JP2001510259A - 定時エンジンブレーキ装置の最適化のための作用空転 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関はカムのようなバルブ・トレイン要素からエンジンバルブ（２００）へ運動を伝えるのに用いられる油圧リンク機構を含む。油圧リンク機構（３００）によりバルブ・トレイン要素からエンジンバルブへ伝えられる運動を選択的に限定する方法と装置が開示されている。油圧リンク機構は圧縮解放事象に続いてエンジンシリンダ内へのエンジンバルブの変位をリセットまたは縮める手段（３５０）を含む。油圧リンク機構は、主排気弁事象および吸気弁事象の間の重なりを限定するのと同じく、主排気弁事象および（または）他の弁事象についてエンジンシリンダ内へのエンジンバルブの変位も限定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 (発明の属する技術分野) 本発明は、一般的には圧縮解放型エンジン・リターダーを含む内燃機関におけ
る弁作動に関する。詳細には、圧縮解放弁事象および主排気弁事象のためにバル
ブリフトおよび燃焼時間を制御する方法およびそのための装置に関する。

【０００２】 (発明の背景) 圧縮解放型のエンジン・リターダーは、技術的には周知のものである。エンジ
ン・リターダーは、少なくとも時間的に、圧縮点火型の内燃機関を空気圧縮機に
変換する設計がなされている。そのように行う際には、エンジンが馬力の抑制を
行うことを開始して、乗物を減速するのを助ける。このことは、乗物への運転者
の制御を増大させかつ実質的に乗物の常用ブレーキの磨耗を減少させる。固有の
設計がなされかつ調整された圧縮解放型エンジン・リターダーは、確実動力の状
態にあるエンジンにより生じる作動馬力の実質的な部分である馬力を抑制するこ
とを生じさせる。

【０００３】 安全、信頼性および環境の要求により、過去３０年に亘り圧縮解放エンジンの
抑制の技術が顕著に後押しされてきている。圧縮解放抑制装置は、典型的にはエ
ンジン・装置の機械的な制限と一致して、生じられ得た抑制する馬力を最大にす
るために特別なエンジンにされている。さらに、これらの改良された１０年間に
亘り、圧縮解放型エンジン・リターダーが実質的に商業上の成功を蓄えた。エン
ジン製造業者は、圧縮解放抑制技術をより好んで取り込むことになっている。圧
縮解放型リターダーは、市場での実質的にかつ継続した商業的な成功を享受し続
けている。よって、エンジン製造業者は、圧縮解放型エンジン・リターダーの性
能および効率を改良するのと同様に、それを適応させるために、エンジン設計変
更をより好んでなしている。

【０００４】 これらの圧力に加えて、環境的な制限からエンジン製造業者はそれのエンジン
の効率を向上する種々の新たな方法を探求することを強いられてきている。これ
らの変化は多数のエンジン変更を強いてきている。エンジンは、より小さくなり
かつより燃料効率の良いものになってきている。その上、リターダー性能の要求
は、多くの場合増大していて、圧縮解放型エンジン・リターダーがより制限され
た条件の下で非常に大きな抑制する馬力を生じることを要求されている。

【０００５】 圧縮解放型のエンジン・リターダの市場は発展して成熟しており、前述の要因
は多くのゴールに向かって技術発展の方向に推し進めており：圧縮解放型リター
ダからの馬力の大きな低減を確実にし、いくつかの例では吸入装置を介してシリ
ンダへ供給可能な少ない容量の空気で実施し、そしていろいろな副または補助的
な装置の相互関係、例えば、サイレンサー、ターボチャージャ、そして排気ブレ
ーキである。更に、圧縮解放型エンジン・リターダの市場はアフターマーケット
からオリジナル装備製造業に移ってきている。エンジン製造業者は圧縮解放型の
エンジン・リターダの性能や信頼性及び広い作動パラメーターを向上したエンジ
ンへの設計変更に大きな期待を示してきている。

【０００６】 機能的には、圧縮解放型リターダは一次車両ホイールブレーキ装置の制動能力
を補強する。そうすることで車両の一次（またはホイール）ブレーキ装置の寿命
を実質的に延ばす。本発明に係るこの型式の圧縮解放型エンジン・リターダ装置
用の基礎設計は、１９６５年１１月に発行された米国特許第３，２２０，３９２
号のクミンス特許に開示されている。

【０００７】 クミンス特許’３９２に開示された圧縮解放型のエンジン・リターダは油圧装
置またはリンク機構を採用している。典型的な圧縮解放型エンジン・リターダの
油圧リンク機構はエンジンのバルブ・トレインに連結される。エンジンが動力下
にある時、油圧リンク機構はバルブ作用を与えることから開放される。圧縮解放
型エンジン・リターダが望まれる時、油圧リンク機構はバルブ作用がバルブ・ト
レインからの入力に応答する油圧リンク機構によって与えられるようにすること
ができる。バルブ作用（ブレーキ及び動力の両方）を制御するために採用されて
いる油圧リンク機構間では、いわゆる「空転」装置と呼ばれている。空転は、そ
れ自体は新しくない。空転は、十個一組の内燃機関用いろいろなバルブ制御に有
益であることが知られている。概して空転装置は、アクチュエータ（典型的には
カムシャフト）を接続する油圧または機械的な回路およびその回路の長さを変え
るためのバルブステムを変えることによって実施し、一部を失うかまたは、バル
ブ開放事象を作動するためにバルブステムに供給される全てのカムの作動を失う
。このように油圧リンク機構は、作動中のバルブの均等なタイミングやバルブ・
リフトを変えることができる。

