンが
回転し始めてからある程度の回転になるまでの間、セル
モータがエンジンの圧縮抵抗に打ち勝ってエンジンを回
さなければならない。これによりセルモータに大電流が
流れ、これが繰り返される結果セルモータとバッテリと
の劣化が早まってしまう。

【０００６】一方、そもそもエンジンブレーキ装置とい
うものは、排気弁を正規のカムリフトと独立して比較的
自由に開弁できるものである。そこで発明者らはかかる
エンジンブレーキ装置を利用して上記問題を解決するに
至った。従来のエンジンブレーキ装置はエンジンブレー
キ用としてのみ用いるものであったが、これをアイドリ
ングストップと再始動のときに利用できれば非常に便利
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンブ
レーキ装置は、エンジン停止時に排気弁を開弁して圧縮
圧を開放するためのエンジン停止時開弁手段を備えたも
のである。

【０００８】ここで、上記エンジン停止がアイドリング
ストップによるものであってもよい。

【０００９】また、油圧が供給されたときに上記排気弁
を開弁側に駆動するブレーキユニットと、このブレーキ
ユニットに対する油圧の供給・排出を切り替える電磁弁
ユニットと、この電磁弁ユニットを開閉制御する第一の
制御ユニットとをさらに備え、上記エンジン停止時開弁
手段が、エンジンのオイルポンプと上記電磁弁ユニット
との間に設けられた二股状のオイル供給通路の一方に設
けられた第一の逆止弁と、その他方に設けられた補助油
圧ユニットと、この補助油圧ユニットを制御する第二の
制御ユニットとを備え、上記補助油圧ユニットが、上記
排気弁の開弁に要する油圧を蓄圧する蓄圧器と、この蓄
圧器の下流側に設けられ上記第二の制御ユニットによっ
て開閉制御される電磁切替弁と、上記蓄圧器及び上記電
磁切替弁の上流側に設けられた第二の逆止弁とを備え、
エンジン停止開始直後に上記第一及び第二の制御ユニッ
トによって上記電磁弁ユニット及び上記電磁切替弁を開
とし、上記蓄圧器から上記ブレーキユニットに油圧供給
を行って上記排気弁を開弁側に駆動すると共に、その油
圧によって上記第一及び第二の逆止弁を閉鎖し、上記排
気弁の開弁側への駆動状態をエンジンが停止するまで保
持するものであるのが好ましい。

【００１０】一方、本発明に係るエンジンブレーキ装置
は、エンジン始動時に排気弁を開弁して圧縮圧を開放す
るためのエンジン始動時開弁手段を備えたものである。

【００１１】ここで、上記エンジン始動がアイドリング
ストップ後の再始動によるものであってもよい。

【００１２】また、油圧が供給されたときに上記排気弁
を開弁側に駆動するブレーキユニットと、このブレーキ
ユニットに対する油圧の供給・排出を切り替える電磁弁
ユニットと、この電磁弁ユニットを開閉制御する第一の
制御ユニットとをさらに備え、上記エンジン始動時開弁
手段が、エンジンのオイルポンプと上記電磁弁ユニット
との間に設けられた二股状のオイル供給通路の一方に設
けられた第一の逆止弁と、その他方に設けられた補助油
圧ユニットと、この補助油圧ユニットを制御する第二の
制御ユニットとを備え、上記補助油圧ユニットが、上記
排気弁の開弁に要する油圧を蓄圧する蓄圧器と、この蓄
圧器の下流側に設けられ上記第二の制御ユニットによっ
て開閉制御される電磁切替弁と、上記蓄圧器及び上記電
磁切替弁の上流側に設けられた第二の逆止弁とを備え、
エンジン始動前に上記第一及び第二の制御ユニットによ
って上記電磁弁ユニット及び上記電磁切替弁を開とし、
上記蓄圧器から上記ブレーキユニットに油圧供給を行っ
て上記排気弁を開弁側に駆動すると共に、その油圧によ
って上記第一及び第二の逆止弁を閉鎖し、上記排気弁の
開弁側への駆動状態を少なくともエンジン始動中まで保
持するものであるのが好ましい。

【００１３】

【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。

【００１４】図１に本発明に係るエンジンブレーキ装置
の全体構成を示す。図示するように、エンジンブレーキ
装置はエンジンの各気筒毎に設けられたブレーキユニッ
ト１と、これらブレーキユニット１に対し一括して流体
圧の供給・排出を切り替える電磁弁ユニット２とで主に
構成される。ここではエンジンが車両に搭載された直列
４気筒ディーゼルエンジンとされ、その潤滑オイルを作
動流体とする。オイルはエンジンに駆動されるオイルポ
ンプ８１で循環駆動され、オイルポンプ８１直後の位置
から電磁弁ユニット２、ブレーキユニット１へと順に送
られ、排気弁３の開弁に供される。このようにブレーキ
ユニット１は油圧アクチュエータとして機能する。後述
の説明から分かるように本エンジンブレーキ装置は常開
圧縮式である。ただし本エンジンブレーキ装置は本来の
エンジンブレーキ装置として用いる他、アイドリングス
トップ或いは再始動時の開弁装置として用いることがで
きる。

