JP3228044B2 - エンジンブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４弁式のディーゼルエ
ンジンに用いて好適の、エンジンブレーキ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンブレーキ装置の１つ
として、アクセルオフ時に、排気弁を通常の排気タイミ
ングと異なるタイミングで開閉することにより燃焼室内
の圧力状態をコントロールし、エンジンブレーキ能力を
増大させるような圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキが
開発されている。

【０００３】以下に圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキ
の一例として４弁式圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキ
について説明すると、この４弁式圧縮圧開放式エンジン
補助ブレーキは、図３〜図５に示すように、４弁式エン
ジン１のシリンダヘッド２の上方に設けられている。な
お、このエンジン１はプッシュロッド８を用いたオーバ
ヘッドバルブ（ＯＨＶ）式エンジンであって、各シリン
ダの側方には、吸気弁及び排気弁４を開閉駆動させるプ
ッシュロッド８が配設されている。

【０００４】そして、これら各気筒のプッシュロッド８
のうち、図３に示すように、第１気筒の排気側プッシュ
ロッド８と第３気筒の排気弁４とが油路１１を介して接
続されている。ここで、このエンジン１は、第３気筒が
圧縮行程のとき第１気筒は排気行程となるような気筒配
列となっている。また、その他の気筒間においても、各
気筒の排気側プッシュロッド８と、対応する気筒の排気
弁４とが油路１１を介して接続されている。なお、これ
ら各排気側プッシュロッド８と各排気弁４との接続状態
は、上述の第１気筒と第３気筒との接続関係と同様に、
ある気筒（第ｎ気筒）の排気弁４と、この気筒（第ｎ気
筒）が圧縮行程のときに排気行程となる気筒の排気側プ
ッシュロッド８とが、接続されている。

【０００５】図４，図５は、第１気筒の排気側プッシュ
ロッド８と第３気筒の排気弁４とを接続する油路１１に
沿って切断した模式的な断面図であって、ロッカアーム
１０の中央の破断線を境にしてそれぞれ左右で異なる気
筒の断面図を示しており、破断線より左側は第１気筒、
右側は第３気筒の断面図である。図４に示すように、排
気側プッシュロッド８の上端部は、ロッカシャフト６に
軸支された排気側ロッカアーム１０の端部に当接してお
り、一方、プッシュロッド８の下端部は、クランクシャ
フトの回転に応じて回転駆動されるカム（図示省略）に
当接している。これにより、プッシュロッド８はカムの
回転駆動に応じて上下方向に往復動しロッカアーム１０
を揺動させるようになっている。

【０００６】また、シリンダヘッド２には２つの排気弁
４，４に当接し、且つこれらの排気弁４，４を同時に開
閉駆動しうるバルブブリッジ５が設けられており、各ロ
ッカアーム１０の先端部は上記のバルブブリッジ５に当
接している。したがって、上記ロッカアーム１０が揺動
すると、これに応じて排気弁４，４が同時に開閉駆動さ
れるようになっている。

【０００７】さて、上述したように、各気筒の排気側の
プッシュロッド８とこれに対応する気筒の排気弁４とは
油路１１を介して接続されているが、図示するように、
各油路１１のプッシュロッド側端部には第１油室１２ａ
が形成されており、この第１油室１２ａにはプッシュロ
ッド８に当接して油路１１内を往復動しうるマスタピス
トン１２ｂが嵌挿されている。

【０００８】また、各気筒の一方の排気弁４の上部の油
路１１内には、第２油室１３ａが形成されており、この
第２油室１３ａには、上記油路１１を介して供給される
作動油の油圧に応じて往復動しうるスレーブピストン１
３ｂが設けられている。さらに、スレーブピストン１３
ｂに下方には、このスレーブピストン１３ｂと排気弁４
と当接してスレーブピストン１３ｂからの駆動力を排気
弁４に伝達する作動ロッド１７が設けられている。これ
により、排気弁４をスレーブピストン１３ｂの駆動に応
じてロッカアーム１０とは独立して駆動できるようにな
っている。

【０００９】さらに、この油路１１の他方の端部側（図
中右側）には、逆止弁（コントロールバルブ）１４と電
磁弁（ソレノイドバルブ）１５とが設けられており、電
磁弁１５には制御手段としてのＥＣＵ１６に接続されて
いる。また、この電磁弁１５の先方には、所定圧の作動
油を供給しうる作動油供給部（図示省略）が設けられて
いる。なお、電磁弁１５が作動して油路１１内に高圧作
動油が供給されると、スレーブピストン１３ｂには所定
圧の作動油が作用することになるが、この作動油圧は、
この所定油圧のみではスレーブピストン１３ｂを押し下
げることはできないような圧力に設定されている。

【００１０】従来の４弁式圧縮圧開放式エンジン補助ブ
レーキは上述のように構成されているので、これを作動
させるときは、ＥＣＵ１６からの制御信号により電磁弁
１５をオンにして、作動油を作動油供給部から各油路１
１に供給する。このとき、作動油は上述の逆止弁を介し
て油路１１内に供給されるので、油路１１内は所定圧状
態に保たれる。

