JP3353623B2 - エンジン補助ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気バ
ルブの開閉タイミングを通常運転時とは異なるタイミン
グで開閉させることで大きなエンジンブレーキ力を得る
ようにした、エンジン補助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でシリンダ内の圧
力状態をコントロールし、エンジンブレーキ能力を増大
させるようなエンジン補助ブレーキ装置が開発，実用化
されている。

【０００３】このようなエンジン補助ブレーキ装置は、
主に大型トラックやバス等の重量の大きな車両に適用さ
れており、特にエンジン補助ブレーキ装置を排気ブレー
キ装置と併用することで、アクセルオフ時に強力なエン
ジンブレーキが生じるようにして、サービスブレーキの
負担を低減しながら大きな制動力を得るようにしてい
る。

【０００４】ここで、上述のエンジン補助ブレーキ装置
の作動原理を簡単に説明すると、このブレーキ装置の作
動時には、吸気弁及び排気弁は例えば以下のように開閉
駆動される。すなわち、吸気行程時には通常通り吸気弁
を開いて吸気を取り入れる。また、圧縮行程時にも通常
運転時通り吸気弁及び排気弁をともに閉じて、シリンダ
内の吸気を圧縮する。

【０００５】次に、圧縮行程から膨張行程に移行する直
前に、排気弁を開いて、圧縮された吸気を排気弁を介し
て排気ポートに排出する。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に作用しなくなり、膨張
行程ではピストンを押し下げる方向に力が作用しなくな
る。さらに、圧縮空気を排出した後に排気弁を閉じて、
膨張行程時にシリンダ内を密閉状態にする。これにより
ピストンが下降するのを妨げようとする力が発生してエ
ンジンブレーキ力が作用するのである。

【０００６】次に、ピストンが下死点近傍に達して排気
行程に移行すると、通常通り排気弁を開き、シリンダ内
を大気圧近傍にする。この後、ピストンが上死点近傍に
達すると、再び吸気行程を開始する。そして、このよう
な圧縮行程及び膨張行程でのブレーキ力が連続してピス
トン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。言い換えれば、エンジンに負
の仕事としてポンプ作動を行なわせることにより、車両
の運動エネルギを吸収して制動力に変換するのである。

【０００７】なお、このようなエンジン補助ブレーキ装
置の作動時には、燃料噴射は停止される。ところで、例
えば特公平３−４７４１０号公報には、上述したような
エンジン補助ブレーキ装置が開示されている。ここで、
図６〜図８を用いて、このようなエンジン補助ブレーキ
装置の具体的な構成について簡単に説明すると、このエ
ンジンの動弁系は、シリンダヘッド上にカムシャフトを
設けたＯＨＣ式の動弁機構をそなえており、各気筒に
は、吸気弁１４２，１４３及び排気弁１４４，１４５が
配設されている。

【０００８】また、吸気弁１４２，１４３上にはバルブ
ブリッジ（又は、インテーククロスヘッドともいう）１
４６が配設されるとともに、排気弁１４４，１４５上に
はバルブブリッジ（又は、エキゾーストクロスヘッドと
もいう）１４７が配設されている。そして、これらのバ
ルブブリッジ１４６，１４７上には、ロッカシャフト１
４８に揺動自在に支持された吸気ロッカアーム１４９及
び排気ロッカアーム１５０の一端がそれぞれ当接するよ
うに設けられており、エンジンの通常運転時には、吸気
弁１４２，１４３及び排気弁１４４，１４５は、これら
の各ロッカアーム１４９，１５０の作動に応じて開閉駆
動されるのである。

【０００９】また、カムシャフト１５１には、吸気カム
１５２及び排気カム１５３が設けられており、これらの
吸気カム１５２及び排気カム１５３は、通常運転時に適
したタイミングで各ロッカアーム１４９，１５０を作動
させるようなカムプロフィールに形成されている。そし
て、図６に示すように、シリンダヘッド上には、エンジ
ン補助ブレーキ装置の要部構成部品としてのシリンダハ
ウジング１１１がロッカシャフト１４８を跨いで配設さ
れており、このシリンダハウジング１１１には、マスタ
シリンダ１１２と、スレイブシリンダ１１３と、これら
のマスタシリンダ１１２及びスレイブシリンダ１１３を
連通接続する高圧油路（流体通路）１１６とが一体に形
成されている。

【００１０】また、カムシャフト１５１には、上述の吸
排気カム１５２，１５３以外にも、エンジン補助ブレー
キ装置用カム１１５が配設されており、このエンジン補
助ブレーキ装置用カム１１５により、マスタシリンダ１
１２内に配設されたマスタピストン１２５が往復駆動さ
れる。なお、このエンジン補助ブレーキ装置用カム１１
５は、エンジンのピストン位置が圧縮上死点近傍にある
ときに、マスタピストン１２５を駆動するようなカムプ
ロフィールに形成されている。