【００１５】図１、図３及び図４に示すように、かかる
ブレーキユニット１では、所定の基準軸Ｃに沿ってこれ
と同軸にアクチュエータピストン４とチェックボール５
と切替プランジャ６とが配列されている。これらは全て
アクチュエータボディ７に一括して収められ、アクチュ
エータボディ７の外周部には基準軸Ｃと同軸の雄ネジ８
が設けられる。そしてこのアクチュエータボディ７を固
定側のユニットボディ９に螺合することでブレーキユニ
ット１が大略構成されている。

【００１６】ブレーキユニット１は排気弁３の上方に位
置され、下方から順にアクチュエータピストン４、チェ
ックボール５及び切替プランジャ６を収容配置させてい
る。上記基準軸Ｃは排気弁３と同軸に位置される。ユニ
ットボディ９はエンジンのシリンダヘッド７５上に取り
付けられ、上下に貫通したアクチュエータボディ取付穴
１０を有する。この穴１０の上部が雌ネジ穴１１、下部
が大径摺動穴１２となっている。雌ネジ穴１１に、アク
チュエータボディ７の上部外周に形成された雄ネジ８が
螺合され、大径摺動穴１２に、アクチュエータボディ７
の下部外周に形成された大径摺動部１３が摺動可能に挿
通される。アクチュエータボディ取付穴１０も当然に基
準軸Ｃと同軸である。

【００１７】アクチュエータボディ７は基準軸Ｃを中心
とする段差円筒状とされ、その内部には、下部に大径の
ピストン収容穴１４が、中間部にチェックボール収容穴
１５が、上部に切替プランジャ収容穴１６が、それぞれ
基準軸Ｃと同軸に形成されている。チェックボール収容
穴１５と切替プランジャ収容穴１６とが基準軸Ｃと同軸
の油圧給排口１７で連通される。

【００１８】ピストン収容穴１４にアクチュエータピス
トン４が摺動自在に挿入される。アクチュエータピスト
ン４はその中心に出力軸１８を一体に有し、出力軸１８
の外周にピストンスプリング１９を収容させる。ピスト
ンスプリング１９はアクチュエータピストン４を上方に
付勢している。ピストン収容穴１４の下端部にそれぞれ
リング状のピストンスプリングシート２０とスナップリ
ング２１とが係合して取り付けられる。

【００１９】アクチュエータピストン４は基準軸Ｃに沿
って昇降可能であるが、アクチュエータボディ７には、
アクチュエータピストン４と当接してその移動量（昇降
量）を所定範囲に規制する一対のストッパ部が設けられ
る。上方のストッパ部はピストン収容穴１４の上端壁２
２からなり、下方のストッパ部はピストンスプリングシ
ート２０からなる。これらストッパ部にアクチュエータ
ピストン４が当接して上昇・下降が規制される。

【００２０】チェックボール収容穴１５にはカップ状の
ボールリテーナ２３が固設され、この中にチェックボー
ル５が僅かに昇降可能に設けられる。またボールリテー
ナ２３の中にはチェックボール５を上方の油圧給排口１
７側に付勢するボールスプリング２４も設けられる。な
おボールリテーナ２３はオイルを通過させ得る構造とな
っている。

【００２１】切替プランジャ収容穴１６に切替プランジ
ャ６が摺動昇降可能に挿入される。切替プランジャ６
は、中空ピストン状に構成され、下方のテーパ部の先端
にプッシュピン２５を一体に有する。プッシュピン２５
はオイル給排口１７を隙間をもって挿通し、チェックボ
ール５を押し下げることができる。切替プランジャ６は
上方に開放した円筒部２６を有してその内部にプランジ
ャスプリング２７を収容させる。プランジャスプリング
２７は切替プランジャ６を下方に付勢している。切替プ
ランジャ収容穴１６の上端にプランジャスプリングシー
ト２８とスナップリング２９とが係合して取り付けられ
る。切替プランジャ６は、プランジャスプリングシート
２８に当接したときその上昇が規制され、切替プランジ
ャ収容穴１６の段差状縮径部３０に当接したときその下
降が規制される。

【００２２】切替プランジャ６の下側に切替油圧室３１
が区画形成され、アクチュエータピストン４の上側に、
ピストン収容穴１４とチェックボール収容穴１５とで区
画される高圧油圧室３２が形成される。これら切替油圧
室３１と高圧油圧室３２とが油圧給排口１７で連通され
る。

【００２３】ユニットボディ９内部に基準軸Ｃと直交す
るオイル第一通路３３が設けられ、このオイル第一通路
３３と切替油圧室３１とが、オイル第一通路３３から直
交方向に延出するオイル第二通路３４で連通される。特
にこのオイル第二通路３４はクランク状に形成され、そ
の中間の縦に延びる部分がアクチュエータボディ７とユ
ニットボディ９との螺合部に形成されている。即ち、ア
クチュエータボディ７の雄ネジ８に基準軸Ｃ方向に沿う
溝３５を設け、これをオイル第二通路３４の一部として
いる。なお３６はオイル第二通路３４の加工穴を塞ぐ盲
ボールである。

【００２４】このようにユニットボディ９は、アクチュ
エータボディ７を囲繞する部分と、オイル第一通路３３
を囲繞する部分とからなるコンパクトな構成である。こ
こでアクチュエータボディ７の雄ネジ８の上端部がユニ
ットボディ９から上方に突出され、この突出部にロック
ナット３７が締結されて、アクチュエータボディ７とユ
ニットボディ９との相対位置が固定される。雄ネジ８の
上端面部に工具係合用のスリット３８が設けられる。