【００１１】一方、第１油室１２ａでは、排気側プッシ
ュロッド８によりマスタピストン１２ｂが往復駆動され
て油圧が発生する。そして、このマスタピストン１２ｂ
の作動により作動油供給部から供給された作動油が高圧
に加圧され、第２油室１３ａのスレーブピストン１３ｂ
に作用する。スレーブピストン１３ｂは、この油圧に応
じて（即ち、マスタピストン１２ｂの往復動に応じて）
スレーブピストン１３ｂ及び作動ロッド１７が駆動され
る。これにより、スレーブピストン１３ｂ及び作動ロッ
ド１７の作動に応じて、排気弁４がロッカアーム１０に
よる開閉タイミングとは異なるタイミングで開閉駆動さ
れるようになる。

【００１２】ここで、圧縮圧開放式エンジン補助ブレー
キが作動している場合の各気筒の排気弁４の開閉タイミ
ングについて説明すると、第１気筒の吸気弁は通常時と
同様にピストン２１が下死点を通過した直後に閉じられ
て圧縮行程を開始する。この後、圧縮行程から膨張行程
からへの移行時（即ち、第１気筒のピストン２１が上死
点を過ぎた直後）に、第１気筒のスレーブピストン１３
ｂが、第２気筒の排気側プッシュロッド８の作動に応じ
て駆動され、排気弁４が開駆動される。したがって、ピ
ストン２１により燃焼室２０で高圧状態に圧縮された空
気が排気弁４から排出される。

【００１３】また、上述と同様に、他の気筒の排気弁４
も、これに対応した気筒の排気側プッシュロッド８の駆
動タイミングに応じて開閉駆動されることになる。そし
て、このように排気弁４が作動することにより、エンジ
ン１のエンジンブレーキ力が大きく向上する。ここで、
エンジンブレーキ力の作用について説明すると、図６
（ａ）に示すように、圧縮行程時においては吸気弁３及
び排気弁４はともに閉じられているので、この圧縮力の
反作用（力）がピストン２１の作動を妨げる方向に働
き、この力は通常のエンジンブレーキ力として作用す
る。

【００１４】次に、圧縮行程から膨張行程に移行すると
きには、圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキの作用によ
り、油路１１で接続された他の気筒の排気側プッシュロ
ッド８の作動タイミングに応じて排気弁４が開くので、
圧縮された吸気は排気弁４を介して排気ポート４ａに流
出する。したがって、圧縮行程で圧縮された吸気の反発
力はピストン２１に作用しなくなり、ピストン２１を押
し下げる方向に加勢する力が発生しなくなる〔図６
（ｂ）参照〕。

【００１５】さらに、圧縮空気を逃がした後、膨張行程
の後半では、排気弁４が閉じられて燃焼室２０は密閉状
態になるので、ピストン２１が下降する際にこれを妨げ
ようとする力が新たに作用する〔図６（ｃ）参照〕の
である。そして、このような力，と圧縮行程でのブ
レーキ力とが連続してピストン２１に作用することに
より、エンジンブレーキ能力が大幅に増大されるのであ
る。

【００１６】なお、ここでは、エンジン１は燃料噴射ポ
ンプにより燃焼室２０内に燃料が噴射されるディーゼル
エンジンであって、圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキ
の作動時には、燃料噴射を行なわないように制御され
る。一方、圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキの作動を
中止する場合には、まず、電磁弁１５を駆動して油路１
１を遮断する（図５参照）。これにより、逆止弁１４に
設けられたバルブスプリングが逆止弁を図中下側に付勢
して、作動油の供給が絶たれる。このとき、油路１１内
には作動油が残留するが、この作動油の一部は、第１油
室１２ａとマスタピストン１２ｂとの隙間、又は第２油
室１３ａとスレーブピストン１３ｂとの隙間からリーク
して低圧状態となる。

【００１７】油路１１内の作動油が低圧状態となると、
マスタピストン１２ｂは付勢手段（フラットスプリン
グ）１９により上方に駆動されて排気側プッシュロッド
８から離隔された状態となる。これにより排気弁４はロ
ッカアーム１０の揺動にのみ応じて駆動されるようにな
り、エンジン１は通常の運転状態となるのである。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキによるエンジンブレ
ーキの制動能力を更に高めたいという要望があるが、こ
のような要望に応えるためには、圧縮圧開放式エンジン
補助ブレーキの作動による排気弁４の開閉タイミングの
最適化、及び圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキの作動
による排気弁４のリフト量の増大が必要となる。

【００１９】しかしながら、従来のエンジンブレーキ装
置としての圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキでは、排
気弁４の開弁タイミングは、対応する気筒のカムのリフ
トタイミングにより決定されるため、排気弁４をエンジ
ンブレーキとして最適なタイミングで開弁させるのが困
難であるという課題がある。また、油路１１内の作動油
圧は、直接マスタピストン１２ｂを介してプッシュロッ
ド８にも作用するので、プッシュロッド８の荷重制限か
らマスタピストン１２ｂの径が制約されてしまい、これ
により排気弁４のリフト量を増加させるのが困難である
という課題がある。

【００２０】なお、実公平５−５２３８号公報には、排
気弁をエンジンブレーキとして最適なタイミングで開弁
させるための技術が開示されているが、この技術では、
マスタピストンをカムに直接当接させて油圧を発生させ
るような構造となっているため、装置全体複雑化してし
まうことが考えられる。また、特開平２−２２３６１７
号公報には、エンジンブレーキ装置が開示されている
が、この技術は排気弁の作動タイミングを最適化するも
のではなく、効率よくエンジンブレーキを作動させるこ
とができないという課題がある。