【０００８】 圧縮解放形式のエンジン・リターダは、マスターピストンがエンジンのバルブ
・トレイン（例えば、プッシュチューブ、カム、又はロッカーアーム）に係合す
る空転装置を使用することができる。リターダが係合されると、バルブ・トレイ ンは従動ピストンに液圧的に連結されたマスターピストンを作動する。マスター ピストンの運動は従動ピストンの運動を制御し、従動ピストンの運動によって、
ピストン圧縮行程の終端近くの点で内燃エンジンの排気弁を開くことができる。 そのようにする際に、吸気を圧縮するときになされた仕事は、その後、エンジン
の膨張（若しくは動力）行程の間に回復することはできない。その代わり、その 仕事は、エンジンの排気及びラジエータ装置を通して消散される。シリンダ内の ガスを圧縮する際になされた仕事から生じるエネルギを消散することにより、圧
縮開放形式のリターダは乗物の運動エネルギを消散し、それを乗物の減速に使用
することができる。

【０００９】 特定の作動装置が選定されるか否かに拘わらず、エンジンパラメータに基づく 圧縮開放形式のリターダの作動には固有の制限が課される。そのエンジンパラメ
ータの一つは、圧縮開放ブレーキ作動のために使用されるエンジンシリンダバル
ブと、そのシリンダ内のピストンとの物理的関係である。圧縮解放ブレーキ作動 の間にバルブのシリンダ内への伸長が拘束されない場合には、バルブはシリンダ
内のピストンに衝接するまでシリンダ内に伸長することができる。

【００１０】 圧縮解放弁事象と主排気弁事象との両方においてバルブ動作を生じるために単
一のカムローブが使用される場合には、バルブとピストンとが接触する危険性が
大である。それら両事象に対して単一のカムローブを使用することは、比較的大 きな主排気ローブの動作が液圧リンク機構、特に従動ピストンに与えられること
を意味する。従動ピストンと排気弁との間には典型的には殆ど或いは全く間隙が ないために、主排気事象における運動が従動ピストンへ入力されると、所望のも
のよりも大きな主排気事象を生じる可能性がある。

【００１１】 従って、圧縮解放事象と主排気弁事象との両方に対して単一のカムローブが使
用される際に生じるバルブとピストンとの接触を回避するための装置と方法が必
要になる。より詳細には、主排気カムローブからの動作が空転装置に加えられた ときに従動ピストンのストローク若しくは変位を制限する装置と方法が必要にな
る。

【００１２】 圧縮解放弁事象と主排気弁事象の双方に対して一体のカムローブを用いる結果
として弁とピストンの接触を回避する一つの方法は、圧縮解放制動の間に弁をシ
リンダ内へ押し込む原因である従動ピストンの運動を限定することである。従動
ピストンの運動を限定するのに用いられる装置は、エンジン・リターダー油圧リ
セット機構についてのキャバナ（Ｃａｖａｎａｇｈ）の米国特許第４，３９９，
７８７号（１９８３年８月２３日）に開示されており、本明細書に引用して組み
込まれている。従動ピストンの運動を限定するのに用いられる他の装置は、圧縮
解放エンジン・リターダークリップ弁についてのヒュー（Ｈｕ）の米国特許第５
，２０１，２９０号（１９９３年８月１３日）に開示されており、本明細書に引
用して組み込まれている。これら双方（リセット弁およびクリップ弁）は、従動
ピストンの下方運動の間に従動ピストン内の通路（図６の従動ピストン３４０の
通路３４４のような）を閉鎖する手段を含む。従動ピストンが限界下方変位に達
っした後、リセット弁またはクリップ弁は従動ピストンを貫通する通路を開放し
、そして従動ピストンを変位させるオイルがそこを通って流出するのを許容し、
戻りばねの作用下で従動ピストンを上方位置へ戻らせる。

【００１３】 キャバナに開示されているようなリセット弁は、がた調整装置または従動ピス
トンの一部として設けられる。リセット弁は、従動ピストンを貫通する通路を開
放して従動ピストンの変位を限定する油圧作動の手段を含んでもよい。キャバナ
において、圧縮解放の遅延はクロスヘッド部材またはブリッジにより連結された
２つの弁の一方を開放することによって行われる。キャバナにおいて用いられる
リセット弁の目的は、ロッカーアームが平衡していないクロスヘッドを主排気弁
事象の間に押し下げて曲げ力をクロスヘッド案内ピンまたは非制動弁ステムへ伝
えないように、圧縮解放事象用の排気弁を次の主排気弁事象の前に再度着座させ
ることである。

【００１４】 ヒューに開示されているようなクリップ弁は従動ピストンを貫通する通路を開
放して従動ピストンの変位を限定する機械的な手段を含む。ヒューのクリップ弁
の目的は、鋭角の油圧パルスが従動ピストンに作用して排気弁を急速に開放する
一方で従動ピストンの延びに対し正確な限界を維持することである。