【００２５】このブレーキユニット１では、オイル第一
通路３３、オイル第二通路３４を通じて切替油圧室３１
に高圧オイルが導入されると、この油圧で切替プランジ
ャ６が上昇されると共に、チェックボール５が押し下げ
られてオイル給排口１７が開く。すると高圧オイルが高
圧油圧室３２に導入され、アクチュエータピストン４を
下方に押圧する。これにより排気弁３が開弁側に駆動さ
れる。高圧油圧室３２の圧力が一定の高圧に落ち着く
と、チェックボール５がボールスプリング２４により押
し上げられてオイル給排口１７を塞ぐ。

【００２６】他方、オイル第一通路３３、オイル第二通
路３４を通じて切替油圧室３１から高圧オイルが排出さ
れると、切替プランジャ６がプランジャスプリング２７
により押し下げられ、切替プランジャ６がチェックボー
ル５を押し下げる。するとオイル給排口１７が開いて高
圧油圧室３２の高圧オイルが切替油圧室３１、オイル第
二通路３４、オイル第一通路３３へとリークしていき、
高圧油圧室３２の油圧が低下する。こうなるとアクチュ
エータピストン４が上昇する。

【００２７】図３に示すように、エンジンには１気筒当
たりに二つの排気弁３が設けられる。これら排気弁３は
正規のバルブタイミングで同時にリフトする必要があ
る。このためエンジンにはバルブスプリング４０、バル
ブブリッジ４１、ロッカーアーム４２及びカムシャフト
３９が設けられる。

【００２８】本装置ではアクチュエータピストン４によ
る排気弁リフトとカムによる排気弁リフトとが干渉する
ときがある。このため以下の構成によりカムリフトを優
先させている。

【００２９】即ち、プッシュロッド４３がスリーブ４４
に摺動自在に挿通され、スリーブ４４がバルブブリッジ
４１に上下貫通状態で螺合され、ナット４５で固定され
る。正規のカムリフトの際はバルブブリッジ９及びスリ
ーブ４４が同時下降し、スリーブ４４がプッシュロッド
下端の傘部４６に係合してプッシュロッド４３を押し下
げる。この結果排気弁３が比較的大きくリフトされる。
一方、アクチュエータピストン４によるブレーキ時リフ
トの際はアクチュエータピストン４がプッシュロッド４
３をスリーブ４４に対し相対移動させながら押し下げ
る。これによりプッシュロッド４３に押された排気弁３
が微小リフトする。排気弁３のカムリフト量がブレーキ
時のリフト量より大きいので、互いのリフトが干渉した
ときは正規のカムリフトが優先し、アクチュエータピス
トン４とプッシュロッド４３とが比較的大きく離れる。

【００３０】ところで、図４に示すように、エンジンブ
レーキ装置非作動時で排気弁３も閉止されている場合に
おいて、アクチュエータピストン４の出力軸１８の軸端
と、プッシュロッド４３の軸端との間に僅かなギャップ
Ｇがある。このギャップＧの大きさ如何でブレーキ時の
排気弁リフトタイミング及びリフト量が微妙に変化す
る。このため、ブレーキユニット１をエンジンに組み付
ける際には、製造誤差や組付誤差に拘らず、ギャップＧ
を予め決められた一定値にしなければならない。本装置
ではこのときの微調整が大変容易である。

【００３１】即ち、上方からロックナット３７を緩め、
上方からスリット３８に工具を係合してアクチュエータ
ボディ７を回転させ、アクチュエータボディ７ごとアク
チュエータピストン４を昇降させ、ギャップＧを所望値
に合わせた後、ロックナット３７を締め付ければよい。
このように干渉物のない上方から作業が行えるので作業
は大変容易である。

【００３２】図１及び図２に示すように、本装置ではエ
ンジン８２の長手方向の前後において、二気筒分のユニ
ットボディ９が一体に連結されて連結ユニットボディ４
７をなし、各連結ユニットボディ４７が二本のボルト４
８でシリンダヘッド８３上のボス７７に載せられ、両持
ち支持されつつ固定されている。一方、シリンダヘッド
８３上部にこれと同形状の枠状のケーシング４９が取り
付けられ、ケーシング４９の長手方向中間位置且つ外側
部に電磁弁ユニット２が取り付けられる。電磁弁ユニッ
ト２のオイル出口部５４と各連結ユニットボディ４７と
がそれぞれオイル配管５０で接続される。連結ユニット
ボディ４７の内部にその長手方向に沿う上記オイル第一
通路３３が設けられ、各気筒のブレーキユニット１に対
しオイルを給排できるようになっている。

【００３３】図５に示すように、電磁弁ユニット２は、
アイ５１とアイボルト５２とからなるオイルの入口部５
３及び出口部５４を有する。入口部５３には高圧オイル
が常時供給される。出口部５４は先のオイル配管５０に
接続され、連結ユニットボディ４７（即ち各気筒ブレー
キユニット１）に対し高圧オイルを給排する。５５は出
口部５４に戻されてきたオイルをオイルパン８４（図
１）側に排出するためのニップルである。