【００２１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、排気弁の開閉タイミングの最適化するととも
に排気弁のリフト量の増大させて制動能力を大幅に向上
させた、エンジンブレーキ装置を提供することを目的と
する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のエンジンブレーキ装置は、複数の気筒を有す
るエンジンにおいて、第１気筒の排気弁を油圧によって
駆動するスレイブピストンと、該スレイブピストンに油
圧を供給する油圧供給系と、該油圧供給系に介装される
とともに、該第１気筒が圧縮行程を迎えるときに排気行
程又は吸気行程となる第２気筒における排気弁又は吸気
弁を駆動するためのプッシュロッドの上下運動に応じて
動作するマスタピストンと、該油圧供給系に設けられ、
該マスタピストンが動作すると加圧される加圧室と、該
加圧室に連通するように該油圧供給系に設けられたアキ
ュムレータとをそなえ、該油圧供給系に、該アキュムレ
ータと該スレイブピストンとを連通し途中に該マスタピ
ストンが介装される高圧油路が設けられるとともに、該
マスタピストンが該プッシュロッドに駆動されることに
より該高圧油路の断続状態を切り替える凹溝が、該マス
タピストンの外周面に形成され、該マスタピストンの駆
動により該凹溝が該高圧油路と該スレイブピストンとを
連通状態にすることにより、該マスタピストンの駆動開
始よりも所定時間遅れて該スレイブピストンの駆動が開
始されることを特徴としている。

【００２３】また、請求項２記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該油
圧供給系における該アキュムレータの配設位置と該マス
タピストンの配設位置との間の高圧油路部分に、該アキ
ュムレータから該マスタピストン側への油の流出を許容
する第１の一方向弁が介装されていることを特徴として
いる。

【００２４】また、請求項３記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該油
圧供給系における該加圧室の配設位置と該アキュムレー
タの配設位置との間に、該加圧室から該アキュムレータ
側への油の流出を許容する第２の一方向弁が介装されて
いることを特徴としている。また、請求項４記載の本発
明のエンジンブレーキ装置は、上記請求項１記載の構成
に加えて、該第２気筒が圧縮行程のときに吸気行程又は
排気行程となる第３気筒における吸気弁又は排気弁を駆
動するためのプッシュロッドの上下運動に応じて動作す
る第２マスタピストンと、該第２マスタピストンが動作
すると該アキュムレータを加圧する加圧通路とが設けら
れたことを特徴としている。

【００２５】また、請求項５記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置は、上記請求項４記載の構成に加えて、加圧
通路における該第２マスタピストンの配設位置と該アキ
ュムレータの配設位置との間に、該第２マスタピストン
から該アキュムレータ側への油の流出を許容する第３の
一方向弁が介装されていることを特徴としている。ま
た、請求項６記載の本発明のエンジンブレーキ装置は、
上記請求項１記載の構成に加えて、該第１気筒に、該排
気弁とは別に第２排気弁が設けられ、両排気弁が中間部
材を介して共通のロッカアームに駆動されるように構成
されていることを特徴としている。

【００２６】また、請求項７記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置は、上記請求項６記載の構成に加えて、該ス
レイブピストンと該第１気筒の排気弁との間に、作動ロ
ッドが介装されるとともに、該中間部材に対し、該作動
ロッドが摺動自在に設けられていることを特徴としてい
る。

【００２７】

【作用】上述の請求項１記載の本発明のエンジンブレー
キ装置では、第１気筒が圧縮行程を迎えるときに、排気
行程又は吸気行程となる第２気筒における排気弁又は吸
気弁のプッシュロッドの上下運動に応じてマスタピスト
ンが動作してこのマスタピストンの動作にともなって、
加圧室が加圧される。そして、加圧室の油圧は油圧供給
系に設けられたアキュムレータに蓄圧され、アキュムレ
ータから高圧油路に供給される。このとき、高圧油路で
は、マスタピストンの外周面に形成された凹溝よりマス
タピストンの駆動に応じて高圧油路の断続状態を切り替
えられて、スレイブピストンにより駆動される排気弁の
弁開時期が最適化される。すなわち、マスタピストンの
駆動により凹溝を介して高圧油路とスレイブピストンと
が連通状態になることにより、該マスタピストンの駆動
開始よりも所定時間遅れてスレイブピストンの駆動が開
始される。

【００２８】また、上述の請求項２記載の本発明のエン
ジンブレーキ装置では、アキュムレータからマスタピス
トン側へ作動油が流出すると、第１の一方向弁の作用に
より、マスタピストン側からアキュムレータへの作動油
の逆流が防止される。また、上述の請求項３記載の本発
明のエンジンブレーキ装置では、加圧室で加圧された作
動油が、加圧室からアキュムレータへ流出すると、第２
の一方向弁の作用により、アキュムレータから加圧室へ
の作動油の逆流が防止される。

【００２９】また、上述の請求項４記載の本発明のエン
ジンブレーキ装置では、油圧供給系に、第２気筒が圧縮
行程のときに吸気行程又は排気行程となる第３気筒のプ
ッシュロッドに第２マスタピストンを設け、このプッシ
ュロッドの上下運動に応じて第２マスタピストンが動作
すると、この動作に応じて加圧通路を介して作動油がア
キュムレータに供給される。