【００１５】 図１は、カム部１１０が油圧リンク機構３００および機械的リンク機構４００
の双方によりバルブ２００に連結されている装置を示す。図１を参照すると、従
動ピストンを含んでもよい油圧リンク機構３００によって主排気弁事象の間に提
供される作動は、油圧リンク機構のそれよりも小さい作動比を機械的リンク機構
４００に備えることによって更に限定される。例えば、油圧リンク機構および機
械的リンク機構へ入力される直線運動の各単位について、油圧リンク機構は、１
．３単位の直線運動をバルブ２００へ伝達し、機械的リンク機構は１．５３単位
の直線運動をバルブ２００へ伝達する。油圧リンク機構および機械的リンク機構
の作動比を異ならせることによって、機械的リンク機構４００は、がた距離４１
０を補い、それによってバルブ２００の作動をカムローブの主排気部分１１４の
間支配することができる。

【００１６】 圧縮解除作用と主排気弁作用の双方に一体カムローブを使用することで、主排
気弁作用時の排気弁の開放と主吸気作用時の吸気弁の開放とが過剰にオーバーラ
ップすることにもなる。図３を参照して、主排気弁作用が従動ピストンに入力さ
れると、排気弁の動きは、曲線５２０−６２０で与えらるものとなり、主吸気作
用に対する主排気弁作用のオーバラップは、複合影線領域６５０および６５２に
より与えられる。領域６５０と６５２で与えられオーバーラップは、ブレーキ効
果をかなり低下させる。なぜならその後の圧縮解除作用に利用される吸気チャー
ジ（質量）は、気筒を直に通って排気口へ抜けてしまうからである。

【００１７】 従って、圧縮解除作用と主排気作用の双方を生じさせるため一体カムローブを
使用する場合は、主排気作用と主吸気弁作用との間のオバーラップを制限かつ制
御する装置および方法に対する必要性がある。

【００１８】 さらには、排気弁の動作を制限かつ制御して圧力解除遅延作用の効果を向上さ
せるとともに、この作用を最適化する装置ならびに方法に対する高い要請がある
。さらには、内燃機関の動作パラメータならびに動作条件の広い範囲にわたり上
記作用を達成可能な装置に対する高い要請もある。特に、上記の機能を最適化す
るために圧縮解除式リターダ装置を調整するに対しても高い要請がある。しかる
に排気カム外形（弁あるいは噴射器）により与えられる遅延のための排気弁動作
は、この結果を得られていない。

【００１９】 (発明の目的) 以上に鑑み、本発明の目的は、内燃機関遅延機能を最適化する遅延用の動作手
段が提供される。

【００２０】 本発明の別の目的は、一体カムローブで圧縮解除と主排気弁動作を与える装置
と方法を提供することである。

【００２１】 本発明のさらに別の目的は、主排気弁作用時に弁とピストンとの接触を回避す
る装置と方法を提供することである。

【００２２】 本発明のさらに別の目的は、主排気弁作用時に空転装置の従動ピストンのスト
ロークを制限する装置と方法を提供することである。

【００２３】 本発明のさらにまた別の目的は、圧縮解除弁作用に引き続て空転装置の従動ピ
ストンをリセットする装置と方法を提供することである。

【００２４】 本発明のさらにまた別の目的は、主排気弁作用時に空転装置の従動ピストンの
運動をクリップする装置と方法とを提供することである。

【００２５】 本発明のさらにまた別の目的は、主排気弁作用時にリンク機構から排気弁への
運動入力が油圧リンク機構から排気弁への運動入力を上回るようにする装置およ
び方法を提供することである。

【００２６】 本発明のさらにまた別の目的は、主吸気弁作用と主排気弁作用との間のオーバ
ーラップを制御する装置と方法を提供することである。

【００２７】 (発明の要旨) この目的のために、出願人は、空転を利用する圧縮解除式エンジンリターダに
おけるエンジン弁の制御をなす新規かつ信頼性ある装置および方法を開発した。
本発明の開示によれば、内燃機関の主排気弁作用と圧縮解除弁作用と行うエンジ
ンブレーキ装置が提供され、これによれば、エンジン弁に運動を印加する手段と
、この運動印加手段からエンジン弁へ運動を伝達する第1手段と、該運動印加手 段からエンジン弁へ運動を伝達する油圧手段と、主排気弁作用時に油圧手段によ
りエンジン弁へ伝達した運動量を制御して、油圧手段により達した運動が第1手 段により伝達された運動より少なくなるようにした制御手段とが設けられている
。

【００２８】 本発明の別の実施例は、一体カム突出部から圧縮解放弁事象と主排気弁事象を
提供する方法であり、前記圧縮解放弁事象は前記バルブと前記カム突出部との間
の油圧リンクによって提供され、前記主排気事象は前記バルブと前記カム突出部
との間の機械リンクによって提供され、主排気弁事象中の排気弁のストロークを
制限する方法は、圧縮解放弁事象の終結時及び主排気弁事象の前での油圧リンク
の油圧を選択的に減ずるステップを有している。

【００２９】 前述した一般的な記載と、以下の詳細な記載の両方は単に例示的な及び説明的
なものであり、請求された通りの発明を限定する物でないことを理解されるべき
である。ここに参照のために組み入れられ、本明細書の一部を構成する添付図面
は、本発明の特定実施例を図示し、詳細な説明と共に本発明の原理を説明するの
に役立つ。