【００３４】電磁弁ユニット２はバルブボディ５６とこ
れに同軸に取り付けられたコイルケース５７とを有す
る。コイルケース５７にはコイル５８が収容され、この
コイル５８のON/OFFに応じてプランジャ５９が軸方向に
進退される。そしてこれに合わせてバルブボディ５６内
のスプールバルブ６０が軸方向に進退する。スプールバ
ルブ６０は、バルブボディ５６内に同軸嵌合されたバル
ブケース６１内に摺動自在に収められる。バルブケース
６１内にはスプールバルブ６０をプランジャ５９側に付
勢するリターンスプリング６２が設けられる。入口部５
３と出口部５４との軸方向位置にそれぞれバルブケース
６１を貫通するオイル入口穴６３及びオイル出口穴６４
が設けられる。そしてスプールバルブ６０の外周部にオ
イル入口穴６３及び出口穴６４を選択的に連通させるた
めの縮径通路６５が設けられる。バルブケース６１の末
端にオイル排出穴６６が設けられる。

【００３５】図５に示すコイルOFF の状態ではプランジ
ャ５９及びスプールバルブ６０が引込み位置にあり、オ
イル入口穴６３とオイル出口穴６４とが遮断される。こ
れにより入口部５３に供給されたオイルは縮径通路６５
内で遮断され、出口部５４には至らない。このときスプ
ールバルブ６０がオイル出口穴６４を半分開放してい
る。よって既にブレーキユニット１に高圧オイルが供給
されていれば、これが逆流されてオイル出口穴６４、オ
イル排出穴６６へと至り、ニップル５５から排出され
る。この排出オイルはオイルパンへと戻されることにな
る。

【００３６】一方、この状態からコイル５８がONされる
と、プランジャ５９及びスプールバルブ６０が突出移動
（図の左側に移動）され、オイル入口穴６３とオイル出
口穴６４とが連通される。これにより縮径通路６５内で
待機していた高圧オイルがオイル出口穴６４、出口部５
４へと通じて各ブレーキユニット１に供給される。これ
により各ブレーキユニット１においてアクチュエータピ
ストン４が駆動され、排気弁３の微小リフトが実行され
る。

【００３７】図１に示すように、本装置には装置全体の
制御を司る電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）
６７が設けられる。そこでコイル５８はこのＥＣＵ６７
によりON/OFF制御されることとなる。ＥＣＵ６７にはエ
ンジン回転数や各気筒のＴＤＣ信号等、エンジン運転状
態、車両走行状態等に関する各種信号が送られている。
これについては後に詳しく述べる。

【００３８】本装置を本来のエンジンブレーキ装置とし
て作動させているときのサイクル線図は図６のようにな
る。上述の如く、コイル５８がONされるとアクチュエー
タピストン４が高圧オイルで下向きに押される。このと
き後述の理由で、既に排気弁３が正規のバルブタイミン
グで下降されている場合に限り、アクチュエータピスト
ン４が下降する。この後排気弁３が正規のバルブタイミ
ングで上昇するとき、同時にプッシュロッド４３が上昇
してアクチュエータピストン４の出力軸１８に当接す
る。これにより図３に示すように排気弁３がバルブシー
ト７６に対し僅かに（１ｍｍ程度）リフトされ、全閉と
なるのを妨げられる。後は少なくともこの微小リフト状
態が全サイクルに亘り保持され、正規の開弁時期になれ
ば正規のカムリフト量でリフトされる。

【００３９】アクチュエータピストン４を駆動する高圧
オイルはエンジン潤滑系のためのシステム油圧であり、
それ程高圧でない。よってバルブスプリング４０の付勢
力に逆らって排気弁３を押し下げられる程の力はない。
よって排気弁３の下降と同時又は下降後にアクチュエー
タピストン４を下降させ、これで上昇しようとする排気
弁３を全閉寸前で止めるのである。排気弁３を押し下げ
られる程の力はないが、一旦開いた排気弁３を止めるだ
けの力はある。逆にいえばそれ程高圧でないシステム油
圧を使って排気弁３の微小リフトを達成できるので、よ
り高圧のオイルを作るための油圧回路を別途設けずに済
み、構造単純化、低コスト化を図れる。もっとも、状況
が許せばバルブスプリング４０の付勢力に逆えるだけの
油圧を発生できる装置を別途設けてもよい。

【００４０】こうしたことから、コイルONのタイミング
は比較的自由に設定できる。コイルONによるアクチュエ
ータピストン４への油圧供給が、そのまま排気弁３のリ
フトに繋がる訳ではないからである。図１に示すよう
に、本装置は車室内に設けられた手動スイッチ７２のON
/OFFに応じて作動・非作動が切り替えられる。ただしこ
れはエンジンブレーキ装置として使用する場合のみの話
であって、後述するアイドリングストップ或いは再始動
時開弁装置として使用する場合は常に作動可能な状態に
ある。

【００４１】本装置には以下の構造上の特徴がある。ま
ず、アクチュエータボディ７にアクチュエータピストン
４とチェックボール５と切替プランジャ６とを同軸に収
め、アクチュエータボディ７をユニットボディ９に螺合
して所謂フローティングボディの構造をなしたので、ブ
レーキユニット１の構成が大変コンパクトになり、アク
チュエータボディ７やユニットボディ９への穴加工も同
軸加工となって大変容易となる。これによって高精度の
ブレーキユニットを低コストで製造できるようになる。