【００３０】また、上述の請求項５記載の本発明のエン
ジンブレーキ装置では、第２マスタピストンからアキュ
ムレータ側へ作動油が供給されると、第３の一方向弁の
作用によりアキュムレータ側から第２マスタピストン側
への作動油の流出が防止される。また、上述の請求項６
記載の本発明のエンジンブレーキ装置では、排気弁と第
２排気弁とが中間部材を介して共通のロッカアームによ
り駆動される。

【００３１】また、上述の請求項７記載の本発明のエン
ジンブレーキ装置では、作動ロッドがスレイブピストン
からの駆動力を受けて第１気筒の排気弁を駆動する。こ
のとき、作動ロッドは中間部材に対し摺動自在に作動す
る。

【００３２】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
のエンジンブレーキ装置について説明すると、図１はそ
の全体構成を示す模式的な断面図、図２はその要部構成
を示す模式的な断面図であって図１の一部を拡大して示
す図である。図１に示すように、４弁式エンジン１のシ
リンダヘッド２の上方には、エンジンブレーキ装置とし
ての圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキが設けられてい
る。なお、この図１においてロッカアーム１０の中央の
破断線を境にしてそれぞれ左右で異なる気筒の断面図を
示しており、破断線より左側は第２気筒、右側は第１気
筒の断面図である。

【００３３】また、このエンジン１は、プッシュロッド
式のオーバヘッドバルブ（ＯＨＶ）式の多気筒エンジン
であって、各シリンダの側方には、吸気弁及び排気弁４
を開閉駆動させるプッシュロッド８が配設されている。
そして、第１気筒の排気弁４と、第１気筒が圧縮行程の
ときに排気行程となる気筒（これを第２気筒という）の
排気側プッシュロッド８とが油圧供給系５０の油路１１
を介して接続されている。なお、第１気筒と第２気筒と
は必ずしも隣合った気筒ではない。

【００３４】また、その他の気筒間においても、各気筒
の排気側プッシュロッド８と、対応する気筒の排気弁４
とが油路１１を介して接続されているが、これら各排気
側プッシュロッド８と各排気弁４との接続状態は、上述
の第１気筒と第２気筒との接続関係と同様になってい
る。つまり、ある気筒（第ｎ気筒）の排気弁４には、こ
の気筒（第ｎ気筒）が圧縮行程のときに排気行程となる
気筒の排気側プッシュロッド８が、油路１１を介して接
続されている。

【００３５】また、図１に示すように、排気側プッシュ
ロッド８の上端部は、ロッカシャフト６に軸支された排
気側ロッカアーム１０の端部に当接しており、一方、プ
ッシュロッド８の下端部は、クランクシャフトの回転に
応じて回転駆動されるカム（図示省略）に当接してい
る。これにより、プッシュロッド８はカムの回転駆動に
応じて上下方向に往復動しロッカアーム１０を揺動させ
るようになっている。

【００３６】また、シリンダヘッド２には２つの排気弁
４，４に当接し、且つこれらの排気弁４，４を同時に開
閉駆動しうるバルブブリッジ（中間部材）５が設けられ
ており、各ロッカアーム１０の先端部は上記のバルブブ
リッジ５に当接している。したがって、上記ロッカアー
ム１０が揺動すると排気弁４，４が同時に開閉駆動され
るようになっている。

【００３７】さて、上述したように、各気筒の排気側の
プッシュロッド８とこれに対応する気筒の排気弁４とは
油路１１を介して接続されているが、図示するように、
油路１１のプッシュロッド８側の端部には第１油室１２
ａ（図２参照）が形成されており、この第１油室１２ａ
にはプッシュロッド８に当接して第１油室１２ａ内を往
復動しうるマスタピストン１２ｂが嵌挿されている。

【００３８】また、図２に示すように、油路１１には初
期油圧供給路１１ａと開口部１１ｂとが形成されてお
り、初期油圧供給路１１ａと開口部１１ｂとは、それぞ
れ第１油室１２ａに接続している。また、各気筒の一方
の排気弁４の上部の油路１１内には、第２油室１３ａが
形成されており、この第２油室１３ａには、上記油路１
１を介して供給される作動油の油圧に応じて往復動しう
るスレーブピストン１３ｂが設けられている。

【００３９】さらに、このスレーブピストン１３ｂの下
方には、バルブブリッジ５に対して自在に摺動しうる作
動ピストン１７が設けられており、上記の排気弁４はス
レーブピストン１３ｂ及び作動ロッド１７の作動により
ロッカアーム１０に対し独立して駆動されるようになっ
ている。また、この油圧供給系５０には上述以外にも、
加圧室３１，アキュムレータ３２，第１〜３逆止弁３３
〜３５等が設けられている。加圧室３１は、第１油室１
２ａの上方に形成されており、マスタピストン１２ｂの
作動に応じて、加圧室３１内の作動油が加圧されるよう
になっいる。