【００３０】 （好適実施例の詳細な説明） 次に、その例が添付図面に図示された本発明の好適実施例について詳細に説明
する。本発明の好適実施例がエンジンブレーキ装置１０として図１に示されてい
る。図１に示されたエンジンブレーキ装置１０は、エンジンバルブ２００に動き
を付与する手段１００と、動き付与手段とエンジンバルブとを接続する油圧リン
ク３００及び機械リンク４００とを含むことができる。油圧リンク３００と機械
リンク４００は、動き付与手段１００から油圧リンク３００及び機械リンク４０
０へ付与された直線的な動きがこれらリンクによってバルブ２００に伝達される
ように、各々独立して動き付与手段１００をバルブ２００にリンク結合すること
ができる。この態様において、動き付与手段１００は、種々のエンジンバルブ事
象、例えば、圧縮解放弁事象や主排気弁事象に対してバルブ２００を開く動きを
提供する。

【００３１】 動き付与手段１００にはカム区域１１０を設けることができ、該区域１１０は
固定圧縮解放、主排気およびＥＧＲ突出部１１４（あるいは一体型カム）を有す
る。突出部１１４の主排気部分のバルブリフト量は油圧リンク３００および機械
リンク４００の両方に直線的な入力を与える。機械リンク中に隙間空間を組み込
むことによって、突出部１１４の初期及び最終の直線的な入力は機械リンクによ
って吸収され、これにより機械リンクによってバルブ２００へは伝達されない。

【００３２】 油圧リンク３００は、突出部１１４の直線的な入力が選択的に”失われ（ｌｏ
ｓｔ）”得るか油圧リンク３００によって吸収され得、これにより機械リンクに
よってエンジンバルブ２００へは伝達されないような、動作減衰装置として設け
得る。エンジンブレーキ装置１０を切ると、油圧リンク３００は突出部１１４に
よって付与されていた直線的な運動の全て、あるいは予め定められた部分を失う
ようにし得る。エンジンブレーキ装置１０を入れると、油圧リンク３００は突出
部によって付与されていた直線的な運動の選択的部分のみ、あるいは直線的な運
動を全く失わないようにし得る。

【００３３】 油圧リンク３００を入れると、油圧リンクはカム１１０の主排気、圧縮開放お
よびＥＧＲ部に対するバルブ２００の動作を完全に制御することができる。各事
象（主排気、圧縮解放等）は一体型カム上の突出部によって命じ得る。仮に油圧
リンクが突出部１１４の主排気部分によって付与される全移動をバルブ２００に
分与することが許されるとしたら、バルブは、該バルブがピストンと衝突する吸
気の上死点においてエンジンのシリンダー中へ十分深くまで移動され得る。それ
故、油圧リンク３００によって付与される動作は、カム１１０の圧縮解放及びＥ
ＧＲ部分に従って、および特にカム突出部の主排気部より前の部分に従って選択
的に減じ得る。

【００３４】 図４はリセットバルブ（曲線５２０−６２０）を使用する排気バルブに対する
、クランク角度対バルブリフト量を示している。主排気事象６２０は機械リンク
（例えば、ロッカーアーム）によって生じ、エンジン停止事象５２０及び８２０
は油圧リンクによって生じる。

【００３５】 図５はクリップ（ｃｌｉｐ）バルブを使用する排気バルブに対する、クランク
角度対バルブリフト量を示している。カム突出部に同一入力を与えると、（クリ
ップ弁の無い）油圧と機械リンクの組み合わせから生じるバルブリフト量は（ク
リップ弁を有する）リンク機構の組合せから生じるバルブリフト量を超え得る。

【００３６】 図４を参照すると、圧縮解放弁事象、主排気弁事象およびＥＧＲ事象はそれぞ
れ曲線５２０、６２０および８２０によって支配し得る。曲線によって示される
ように、圧縮解放事象５２０の後、バルブは基礎円、即ち、油圧リンクがリセッ
トされ且つ機械リンクが隙間距離が存在するために未だに影響を与えない、にリ
セットされる。圧縮解放事象５２０の後の油圧リンクをリセットすることによっ
て、主排気事象は機械リンクのみに支配され、それ故にブレーキング６２０の間
中に主排気事象に対応するバルブリフト量は正の駆動力の間中に設定される主排
気事象６３０に対応するバルブリフト量と同じである。主排気事象は機械リンク
のみによって支配される。何故なら、曲線６４０によって表わされる、油圧リン
クから得られるバルブリフト量は、機械リンクによって付与されるバルブリフト
量より小さい。油圧リンクから得られるバルブリフト量は機械リンクから得られ
るバルブリフト量より小さくし得る。何故なら、油圧比はロッカー比よりも小さ
く、およびリセットまたはクリップ弁は油圧リンクの動きの一部を失わせ得るか
らである。

【００３７】 図５では、同様な番号が図４の同様な要素を指し、油圧リンク機構は、圧縮解
放事象５２０の後に油圧リンク機構をリセットするのではなく、主排気事象６２
０の始まり６２２において挟み付けられてもよい。油圧リンク機構が挟み付けら
れているので、主排気事象は機械的リンク機構の作動により制御されるだけであ
る。