【００４２】また、ギャップＧの調整は上方から行える
ので大変容易である。このときアクチュエータボディ７
を回転させてこれごとアクチュエータピストン４を昇降
させるので、上方からの作業が容易に可能となる。アク
チュエータボディ７を回転させてもアクチュエータピス
トン４は芯ズレしない。これはアクチュエータピストン
４とアクチュエータボディ７の雄ネジ８とが基準軸Ｃに
同軸だからである。これによってアクチュエータボディ
７の回転中、この中でアクチュエータピストン４が回転
方向に相対滑りを起こしたとしても、アクチュエータピ
ストン４と排気弁３との同軸性が保たれる。

【００４３】また、アクチュエータボディ７とユニット
ボディ９との螺合部にオイル第二通路３４の一部を形成
したのでオイル第二通路３４の加工が容易である。即
ち、本実施形態のように雄ネジ８の外周部に溝３５を設
けるだけでよい。さらにこうすることにより、アクチュ
エータボディ７がギャップ微調整のため昇降されても、
通路が断たれることなくその連通状態が保たれる。

【００４４】さらに、特願平8-310598号のようなピスト
ン最大リフト自動調節機構が採用されてないので、チェ
ックボール５の信頼耐久性が確保される。

【００４５】本装置では二気筒分のユニットボディ９を
連結して連結ユニットボディ４７をなし、これを両持ち
支持するようにしたので、上記先願のような片持ち支持
に比べ取付剛性が高く振動が抑制される。また連結ユニ
ットボディ４７に共通のオイル第一通路３３を作れるの
で、先願のように各気筒のブレーキユニット毎にオイル
の配管をしなくて済む。この結果、長い配管を用いなく
て済み、振動による亀裂発生といったことがなくなり、
信頼耐久性の面で非常に有利となる。本装置では図２に
示すように二本の短いオイル配管５０しか用いていな
い。特にエンジン長手方向前後の連結ユニットボディ４
７の間に電磁弁ユニット２をレイアウトする本装置の構
成だとオイル配管５０が最短となる。なお連結ユニット
ボディ４７はより多気筒分のものとすることもできる。

【００４６】図２に示したように、本装置では枠状のケ
ーシング４９を別途設け、これの外側部に電磁弁ユニッ
ト２を取り付けるようにしている。このため取付作業や
メンテナンスが容易となる。この場合電磁弁ユニット２
のバルブボディ５６とケーシング４９とを一体化するこ
ともでき、こうすると低コスト化に有利となる。

【００４７】ところで、図１に示すように、本装置はエ
ンジン側に設けられたオイル供給装置から高圧オイルの
供給を受ける。オイル供給装置は、オイルパン８４に貯
留された潤滑オイルをエンジンに駆動されるオイルポン
プ８１により吸引吐出し、リリーフ弁８５、オイルフィ
ルタ８６を順に通過後、エンジンの潤滑系８７及び電磁
弁ユニット２のオイル入口部５３に供給するようになっ
ている。特にオイルポンプ８１直後のオイルを電磁弁ユ
ニット２に送るため、十分高圧のオイルをエンジンブレ
ーキ装置に供給できる。

【００４８】一方、本装置をアイドリングストップ時或
いは再始動時の開弁装置として使用できるよう、本装置
には以下の如きエンジン停止時開弁手段及びエンジン始
動時開弁手段が設けられる。

【００４９】即ち、図１に示すように、これら手段は主
に補助油圧ユニット８９、逆止弁８８（本発明の第一の
逆止弁をなす）及びＥＣＵ６７から構成される。オイル
フィルタ８６から電磁弁ユニット２に至るオイル供給通
路が二股状に分岐され、その一方Ｌ₁ に逆止弁８８が、
他方Ｌ₂ に補助油圧ユニット８９が設けられる。先願に
係るエンジンブレーキ装置ではオイル供給通路は一方Ｌ
₁ のみで逆止弁８８も設けられていない。逆止弁８８は
一方の通路Ｌ₁ における電磁弁ユニット２側からのオイ
ルの逆流を防止する。

【００５０】補助油圧ユニット８９は、オイルフィルタ
８６通過後のオイルを吸引吐出する油圧ポンプ９０と、
この油圧ポンプ９０を駆動するモータ９１と、油圧ポン
プ９０の下流側に上流側から順に設けられたリリーフ弁
９２、逆止弁９３（本発明の第二の逆止弁をなす）及び
電磁切替弁９４と、逆止弁９３及び電磁切替弁９４の間
に設けられた蓄圧器９５と、蓄圧器９５の圧力に応じて
モータ９１をON/OFFする圧力スイッチ９６とから構成さ
れる。電磁切替弁９４はＥＣＵ６７に接続されてこれに
よりON/OFFされ、開閉制御される。蓄圧器９５には圧力
センサ９９が設けられ、その圧力信号がＥＣＵ６７に送
られる。