【００４０】加圧室３１は、第１逆止弁（第２の一方向
弁）３３を介してアキュムレータ３２に接続されてお
り、この加圧室３１で加圧された作動油は、アキュムレ
ータ３２に蓄圧されるようになっている。また、アキュ
ムレータ３２内に蓄圧された作動油は、第１逆止弁３３
により加圧室３１への逆流が防止されるようになってい
る。

【００４１】また、図１に示すように、アキュムレータ
３２と第１油室１２ａとは第２逆止弁（第１の一方向
弁）３４を介して油路３６により接続されており、この
油路３６は、上述の油路１１とにより高圧油路３７を構
成している。そして、第２逆止弁３４の作用により、ア
キュムレータ３２から第１油室１２ａへの作動油の流れ
のみが許容されるようになっている。

【００４２】一方、マスタピストン１２ｂの外周面に
は、図１，図２に示すように、凹溝３８が形成されてい
る。この凹溝３８はマスタピストン１２ｂがプッシュロ
ッド８に駆動されることにより高圧油路３７の断続状態
（即ち、油路３６と油路１１との連通状態）を切り替え
るものであって、これについては後で詳述する。さら
に、図１に示すように、この油圧供給系５０において、
第２気筒が圧縮行程のときに吸気行程となる気筒（以
下、この気筒を第３気筒という）の吸気側プッシュロッ
ド７の上方には、油圧室４１が形成されており、この油
圧室４１内にはプッシュロッド７上下運動に応じて駆動
される第２マスタピストン４０が嵌挿されている。

【００４３】油圧室４１とアキュムレータ３２とは第３
逆止弁（第３の一方向弁）３５を介して、加圧通路３９
により接続されており、これにより第２マスタピストン
４０の作動にともなって作動油が加圧されると、この作
動油圧は、アキュムレータ３２に蓄圧されるようになっ
ている。また、この油圧供給系５０には、逆止弁（コン
トロールバルブ）１４ａ，１４ｂと電磁弁（ソレノイド
バルブ）１５とが設けられており、コントロールバルブ
１４ａと加圧室３１とが油路４３により接続され、コン
トロールバルブ１４ｂと第３逆止弁３５とが油路４４に
より接続されている。

【００４４】電磁弁１５には制御手段としてのＥＣＵ１
６に接続されており、電磁弁１５はＥＣＵ１６の作動指
令によりオンオフ制御されるようになっている。この電
磁弁１５の先方には、所定圧の作動油を供給しうる作動
油供給部（図示省略）が設けられており、ＥＣＵ１６の
指令信号により電磁弁１５がオンに制御されると、コン
トロールバルブ１４ａ，１４ｂを介して油路４３，４４
には所定圧の作動油が供給されるようになっている。

【００４５】この場合は、第２気筒のプッシュロッド８
の作動や第３気筒のプッシュロッド７の作動に応じてア
キュムレータ３２内に高圧の作動油が蓄圧されるように
なっており、アキュムレータ３２内の圧力が所定圧以上
になると、作動油は第２逆止弁３４を介して高圧油路３
７の油路３６に供給されるようになっている。ところ
で、高圧油路３７としての油路３６と油路１１の開口部
１１ｂとは、図２に示すように、第１油室１２ａにおい
てマスタピストン１２ｂの摺動方向に沿って所定量の段
差（オフセット）を設けて接続されており、マスタピス
トン１２ｂに形成された凹溝３８は、これらの油路３６
及び油路１１を所定のタイミングで連通させるように寸
法で形成されている。

【００４６】すなわち、マスタピストン１２ｂの凹溝３
８が油路３６と連通しないような比較的下方の位置にあ
るときは、高圧油路３７は遮断状態になっており、油路
１１には高圧作動油が供給されないようになっている。
一方、マスタピストン１２ｂが、プッシュロッド８の作
動にともなって所定位置まで上方に駆動されて、凹溝３
８が油路３６と連通すると、油路３６内の高圧作動油が
油路１１に供給されるようになっており、これにより、
油路１１への作動油の供給がマスタピストン１２ｂの作
動に対して所定時間だけ遅れるようになっている。した
がって、スレーブピストン１３ｂはマスタピストン１２
ｂの作動よりも所定時間遅れて駆動されるようになって
いる。

【００４７】これに対して、従来の圧縮圧開放式エンジ
ン補助ブレーキの場合は、排気弁４は他の気筒の排気側
（又は吸気側）のプッシュロッド８の作動とほぼ同時の
タイミングで開駆動されるために、機構的に、排気弁４
が最適な弁開タイミングよりも早く開駆動されていた
が、本装置では、これを是正するべく、油路１１への作
動油供給タイミングを所定時間遅らせているのである。

【００４８】ここで、上述の所定時間の遅れ（位相遅
れ）は、排気弁４をエンジンブレーキとして作動させる
のに最適なタイミングで開駆動するような位相遅れであ
り、これにより第１気筒内の吸入圧縮空気が効率よく排
出されるようになっている。なお、図２に示すように、
マスタピストン１２ｂには、切り欠き部４２が形成され
ている。これは、電磁弁１５がオンに制御されて作動油
供給部から所定油圧の作動油が油路４３に供給されたと
きに、初期油圧（パイロット油圧）を油路１１内に供給
するためのものであり、パイロット油圧は、この切り欠
き部４２から初期油圧供給路１１ａを通って油路１１内
に供給されるようになっている。これにより、圧縮圧開
放式エンジン補助ブレーキの作動時に、油路１１内を速
やかに所定のパイロット油圧にすることができるので、
圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキの作動遅れがなくす
ことができるようになっている。