【００３８】 油圧リンク機構によって提供される作動の選択的縮小は、第２の情況にて有用
である。図２と図３を参照すると、同様な番号が同様な要素を指し、主排気弁事
象６２０は、油圧リンク機構作動のエンジンブレーキ欠如縮小時に延長される。
油圧リンク機構の縮小を伴う主排気弁事象は、図４と図５に曲線６２０で図示さ
れている。図３を参照すると、図２と図３における、縮小されていない主排気弁
事象６２０は、吸気弁事象７００と主排気弁事象６２０との間に重なって生じ、
結合した明るい陰付き領域６５０と暗い陰付き領域６５２で図示されている。結
合された領域６５０と６５２で表された重なりは、ピストンサイクルの上死セン
ター（３６０゜）付近で起こる、ガス交換プロセスにおける過剰な排気ガス循環
を生じるであろう。過剰な重なりは、早期の吸気充填物が後のブレーキ事象に用
いるためにシリンダー内に捉えられる代わりに、開いた排気弁を通って出ていく
ので、ブレーキ性能に不利に影響する。これに対して、主排気弁事象が機械的リ
ンク機構のみによって与えられる場合には、曲線６３０で図示する如く、吸気弁
事象と主排気弁事象の間の重なりは、暗い陰付き領域６５２に限定される。重な
りを縮小することによって、過剰なガス交換を避けることができる。

【００３９】 発明の好適な実施例を、図６を参照してさらに示す。図６においては、油圧リ
ンク機構３００はソレノイドバルブ３１０に電圧を供給することによって作動状
態にされ、ソレノイドバルブを開いて、低圧ポンプ（図示なし）によってオイル
を油溜め（図示なし）からチェック弁３０２を通して、また開いたソレノイドバ
ルブ３１０を通して供給可能にする。低圧のオイルは通路３０４に流入し、制御
弁戻りばね３２２の偏倚力に抗して制御弁３２０を押し開ける。制御弁３２０が
開かれた後、低圧オイルはチェック弁３２４を通り抜けて制御弁３２０に、そし
てマスターピストン３３０と従動ピストン３４０とを連通させる通路３０６へ入
ることができる。通路３０６が低圧オイルで満たされた後、オイルはチェック弁
３２４を通って逃げ戻ることができず、装置は油圧でつながったマスターピスト
ン３３０と従動ピストン３４０を介して弁作動を行う準備が整う。

【００４０】 マスターピストン３３０は、止めばね３３４によって腔口３３２内に摺動可能
に保持される。マスターピストン３３０が弁トレーン要素１２０の動きによって
腔口３３２内を押し上げられると、マスターピストン３３０によって排出された
オイルが、従動ピストン３４０を、該ピストンに組み合わされた腔口３４２内で
下方へ変位させる。従動ピストン３４０の下方変位が、次いでバルブ２００を開
く。

【００４１】 従動ピストン３４０の下方変位は、従動ピストンの頂部を従動ピストンの側部
の環状溝３４６につなぐ通路３４４を設けることによって、制限することができ
る。従動ピストン３４０は所定範囲を下方へ変位することができ、その地点にお
いて、高圧オイル通路３０６と低圧オイル通路３０４との間に従動ピストン通路
３４４と環状溝３４６を介して連通が確立する。高圧オイル通路と低圧オイル通
路の連通は、高圧通路３０６を排出させるとともに、従動ピストン３４０を、従
動ピストン戻りばね３４８の影響の下に上方へ変位させる。低圧通路へ流れるオ
イルは、蓄圧器３６０内に一時的に蓄えられる。

【００４２】 従動ピストン３４０の上方位置は、従動ピストンが戻りばね３４８によって偏
奇される機械的ストッパを提供するがた調節装置３５０によって制限される。が
た調節装置の高圧通路内への延長は、がた調節装置を油圧リンク機構３００のハ
ウジング３０８に対してねじ込んだり緩めたりすることによって調節される。

【００４３】 圧縮開放遅れおよび・又は排気ガス再循環が望まれないときには、ソレノイド
バルブ３１０が閉じられ、低圧油路３０４がソレノイド排出口通路３１２を介し
て油溜に戻される。低圧通路３０４からの低圧油の排出によって、制御弁３２０
が戻りばね３２２の影響下で下方位置に戻る。一旦、制御弁３２０が下方位置に
なると、高圧油が通路３０６から制御バルブ３２０上に排出し、効果的にブレー
キを停止する。

【００４４】 図６に示された油圧リンク機構３００の説明から明らかなように、従動ピスト
ンの下方への変位の制限は、従動ピストン上の環状溝３４６の位置および、低圧
油路３０４と従動ピストン孔３４２の交点の位置によって固定される。従動ピス
トンの下方への変位の制限はまた、リセットバルブ又はクリップ弁３５０の使用
によって達成され得る。

【００４５】 図７において、同様の要素には同様の参照番号が参照される。油圧リンク機構
３００は、通常閉鎖されたソレノイドバルブ３１０を起動することによって、ブ
レーキを作動させる。開放するには、ソレノイドバルブ３１０は、低圧油を通路
３０４に導入できるようにする。低圧油は、低圧ポンプ（図示せず）によって油
溜（図示せず）からチェックバルブ３０２を介して供給される。低圧油は、ソレ
ノイドバルブを介して通過することなく、直接通路３０９，３１１に供給される
。通路３０９，３１１から、油はチェックバルブ３２４を介して通過する。ソレ
ノイドがオフにされ下方位置（正動力）にあるときには、シャトルバルブ３２３
は、通路３０５，３０６を連結する。シャトルバルブ３２３は「上方」位置にあ
るときには、タペット３３３からアキュムレーター３６０への油の流れを阻止す
る。制動中には、油は、高圧回路およびタペット３３３の内部室３３１をチェッ
クバルブ３２４を介して満たす。揺れ腕１２０がタペット３３３を押すと、油圧
がチェックバルブ３２４を密封し、エンジンバルブ２００が図４または図５のよ
うに開放される。プリセット工程では、タペット油口３３５は逃がし通路３０９
，３１１に到達し、溜められた油はアキュムレーター３６０に排出される。そし
て、タペット３３３は充填され、バルブ上昇は標準カム形状につながる。この動
作の省略は、バルブ２００の動きを妨害し次の上死点でのバルブ‐ピストン接触
を防止する。また、通常の排気‐吸気バルブ上昇の重なりは維持される。タペッ
ト３３３は、通路３０９，３１１からの補給油を伴って、次のサイクルのために
アキュムレーター３６０に溜められた油で再び満たされる。