【００５１】この補助油圧ユニット８９では排気弁３の
開弁に要する油圧を蓄圧器９５に保持する。このため、
蓄圧器９５の圧力が所定値以下に下がれば、圧力スイッ
チ９６がONとなってモータ９１が起動され、蓄圧器９５
に高圧オイルが自動的に補充される。このように蓄圧器
９５には一定以上の油圧が常に保持される。そして電磁
切替弁９４がON（開）され、電磁弁ユニット２もONされ
ることにより、蓄圧器９５に貯められた油圧が電磁弁ユ
ニット２に至り、これを通過してブレーキユニット１に
供給され、排気弁３の開弁側への駆動に供される。この
とき油圧で逆止弁８８が閉じられるので、油圧がエンジ
ン潤滑系８７に回り込むことが防止される。また蓄圧器
９５の上流側の逆止弁９３も閉じられるので、油圧が確
実に電磁弁ユニット２側に供給される。

【００５２】ここで、電磁切替弁９４がONのとき、オイ
ル供給通路の一方の通路Ｌ₁ と他方の通路Ｌ₂ との合流
地点Ｘにおいて、オイルポンプ８１から発生したシステ
ム油圧Ｐ₁ と蓄圧器９５に貯められていた貯蓄油圧Ｐ₂
とが干渉する。この場合、大きい方の油圧が優先的に電
磁弁ユニット２に向かう。逆止弁８８，９３があること
で、油圧の小さい方の通路におけるオイルの逆流は防止
され、逆止弁８８，９３の下流側で圧力が増大されるの
みである。仮にエンジンが停止しシステム油圧Ｐ₁ がゼ
ロになっても、或いはエンジンがアイドリング状態でシ
ステム油圧Ｐ₁が低くても、貯蓄油圧Ｐ₂ が電磁弁ユニ
ット２、ブレーキユニット１に至り排気弁３の開弁に供
される。

【００５３】図２に示すように、補助油圧ユニット８９
は一体のケーシング９７に収められてエンジン８２とは
別の場所に取り付けられる。所謂ボルトオン構造であ
り、このため本ユニットのないエンジンと同一の組立ラ
インで流すことができる。なお補助油圧ユニット８９
と、電磁弁ユニット２のオイル入口部５３とが配管９８
で結ばれる。

【００５４】ＥＣＵ６７は、エンジンブレーキ装置とし
て用いるときのブレーキ制御装置であるほか、エンジン
制御装置やアイドリングストップ・再始動時制御装置も
兼ねている。このため図示しないがＥＣＵ６７にはエン
ジン回転センサ、アクセルセンサ、アクセルスイッチ、
クラッチスイッチ、車速センサ等各種センサ類が接続さ
れ、エンジン運転状態、車両走行状態等に関する各種情
報を得られるようになっている。またエンジンのセルモ
ータも接続され、セルモータをON/OFFし得るようになっ
ている。

【００５５】このようにＥＣＵ６７は、本発明の第一の
制御ユニットと第二の制御ユニットとを兼用でなしてい
る。しかしながらこれら制御ユニットは別々に構成して
も構わない。

【００５６】次に、本装置をアイドリングストップ時開
弁装置或いは再始動時開弁装置として使用する場合の制
御方法を説明する。まず、図７を用いて前者の制御方法
を説明する。この制御はＥＣＵ６７によって実行され
る。

【００５７】図示するように、ＥＣＵ６７は、エンジン
の通常運転中にアイドリングが開始されたのと同時に本
制御を開始し、この開始と同時に内蔵タイマを用いてア
イドリング累積時間Ｔｉをカウントする。そしてステッ
プ７０１において、そのアイドリング累積時間Ｔｉを設
定値Ｔｉ₀ と比較し、Ｔｉ＞Ｔｉ₀ ならステップ７０２
に進み、Ｔｉ≦Ｔｉ₀ ならステップ７０１を繰り返す。

【００５８】ステップ７０２ではクラッチスイッチの出
力に基づき、現在クラッチが接（クラッチスイッチOFF
）か否かを判断する。クラッチ接なら次のステップ７
０３に進み、クラッチ断（クラッチスイッチON）ならス
テップ７０１に戻る。ステップ７０３では車速センサの
出力に基づき、現在車速が０か否か、即ち車両停止中か
否かを判断する。車両停止中なら次のステップ７０４に
進み、車両停止中でなければステップ７０１に戻る。ス
テップ７０４では圧力センサ９９の出力に基づき、蓄圧
器９５の圧力Ｐａが設定値Ｐａ₀ を越えているか否かを
判断する。この設定値Ｐａ₀ は排気弁３の開弁に十分な
値が設定される。Ｐａ＞Ｐａ₀ なら次のステップ７０５
に進み、Ｐａ≦Ｐａ₀ ならステップ７０１に戻る。ステ
ップ７０５では、他のエンジン停止条件が成立している
か否かを判断する。条件成立ならステップ７０６に進
み、条件不成立ならステップ７０１に戻る。

【００５９】ステップ７０６ではエンジンの燃料噴射を
カットし、エンジン停止を開始する。例えばコモンレー
ル式ディーゼルエンジンの場合、インジェクタへの通電
を中止することによりこれを行うことができる。このよ
うに燃料噴射をカットすると、エンジンは惰性で回転し
て徐々に減速していく。この後ステップ７０７で、予め
定められた待ち時間Ｔ１だけ待機し、次いでステップ７
０８に進んで電磁弁ユニット２をONし、ステップ７０９
に進んで電磁切替弁９４をONする。なお時間Ｔ１はミリ
セコンド単位の値である。