【００４９】本発明の一実施例としてのエンジンブレー
キ装置は上述のように構成されているので、エンジンブ
レーキ装置としての圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキ
を作動させるときは、ＥＣＵ１６からの制御信号により
電磁弁１５をオンにして、所定圧の作動油を作動油供給
部から各油路４３，４４に供給する。このとき、作動油
は上述の切り欠き部４２を介して油路１１内に供給され
るので、油路１１内は速やかに所定の初期油圧（パイロ
ット油圧）になる。

【００５０】一方、加圧室３１では、第２気筒の排気側
プッシュロッド８によりマスタピストン１２ｂが往復駆
動されて油圧が発生するとともに、油圧室４１では、第
３気筒の吸気側プッシュロッド７により第２マスタピス
トン４０が往復駆動されて油圧が発生する。そして、こ
の加圧室３１で発生した油圧は、第１逆止弁３３を介し
てアキュムレータ３２に蓄圧され、油圧室４１で発生し
た油圧は、第１逆止弁３５及び油路３９を介してアキュ
ムレータ３２に蓄圧される。

【００５１】アキュムレータ３２に蓄圧された作動油
は、所定の油圧まで高められると第２逆止弁３４を介し
て高圧油路３７としての油路３６に供給されるが、この
ときマスタピストン１２ｂが所定位置まで駆動されるま
では油路３６と油路１１とは連通されないので、プッシ
ュロッド８の作動に対して所定の位相遅れを伴って油路
１１に高圧作動油が供給されるようになる。

【００５２】これにより、スレーブピストン１３ｂ及び
作動ロッド１７は、第２気筒のプッシュロッド８の作動
（即ちマスタピストン１２ｂの作動）に対して所定のタ
イミングだけ遅れて駆動され、第１気筒の排気弁４が、
圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキとして最適なタイミ
ングで開駆動されるようになるのである。ここで、圧縮
圧開放式エンジン補助ブレーキが作動している場合の第
１気筒の排気弁４の開閉タイミングについて説明する
と、第１気筒の吸気弁は通常時と同様にピストン２１が
下死点を通過した直後に閉じられて圧縮行程を開始す
る。この後、圧縮行程から膨張行程からへの移行時であ
って、シリンダ内の圧縮空気が最大圧力になった時（即
ちエンジンブレーキ作動における最適な弁開タイミン
グ）に、第１気筒の排気弁４が開駆動される。したがっ
て、ピストン２１により燃焼室２０で高圧状態に圧縮さ
れた空気が、効率良く排気弁４から排出される。

【００５３】また、上述と同様に、他の気筒の排気弁４
も、これに対応した気筒の排気側プッシュロッド８の駆
動タイミングに対して所定時間だけ遅れて、エンジンブ
レーキとして最適な弁開タイミングで開駆動されること
になる。そして、このように排気弁４が作動することに
より、このエンジン１のエンジンブレーキ力が大きく向
上するのである。

【００５４】また、本装置では、第２気筒の排気側プッ
シュロッド８と、この第２気筒が排気行程のときに吸気
行程となる第３気筒の吸気側プッシュロッド７との２箇
所のプッシュロッド８，７の作動により作動油が加圧さ
れるので、油路１１内に供給される作動油を高圧にする
ことができ、圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキ作動時
の排気弁４のバルブリフト量を大きくすることができ
る。したがって、さらに効率よくシリンダ内の圧縮空気
を排出できるという利点もある。

【００５５】また、本装置では、マスタピストン１２ｂ
に切り欠き部４２を形成して、油路４３と初期油圧供給
路１１ａとを連通させているので、圧縮圧開放式エンジ
ン補助ブレーキの作動には、作動油供給部からの作動油
を速やかに油路１１に供給できるので、エンジンブレー
キの作動遅れがないという利点がある。なお、上述で
は、エンジン１は燃料噴射ポンプにより燃焼室２０内に
燃料が噴射されるディーゼルエンジンであって、エンジ
ンブレーキ装置としての圧縮圧開放式エンジン補助ブレ
ーキの作動時には、燃料噴射を行なわないように制御さ
れる。

【００５６】一方、圧縮圧開放式エンジン補助ブレーキ
の作動を中止する場合には、まず、電磁弁１５をオフに
して作動油供給部からの作動油供給を中止する。これに
より、作動油供給系５０には、高圧作動油が残留する
が、この作動油の一部は、第１油室１２ａとマスタピス
トン１２ｂとの隙間、又は第２油室１３ａとスレーブピ
ストン１３ｂとの隙間等からリークして低圧状態とな
る。

【００５７】油路１１内の作動油が低圧状態となると、
マスタピストン１２ｂは図示しない付勢手段により上方
に駆動されて排気側プッシュロッド８から離隔された状
態となる。これにより排気弁４はロッカアーム１０の揺
動にのみ応じて駆動されるようになり、エンジン１は通
常の運転状態となるのである。なお、上述の実施例で
は、第２気筒のプッシュロッドとして排気側のプッシュ
ロッド８を用いて構成した例を説明したが、第１気筒が
圧縮行程を迎えるときに吸気行程となるような気筒をあ
らたに第２気筒として、この第２気筒の吸気側プッシュ
ロッド７を用いてマスタピストン１２ｂを駆動するよう
にしてもよい。また、同様に、この第２気筒が吸気行程
のときに排気行程となる気筒をあらたに第３気筒とし
て、この第３気筒の排気側プッシュロッド８により第２
マスタピストン４０を駆動するようにしてもよい。