【００４６】 正の動力作用のために、ソレノイド３１０は、油が高圧チェックバルブ３２４
を介して高圧回路に侵入するのを防止する。シャトルバルブ３２３への油通路３
０４は、ソレノイド排気ポート３１２を介して排油され、スプールバルブ３２３
がオフ位置へ動く。残りのタペット油は、スプール通路３２５を介してアキュム
レーター３６０に向けられる。カム上の制動動作は、タペット３３３がつぶれる
と、失われる。油が各ストロークの頂点でアキュムレーター３６０へとシャトル
バルブ３２３を介して通過したり戻ったりするときに、通常の排気バルブ動作が
起こる。タペット組立体が充填されると、これは、油圧クッションを提供する。

【００４７】 同様の構成要素が同様の符号で示されている図８を参照すれば、液圧リンク機
構３００は、通常開放電磁弁３１０を付勢することによりブレーキ作用を行うよ
うに切り替え可能である。一旦、電磁弁３１０が閉じられると、それはハウジン グ３０８内の高圧回路内のオイルを分離する。低圧オイル（図示されていない）
は油溜め（図示されていない）から低圧ポンプによってチェックバルブ３０２を
介して通路３０４内へ供給される。通路３０４からオイルはチェックバルブ３２
４を通過して通路３０６へ流れる。低圧オイルは通路３０６を通って閉じられた
電磁弁３１０を通過し、通路３０７へ流れることができる。通路３０７から低圧
オイルはマスターピストン３３０と従動ピストン３４０とを組合せて形成される
タペット３３３の内部室３３１へ供給されることができる。

【００４８】 バルブ・トレイン要素１２０がタペット３３３を下方へ変位させると、内部室
のオイルは加圧され、通路３０６を介してチェックバルブ３２４に対し押し返さ
れる。チェックバルブ３２４は一方向弁であるため、オイルは、タペット３３３
内のアクセスポート３３５が十分下方に変位されて通路３０４と連通するまで内
部室３３１内に閉じ込められる。アクセスポート３３５と通路３０４とが連通す
ると、内部室３３１のオイルは弁ばね２００の力を受けてその通路内に急速に流
れ、通路３０４と連通するアキュムレータ３６０を変位させることができる。内
部室３３１からオイルが排出されると、タペット３３３は収縮して固体状になり
、それによってバルブ・トレイン要素１２０からバルブ２００に伝達される下方
運動を制限する。装置は、タペット３３３が固体状になった後にバルブ２００の
付加的な下方変位が生じるように設計されてもよい。従って、装置は、標準カム
形状（例えば排気事象）に関連した弁リフトに固体状タペット３３３を提供した
り、内部室３３１にオイルを収容するタペット３３３を圧縮開放事象及び排気ガ
ス再循環事象に提供するように設計されてもよい。

【００４９】 バルブ・トレイン要素１２０が最大下方変位位置に達した後に、タペットはそ
の情報位置に来ることができる。その上方位置においては、タペット３３３内の アクセスポート３３５は再び通路３３７と連通し、タペットには弁作動の次のサ
イクルのために再度低圧オイルが充填される。

【００５０】 引き続き図８を参照すれば、エンジンの積極的動力作動の間（非ブレーキ作用
モード）に電磁弁３１０は開位置に維持されているとよい。開位置にあるときに 、オイルは自由に通路３１０、開位置にある電磁弁３１０及び通路３０９を通る
ことができる。バルブ・トレイン要素１２０がタペット１３３を下方へ変位させ ると、内部室のオイルは加圧され、通路３０７、開位置にある電磁弁３１０及び
通路３０９を介してアキュムレータ３６０へ押し返される。内部室331から出る オイル流を止めるチェックバルブは存在しないため、アキュムレータ３６０が固
体状になり或いはタペットが固体状になるまでタペット１３３は収縮する。アキ ュムレータ３６０又はタペット１３３が固体状になった後は、バルブ・トレイン
要素１２０の付加的な下方運動は全てバルブ２００に伝達される。このようにし て、ブレーキ作用のために必要なタペットの伸長を制限でき、エンジンブレーキ
作用事象に関連するバルブ・トレインの運動が制限される。

【００５１】 積極的動力作動時にタペット１３３が繰り返し収縮する間の液圧の充填及び流
出は、タペット１３３に潤滑サイクルを与えることにより、装置の全体的作動に
利点を与えることができる。バルブ２００の各作動に伴いオイルがタペット３３
３から搾出されるにつれて、マスターピストン３３０の内壁はスレープピストン
３４０の受入れのために潤滑される。本発明の一実施例においては、装置の作動 の間にオイルをハウジングから緩徐に流出させるための小さな流出路（図示され
ていない）がアキュムレータ３６０に設けられる。このオイルの緩徐の流出は、
装置内でのオイルの循環を生じ、それにより新鮮な冷たいオイルが一定の割合で
装置に導入されることを可能にする。収縮するタペットを使用する付加的な利点 は、タペットの収縮の間に内部オイルが液圧クッション作用を生じ、それにより
静かな作動を行うようにすることである。