【００６０】こうなると、蓄圧器９５に貯まっていた油
圧が電磁弁ユニット２に送られ、次いで各気筒のブレー
キユニット１に送られ、アクチュエータピストン４が駆
動されて排気弁３が開弁される。この開弁によりもはや
シリンダ内は圧縮されなくなり、圧縮抵抗がなくなるの
でエンジンは任意の位相で停止することができる。

【００６１】これにより、次回再始動を行うときリング
ギアの任意の歯にセルモータギアが噛み合うことになる
から、リングギアの偏摩耗が防止され、リングギアの耐
久性を確保できる。

【００６２】なお、エンジン停止後も電磁弁ユニット２
をON、電磁切替弁９４をONの状態に保持しておく。

【００６３】次に、図８を用いて、本装置をアイドリン
グストップ後の再始動時開弁装置として使用する場合の
制御方法を説明する。この制御は先の制御に継続して行
われ、前記同様にＥＣＵ６７によって実行される。

【００６４】図示するように、ＥＣＵ６７は、エンジン
停止中にアクセルスイッチの出力を監視し続け、アクセ
ルスイッチのON、即ちアクセルペダルが踏み込まれた
（アクセルON）と同時に本制御を開始する。

【００６５】まずステップ８０１において、クラッチス
イッチの出力に基づき、現在クラッチが接（クラッチス
イッチOFF ）か否かを判断する。クラッチ接なら次のス
テップ８０２に進み、クラッチ断（クラッチスイッチO
N）ならステップ８０１を繰り返す。ステップ８０２で
は圧力センサ９９の出力に基づき、蓄圧器９５の圧力Ｐ
ａが設定値Ｐａ₀ を越えているか否かを判断する。Ｐａ
＞Ｐａ₀ なら次のステップ８０３に進み、Ｐａ≦Ｐａ₀
ならステップ８０１に戻る。ステップ８０３では、他の
エンジン始動条件が成立しているか否かを判断する。条
件成立ならステップ８０４に進み、条件不成立ならステ
ップ８０１に戻る。

【００６６】ステップ８０４においては、セルモータを
ONし、エンジンの始動を開始する。このときアイドリン
グストップ時開弁制御のときの電磁弁ユニットON、電磁
切替弁ONが保持されているので、排気弁３は開弁されて
いる。よってセルモータでエンジンを回転させるときの
圧縮抵抗はなくなり、これによりセルモータやバッテリ
への負荷を大幅に軽減できる。つまり本装置を所謂デコ
ンプ装置として使うのである。こうしてセルモータに流
れる電流やバッテリの消費電力を大幅に低減でき、エン
ジン停止・始動を繰り返す場合にあっても十分な耐久性
を確保できる。またセルモータやバッテリの小型化等も
図れる。

【００６７】こうして暫くの間排気弁開弁状態を保持し
つつ、ステップ８０５に進んで予め定められた待ち時間
Ｔ２だけ待機し、ステップ８０６に進んで燃料噴射を開
始する。例えばコモンレール式ディーゼルエンジンの場
合、所定の噴射タイミングでインジェクタへの通電を行
う。この後ステップ８０７で所定の待ち時間Ｔ３だけ待
機した後、ステップ８０８に進む。なお、時間Ｔ２，Ｔ
３はミリセコンド単位の値である。

【００６８】ステップ８０８では、エンジン回転センサ
の出力に基づく現在のエンジン回転速度Ｎｅを予め定め
られた始動判定しきい値Ｎｅｓｔと比較する。Ｎｅ≦Ｎ
ｅｓｔのときはまだエンジンが始動してない、つまり自
力運転に至ってないと判断し、ステップ８０８を繰り返
す。Ｎｅ＞Ｎｅｓｔのときはエンジンが始動したと判断
し、ステップ８０９に進む。

【００６９】ステップ８０９においては電磁切替弁９４
をOFF する。これにより蓄圧器９５側からの油圧供給が
なくなる。そしてこの直後、ステップ８１０で電磁弁ユ
ニット２をOFF する。こうなるとブレーキユニット１の
油圧が排出され、排気弁開弁駆動力がなくなる。これに
より排気弁３は正規のカムリフトのみよって開閉される
ようになる。こうして通常の状態に戻った後は、ステッ
プ８１１に進んでセルモータをOFF し、本制御を終了す
る。

【００７０】このように、本発明によれば、本来エンジ
ンブレーキ装置であるものをアイドリングストップ・再
始動時開弁装置として使用でき、装置の有効利用が図れ
る。そしてリングギアの偏摩耗やセルモータ及びバッテ
リの繰り返し負荷を防止でき、エンジンひいては装置全
体の高い信頼耐久性を確保できる。

【００７１】構造上は、特願平11-279535 号の装置に補
助油圧ユニット８９及び逆止弁８８を追加するだけでよ
いので、安価な変更で済み既存の装置にも容易に追加で
きる。特に補助油圧ユニット８９はボルトオン構造なの
で設置が容易である。

【００７２】なお、本発明の実施の形態は上記のものに
限られない。例えばアイドリングストップ・再始動時以
外のエンジン停止時・始動時にも、本装置を開弁装置と
して用いることができる。また本発明は同期式、所謂ヤ
コブ式のエンジンブレーキ装置にも適用でき、排気弁の
他に専用弁（所謂サードバルブ）を有するエンジンブレ
ーキ装置にも適用できる。この場合専用弁は本発明の排
気弁に含めるものとする。