【００５８】また、ピストン１２ｂには、油路３６と油
路１１との連通タイミングを変更するための手段を設け
て、エンジンブレーキの制動効率を可変化してもよい。
例えば、ピストン１２ｂの下部にピニオンギアを形成す
るとともに、これに噛合するラックを設け、このラック
位置を制御することによりピストン１２ｂを回転させ
て、油路３６と油路１１との連通タイミングを変更する
ようにすることが考えられる。

【００５９】また、上述の各実施例では、ＯＨＶ型のエ
ンジンに適用した場合についてのみ説明したが、本装置
はＯＨＶ型エンジンにのみ適用できるものではなく、例
えばＯＨＣ型のエンジンにも適用することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のエンジンブレーキ装置によれば、複数の気筒を有
するエンジンにおいて、第１気筒の排気弁を油圧によっ
て駆動するスレイブピストンと、該スレイブピストンに
油圧を供給する油圧供給系と、該油圧供給系に介装され
るとともに、該第１気筒が圧縮行程を迎えるときに排気
行程又は吸気行程となる第２気筒における排気弁又は吸
気弁を駆動するためのプッシュロッドの上下運動に応じ
て動作するマスタピストンと、該油圧供給系に設けら
れ、該マスタピストンが動作すると加圧される加圧室
と、該加圧室に連通するように該油圧供給系に設けられ
たアキュムレータとをそなえ、該油圧供給系に、該アキ
ュムレータと該スレイブピストンとを連通し途中に該マ
スタピストンが介装される高圧油路が設けられるととも
に、該マスタピストンが該プッシュロッドに駆動される
ことにより該高圧油路の断続状態を切り替える凹溝が、
該マスタピストンの外周面に形成され、該マスタピスト
ンの駆動により該凹溝が該高圧油路と該スレイブピスト
ンとを連通状態にすることにより、該マスタピストンの
駆動開始よりも所定時間遅れて該スレイブピストンの駆
動が開始されるという構成により、エンジンブレーキ装
置の作動時に、最適なタイミングで吸入圧縮空気を排出
することができ、制動能力を大幅に向上させることがで
きるという利点がある。

【００６１】また、請求項２記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置によれば、上記請求項１記載の構成に加え
て、該油圧供給系における該アキュムレータの配設位置
と該マスタピストンの配設位置との間の高圧油路部分
に、該アキュムレータから該マスタピストン側への油の
流出を許容する第１の一方向弁が介装されるという構成
により、マスタピストン側からアキュムレータへの作動
油の逆流が防止され、確実に本装置を作動させることが
できる。

【００６２】また、請求項３記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置によれば、上記請求項１記載の構成に加え
て、該油圧供給系における該加圧室の配設位置と該アキ
ュムレータの配設位置との間に、該加圧室から該アキュ
ムレータ側への油の流出を許容する第２の一方向弁が介
装されるという構成により、アキュムレータ側から加圧
室への作動油の逆流が防止され、やはり確実に本装置を
作動させることができる利点がある。

【００６３】また、請求項４記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置によれば、上記請求項１記載の構成に加え
て、該第２気筒が圧縮行程のときに吸気行程又は排気行
程となる第３気筒における吸気弁又は排気弁を駆動する
ためのプッシュロッドの上下運動に応じて動作する第２
マスタピストンと、該第２マスタピストンが動作すると
該アキュムレータを加圧する加圧通路とが設けられると
いう構成により、高圧油を発生させることができ、排気
弁のバルブリフト量を大きくすることができる。これに
より、本装置作動時に、大量の吸入圧縮空気を排出する
ことができ、制動能力を大幅に向上させることができる
という利点がある。

【００６４】また、請求項５記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置によれば、上記請求項４記載の構成に加え
て、該加圧通路における該第２マスタピストンの配設位
置と該アキュムレータの配設位置との間に、該第２マス
タピストンから該アキュムレータ側への油の流出を許容
する第３の一方向弁が介装されるという構成により、ア
キュムレータ側から第２マスタピストンへの作動油の逆
流が防止され、やはり確実に本装置を作動させることが
できる利点がある。

【００６５】また、請求項６記載の本発明のエンジンブ
レーキ装置によれば、上記請求項１記載の構成に加え
て、該第１気筒に、該排気弁とは別に第２排気弁が設け
られ、両排気弁が中間部材を介して共通のロッカアーム
に駆動されるように構成されることにより、エンジンの
排気効率を向上させることができる。また、請求項７記
載の本発明のエンジンブレーキ装置によれば、上記請求
項６記載の構成に加えて、該スレイブピストンと該第１
気筒の排気弁との間に、作動ロッドが介装されるととも
に、該中間部材に対し、該作動ロッドが摺動自在に設け
られるという構成により、作動ロッドは中間部材に対し
て独立して排気弁を作動させることができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてエンジンブレーキ装置
における全体構成を示す模式的な断面図である。