【００５２】 本発明の代替実施例が図９に示されている。図９に対し、同様の要素は同様の
参照符号で参照される。油圧リンク機構３００は、通常開放ソレノイドバルブ３
１０の閉成によって制動される。ソレノイドバルブ３１０が一旦閉成されると、
オイルがハウジング３０８内の高圧回路へ供給される。低圧オイルが、油だめ（
図示せず）から低圧ポンプ（図示せず）によってチェックバルブ３０２を通じて
通路３０４内へ供給される。当該オイルは通路３０４からチェックバルブ３２４
を通過しかつ通路３０６内を通っても良い。低圧オイルは通路３０６を通って、
閉成されたソレノイドバルブ３１０を通過し、通路３０７内へ流れても良い。通
路３０７から低圧オイルは、従動（ｓｌａｖｅ）ピストン３４０を主ピストン３
３０に接続する回路内へ供給されても良い。

【００５３】 バルブ列要素１２０が主ピストン３３０を上方へ変位させるから、主ピストン
と従動ピストンとを接続する回路内のオイルは加圧され、チェックバルブ３２４
に抗して通路３０７および３０９を通じて戻される。チェックバルブ３２４は一
方向バルブであるから、オイルは高圧回路内に閉じ込められ、従動ピストン３４
０は、主ピストンが上方へ変位するとき、下方へ変位する。従動ピストン３４０
は下降を続け、したがってバルブ２００を開き、従動ピストンの環状溝３４６が
通路３０４と通じるまで下降する。環状溝３４６が通路３０４と通じるとき、高
圧回路内のオイルは、バルブスプリング力のもと、従動ピストン内の通路３４４
を通って通路３０４内へ素早く流れる。本発明の一実施例では、バルブ３５０が
リセットされ又は縮められることにより通路が開かれるまでオイルは通路３４４
を通じて流れない。オイルは通路３０４を通過しても良く、通路３０４と通じる
アキュムレータ３６０を変位させても良い。高圧回路はオイルを排出されるから
、従動ピストン３４０の下降動作は停止する。その後は、バルブ２００からの戻
り圧力（ｂａｃｋ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が、従動ピストン３４０を、それが隙間
調節器（ｌａｓｈ ａｄｊｕｓｔｅｒ）に当接し、バルブをリセットし、あるい
はバルブ３５０を縮める最上位置へ戻らせる。この方法で、環状溝３４６の相対
配置および通路３０４は、バルブ列要素１２０からバルブ２００へ移される下降
動作を制限するよう使用される。従動ピストン３４０がその上部位置を再び占め
るとき、高圧回路は、バルブ作動の次のサイクルのため低圧オイルで再び満たさ
れる。

【００５４】 図８に示される装置と同様に、アキュムレータ３６０は、オイルの総てが高圧
回路から排出される前に、濃密になるように即ちオイルの最大量を蓄積するよう
に設計されても良い。この方法では、当該装置３００は、標準的なカム形状に従
う更なるバルブ上昇を提供するよう設計されても良い。この配置は、濃密になり
あるいは部分的に落ち込むタペットを使用して達成されるバルブ作動をシミュレ
ートしても良い。

【００５５】 エンジン（非制動状態）の積極（正）動力運転の間、ソレノイドバルブ３１０
は、開放位置を維持される。開放位置にあるとき、オイルは通路３０９を通り、
開放ソレノイドバルブ３１０を通り、かつ通路３０７を通って自由に流れる。バ
ルブ列要素１２０が主ピストン３３０を上方へ変位させるので、高圧回路内のオ
イルは加圧され、かつ通路３０７、開放ソレノイドバルブ３１０、通路３０９を
通じてアキュムレータ３６０に戻される。高圧回路からのオイルの流れを止める
チェックバルブがないから、従動ピストン３４０は、アキュムレータ３６０が濃
密になるまで（もしアキュムレータが濃密になるよう設計されているなら）変位
しない。アキュムレータが濃密になるなら、並びにアキュムレータが濃密になる
とき、高圧回路からのオイルの排出が終了し、そして主ピストン３３０の付加的
な変位が高圧回路により従動ピストン３４０へ移されても良い。この方法では、
バルブ列要素１２０の動作に起因する従動ピストン３４０の下方変位が制限され
る。

【００５６】 本発明の一実施例では、装置の正動力発生過程でハウジングから徐々にオイル
を流出させるために、アキュムレータ３６０に小ブリード通路（図示せず）を設
けることができる。このようにオイルをゆっくりと流出させると、ソレノイドが
開位置にある時に、装置内にあるオイルが循環することになり、それによって新
鮮な冷却オイルが一定速度で装置に導かれるだろう。

【００５７】 本発明の範囲と精神から逸脱することなく、本発明の変形、修正をできること
が当業者には明らかであろう。例えば、組み合わせ要素の変位に応答して、高圧
回路または高圧通路から低圧回路または低圧通路へ油圧流体を選択的に排出する
機能を、組み合わせ要素が与える限りにおいて、本発明の範囲内にあると考えら
れる従属ピストン、主ピストンおよびタッパーは、各種形状または各種サイズの
ピストンとタッパーを包含する。さらに、本発明の範囲は、油圧リンクに接続可
能なバルブ・トレイン要素（カム、ロッカーアーム、プッシュ管等）の選択にお
ける変更は勿論のこと、ハウジング内における装置要素の配置を変更したものに
及ぶ。また、本発明装置では、各種油圧流体を使用できる。