【００７３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下の如
き優れた効果を発揮する。

【００７４】(1) エンジンの停止時・始動時開弁装置、
特にアイドリングストップ・再始動時開弁装置として使
用でき、装置の有効利用が図れる。

【００７５】(2) アイドリングストップ・再始動時開弁
装置として使用した場合、リングギア、セルモータ及び
バッテリの信頼耐久性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンブレーキ装置のシステム図である。

【図２】エンジンブレーキ装置の取付状態を示す斜視図
である。

【図３】ブレーキユニットの取付状態を示す縦断面図で
ある。

【図４】ブレーキユニットの拡大縦断面図である。

【図５】電磁弁ユニットの縦断面図である。

【図６】エンジンブレーキ装置として使用するときの吸
排気弁リフト線図である。

【図７】アイドリングストップ時開弁制御の内容を示す
フローチャートである。

【図８】再始動時開弁制御の内容を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ ブレーキユニット ２ 電磁弁ユニット ３ 排気弁 ６７ 電子制御ユニット ８１ オイルポンプ ８２ エンジン ８８，９３ 逆止弁 ８９ 補助油圧ユニット ９４ 電磁切替弁 ９５ 蓄圧器 Ｌ₁ 一方のオイル供給通路 Ｌ₂ 他方のオイル供給通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G092 AA02 AC03 CA02 DA02 DA15 DD01 DF04 DF09 DF10 DG02 DG05 DG09 EA12 EA13 EA17 EA22 EA28 EA29 EB03 FA00 FA13 FA19 FA31 FA32 FA34 FA49 FA50 GA01 GA10 GB08 HF05X HF08Z HF15Z HF21Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン停止時に排気弁を開弁して圧縮
   圧を開放するためのエンジン停止時開弁手段を備えたこ
   とを特徴とするエンジンブレーキ装置。
2. 【請求項２】 上記エンジン停止がアイドリングストッ
   プによるものである請求項１記載のエンジンブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】 油圧が供給されたときに上記排気弁を開
   弁側に駆動するブレーキユニットと、該ブレーキユニッ
   トに対する油圧の供給・排出を切り替える電磁弁ユニッ
   トと、該電磁弁ユニットを開閉制御する第一の制御ユニ
   ットとをさらに備え、 上記エンジン停止時開弁手段が、エンジンのオイルポン
   プと上記電磁弁ユニットとの間に設けられた二股状のオ
   イル供給通路の一方に設けられた第一の逆止弁と、その
   他方に設けられた補助油圧ユニットと、該補助油圧ユニ
   ットを制御する第二の制御ユニットとを備え、 上記補助油圧ユニットが、上記排気弁の開弁に要する油
   圧を蓄圧する蓄圧器と、該蓄圧器の下流側に設けられ上
   記第二の制御ユニットによって開閉制御される電磁切替
   弁と、上記蓄圧器及び上記電磁切替弁の上流側に設けら
   れた第二の逆止弁とを備え、 エンジン停止開始直後に上記第一及び第二の制御ユニッ
   トによって上記電磁弁ユニット及び上記電磁切替弁を開
   とし、上記蓄圧器から上記ブレーキユニットに油圧供給
   を行って上記排気弁を開弁側に駆動すると共に、その油
   圧によって上記第一及び第二の逆止弁を閉鎖し、上記排
   気弁の開弁側への駆動状態をエンジンが停止するまで保
   持する請求項１又は２記載のエンジンブレーキ装置。
4. 【請求項４】 エンジン始動時に排気弁を開弁して圧縮
   圧を開放するためのエンジン始動時開弁手段を備えたこ
   とを特徴とするエンジンブレーキ装置。
5. 【請求項５】 上記エンジン始動がアイドリングストッ
   プ後の再始動によるものである請求項３記載のエンジン
   ブレーキ装置。
6. 【請求項６】 油圧が供給されたときに上記排気弁を開
   弁側に駆動するブレーキユニットと、該ブレーキユニッ
   トに対する油圧の供給・排出を切り替える電磁弁ユニッ
   トと、該電磁弁ユニットを開閉制御する第一の制御ユニ
   ットとをさらに備え、 上記エンジン始動時開弁手段が、エンジンのオイルポン
   プと上記電磁弁ユニットとの間に設けられた二股状のオ
   イル供給通路の一方に設けられた第一の逆止弁と、その
   他方に設けられた補助油圧ユニットと、該補助油圧ユニ
   ットを制御する第二の制御ユニットとを備え、 上記補助油圧ユニットが、上記排気弁の開弁に要する油
   圧を蓄圧する蓄圧器と、該蓄圧器の下流側に設けられ上
   記第二の制御ユニットによって開閉制御される電磁切替
   弁と、上記蓄圧器及び上記電磁切替弁の上流側に設けら
   れた第二の逆止弁とを備え、 エンジン始動前に上記第一及び第二の制御ユニットによ
   って上記電磁弁ユニット及び上記電磁切替弁を開とし、
   上記蓄圧器から上記ブレーキユニットに油圧供給を行っ
   て上記排気弁を開弁側に駆動すると共に、その油圧によ
   って上記第一及び第二の逆止弁を閉鎖し、上記排気弁の
   開弁側への駆動状態を少なくともエンジン始動中まで保
   持する請求項４又は５記載のエンジンブレーキ装置。