【図２】本発明の一実施例としてエンジンブレーキ装置
における要部構成を示す模式的な断面図であって図１の
一部を拡大して示す図である。

【図３】従来のエンジンブレーキ装置としての４弁式圧
縮圧開放式エンジン補助ブレーキの構成を模式的に示す
全体構成図である。

【図４】従来のエンジンブレーキ装置としての４弁式圧
縮圧開放式エンジン補助ブレーキの要部構成を示す模式
的な断面図である。

【図５】従来のエンジンブレーキ装置としての４弁式圧
縮圧開放式エンジン補助ブレーキの要部構成を示す模式
的な断面図である。

【図６】従来のエンジンブレーキ装置としての４弁式圧
縮圧開放式エンジン補助ブレーキの作用を説明するため
の燃焼室の模式的断面図であって、（ａ）〜（ｃ）はと
もにその作用について説明するための模式的断面図であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダヘッド ３ 吸気弁 ３ａ 吸気ポート ４ 排気弁 ４ａ 排気ポート ５ 中間部材としてのバルブブリッジ ６ ロッカシャフト ７ 排気側プッシュロッド ８ 吸気側プッシュロッド ９ 吸気側ロッカアーム １０ 排気側ロッカアーム １１，３６、４３，４４ 油路 １１ａ 初期油圧供給路 １１ｂ 開口部 １２ａ 第１油室 １２ｂ マスタピストン １３ａ 第２油室 １３ｂ スレーブピストン １４，１４ａ，１４ｂ 逆止弁（コントロールバルブ） １５ 切換手段としての電磁弁（ソレノイドバルブ） １６ 制御手段としてのＥＣＵ １７ 作動ロッド １８ 運転状態検出手段 １９ 付勢手段（フラットスプリング） ２０ 燃焼室 ２１ ピストン ３０ 連動機構 ３１ 加圧室 ３２ アキュムレータ ３３ 第１逆止弁（第２の一方向弁） ３４ 第２逆止弁（第１の一方向弁） ３５ 第３逆止弁（第３の一方向弁） ３７ 高圧油路 ３８ 凹溝 ３９ 加圧通路 ４０ 第２マスタピストン ４１ 油圧室 ４２ 切り欠き部 ５０ 作動油供給系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/06 F02D 13/04

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒を有するエンジンにおいて、 第１気筒の排気弁を油圧によって駆動するスレイブピス
   トンと、 該スレイブピストンに油圧を供給する油圧供給系と、 該油圧供給系に介装されるとともに、該第１気筒が圧縮
   行程を迎えるときに排気行程又は吸気行程となる第２気
   筒における排気弁又は吸気弁を駆動するためのプッシュ
   ロッドの上下運動に応じて動作するマスタピストンと、 該油圧供給系に設けられ、該マスタピストンが動作する
   と加圧される加圧室と、 該加圧室に連通するように該油圧供給系に設けられたア
   キュムレータとをそなえ、 該油圧供給系に、該アキュムレータと該スレイブピスト
   ンとを連通し途中に該マスタピストンが介装される高圧
   油路が設けられるとともに、 該マスタピストンが該プッシュロッドに駆動されること
   により該高圧油路の断続状態を切り替える凹溝が、該マ
   スタピストンの外周面に形成され、該マスタピストンの
   駆動により該凹溝が該高圧油路と該スレイブピストンと
   を連通状態にすることにより、該マスタピストンの駆動
   開始よりも所定時間遅れて該スレイブピストンの駆動が
   開始されることを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
2. 【請求項２】 該油圧供給系における該アキュムレータ
   の配設位置と該マスタピストンの配設位置との間の高圧
   油路部分に、該アキュムレータから該マスタピストン側
   への油の流出を許容する第１の一方向弁が介装されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のエンジンブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】 該油圧供給系における該加圧室の配設位
   置と該アキュムレータの配設位置との間に、該加圧室か
   ら該アキュムレータ側への油の流出を許容する第２の一
   方向弁が介装さ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装置。
4. 【請求項４】 該油圧供給系に、 該第２気筒が圧縮行程のときに吸気行程又は排気行程と
   なる第３気筒における吸気弁又は排気弁を駆動するため
   のプッシュロッドの上下運動に応じて動作する第２マス
   タピストンと、 該第２マスタピストンが動作すると該アキュムレータを
   加圧する加圧通路とが設けられたことを特徴とする請求
   項１記載のエンジンブレーキ装置。
5. 【請求項５】 該加圧通路における該第２マスタピスト
   ンの配設位置と該アキュムレータの配設位置との間に、
   該第２マスタピストンから該アキュムレータ側への油の
   流出を許容する第３の一方向弁が介装されていることを
   特徴とする請求項４記載のエンジンブレーキ装置。
6. 【請求項６】 該第１気筒に、該排気弁とは別に第２排
   気弁が設けられ、両排気弁が中間部材を介して共通のロ
   ッカアームに駆動されるように構成されていることを特
   徴とする請求項１記載のエンジンブレーキ装置。
7. 【請求項７】 該スレイブピストンと該第１気筒の排気
   弁との間に、作動ロッドが介装されるとともに、該中間
   部材に対し、該作動ロッドが摺動自在に設けられている
   ことを特徴とする請求項６記載のエンジンブレーキ装
   置。