【００５８】 かくして、本発明は、各請求項およびそれらの均等物で規定される範囲内にあ
る限りにおいて、本発明の各種変形、修正を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の空転固定時間装置の実施例の基本要素を示す概略図。

【図２】 カムプロファイルから生ずる機械及び油圧作動を含む排気弁事象のグラフであ
って、本発明の実施例の機能を図示する。

【図３】 機械及び油圧作動を含む排気弁事象及び吸気弁事象のグラフであって、本発明
の実施例を図示する。

【図４】 エンジンブレーキ事象、主排気事象、排気ガス再循環（ＥＧＲ）事象を含み、
リセットバルブを使用する排気弁事象のグラフ。

【図５】 エンジンブレーキ事象、主排気事象、ＥＧＲ事象を含み、クリップ弁を使用す
る排気弁事象のグラフ。

【図６】 リセット又はクリップ弁と、マスター従動ピストン回路と、低圧ノーマルクロ
ーズ・オン／オフ・ソレノイドバルブとを利用した本発明の実施例の立面図にお
ける断面図。

【図７】 油圧タペットと、低圧ノーマルクローズ・オン／オフ・ソレノイドバルブとを
利用した本発明の実施例の立面図における断面図。

【図８】 油圧タペットと、高圧ノーマルオープン・オン／オフ・ソレノイドバルブと
を利用した本発明の実施例の立面図における断面図。

【図９】 マスター従動ピストン回路と、高圧ノーマルオープン・オン／オフ・ソレノイ
ドバルブとを利用した本発明の実施例の立面図における断面図。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関内で主排気弁事象および圧縮開放事象を設けるため
   のエンジンブレーキ装置であって エンジンバルブに運動を伝えるための手段と、 運動を該エンジンバルブに運動を伝えるための手段から該エンジンバルブに移
   す第一の手段と、 運動を該エンジンバルブに運動を伝えるための手段から該エンジンバルブに移
   す油圧手段と、 該油圧手段によって移された該運動が該主排気弁事象の間に該第一の手段によ
   って移された該運動よりも少なくなるように、該油圧手段によってエンジンバル
   ブに移された運動の量を制御するための手段とを有する該エンジンブレーキ装置
   。
2. 【請求項２】 制御するための手段はリセット機構を有する請求項１の装置
   。
3. 【請求項３】 制御するための手段はクリッピング機構を有する請求項１の
   装置。
4. 【請求項４】 制御するための手段は、油圧流体を収容するための拡大可能
   な内室を備えたタッパを有する請求項1の装置。
5. 【請求項５】 制御するための手段は、高圧油圧回路と低圧油圧流体回路と
   の選択的な連通を設けるための通路を備えた従動ピストンを有する請求項１の装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１の装置において、油圧手段は、 作動流体通路を備えたハウジングと、 マスターピストン及び従動ピストンであって各々が、該ハウジング内で少なく
   とも一つの共通の作動流体通路と連通する該マスターピストン及び従動ピストン
   と、 該装置内の低圧通路に作動流体を入れる手段と、 該低圧通路から該装置内の高圧通路に作動流体を入れる手段と、 該装置内の該高圧通路から該低圧通路に作動流体を選択的に排出する手段とを
   有する該装置。
7. 【請求項７】 選択的に排出する手段はリセット機構を有する請求項６の装
   置。
8. 【請求項８】 選択的に放出する手段は、止め機構を備える、請求項６に記
   載の装置。
9. 【請求項９】 選択的に放出する手段は、作動流体通路を内に備える従動ピ
   ストンを有し、作動流体通路は従動ピストンの変位に応答して高圧通路と低圧通
   路との間の選択的連通を達成する、請求項６に記載の装置。
10. 【請求項１０】 動作を移送するための第一手段とエンジン弁との間に隙間
    間隔を有して、圧縮開放弁動作中に液圧手段により移送される動作が第一手段に
    より位相される動作より大きくされる、請求項１に記載の装置。
11. 【請求項１１】 制御用手段が、主吸入弁動作と主排気弁動作との間の重な
    り時間を制御する手段を有する、請求項１に記載の装置。
12. 【請求項１２】 一つのカム輪郭から圧縮開放弁動作と主排気弁動作とを達
    成する方法であり、圧縮開放弁動作は弁とカム輪郭との間の液圧接続により達成
    され、主排気弁動作は弁とカム輪郭との間の機械的接続により達成され、主排気
    弁動作中の排気弁のストロークを制限する工程は、圧縮開放弁の動作の完了時に
    且つ主排気弁動作に先立ち、液圧接続内の流体の体積を選択的に減少させる段階
    を有する、方法。
13. 【請求項１３】 前記減少させる段階は、液圧接続を再設定する段階を備え る、請求項１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記減少させる段階は、液圧接続を止める段階を備える、 請求項１２に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記減少させる段階は、液圧接続内の従動ピストンの変位 に応答して液圧接続内の高圧通路と低圧通路との間の選択的連通を行う段階を有
    する、請求項１２に記載の方法。