【００１１】一方、スレイブシリンダ１１３内には、ス
レイブピストン１２９が嵌挿されており、高圧油路１１
６内に作動油が供給されると、マスタピストン１２５の
動作に応じて、スレイブピストン１２９が駆動されるこ
とになる。また、図６に示すように、スレイブピストン
１２９の下方には、ピストンロッド１３０が設けられて
おり、このピストンロッド１３０の下端が排気弁１４５
の上端に当接している。したがって、スレイブピストン
１２９が下降すると、排気ロッカアーム１５０の作動状
態にかかわらず、ピストンロッド１３０を介して排気弁
１４５が開弁駆動されるのである。

【００１２】また、図６及び図８に示すように、シリン
ダハウジング１１１内には、切り換え弁（電磁弁）１１
４が設けられており、図８に示すように、この電磁弁１
１４を切り換え制御することで、作動油供給路１３６と
高圧油路１１６とを連通接続するモードと、高圧油路１
１６と作動油戻り通路１３７とを連通接続するモードと
が切り換えられるようになっているのである。

【００１３】このような構成のエンジン補助ブレーキ装
置では、その作動時には、図示しない燃料噴射弁による
燃料噴射を停止させるとともに、電磁弁１１４を切り換
えて、作動油供給路１３６と高圧油路１１６とを連通接
続させる。これにより、高圧油路１１６内が高圧の作動
油で満たされることになる。また、この場合、マスタピ
ストン１２５がエンジン補助ブレーキ装置用カム１１５
により駆動されると、高圧作動油を介してスレイブピス
トン１２９が駆動され、これにより排気弁１４５が圧縮
上死点近傍で開弁駆動されることになる。

【００１４】したがって、エンジンが圧縮行程から膨張
行程に移行する直前に、排気弁１４５が開き、圧縮され
た吸気が排気弁１４５を介して排出されるので、圧縮行
程で圧縮された吸気の反発力は膨張行程ではピストンに
作用しなくなり、膨張行程時にピストンを押し下げる方
向に力が作用しなくなる。さらに、圧縮空気を排出した
後に排気弁１４５が閉じるので、膨張行程時にシリンダ
内を密閉状態となり、これによりピストンが下降するの
を妨げようとする力が発生してエンジンブレーキ力が作
用するのである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな技術では、エンジン補助ブレーキ装置の作動，非作
動を切り換える電磁弁１１４が各気筒毎に設けられてお
り、これにより電磁弁１１４の数が気筒数と同じ数だけ
必要となり、コストが増大してしまうという課題があ
る。

【００１６】また、このような技術では、作動油供給路
１３６及び作動油戻り通路１３７をそれぞれ各気筒毎に
設ける必要があり、加工工数が増大し、やはりコストが
増大するという課題がある。本発明は、このような課題
に鑑み創案されたもので、エンジン補助ブレーキの作
動，非作動を切り換える電磁弁の数を低減するととも
に、作動油供給路の共通化を図ることでコストを低減で
きるようにした、エンジン補助ブレーキ装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【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補助ブレーキ装置は、複数の気筒を
有するエンジンに付設され、該各気筒に配設された排気
弁を通常運転時の開弁タイミングとは異なるタイミング
で開閉させるエンジン補助ブレーキ装置において、該エ
ンジンの該各気筒に、該エンジンのクランクシャフトか
らの駆動力により所望の油圧を発生する油圧発生部と、
該油圧発生部と別体に構成され該油圧発生部から供給さ
れる作動油圧力により該排気弁を開弁させる排気弁駆動
部と、該油圧発生部で発生した油圧を該排気弁駆動部に
供給する油路部材と、からなる作動油供給ユニットが配
設され、該油圧発生部，該排気弁駆動部及び該油路部材
に対していずれも別体に構成され、該作動油供給ユニッ
ト内の該作動油を外部に排出するモードと作動油貯溜部
から該作動油供給ユニットに該作動油を供給するモード
とを切り換え可能に構成された電磁弁が設けられるとと
もに、該エンジンの気筒列方向に、各気筒の該作動油供
給ユニットに作動油を供給する作動油連通路が形成さ
れ、該電磁弁が該作動油供給ユニットに作動油を供給す
るモードに切り換えられると、該作動油が該作動油連通
路を介して該各気筒の該作動油供給ユニットに供給され
るように構成され、さらに、該エンジンのシリンダヘッ
ド上に配設され、該作動油供給ユニットが取り付けられ
る台部材を有し、該電磁弁が、各気筒毎に設けられた該
排気弁駆動部の何れか１つに隣接して配置されるととも
に、該作動油連通路が、該シリンダヘッド内の気筒列方
向に形成された本通路と、該台部材に形成され該本通路
及び各気筒の該排気弁駆動部を連通接続する枝通路とか
ら構成され、上記電磁弁が、該作動油供給ユニットに該
作動油を供給するモードに切り換えられると、該電磁弁
と隣接配置された枝通路を介して該作動油が該本通路へ
供給されるように構成されていることを特徴としてい
る。

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としてのエンジン補助ブレーキ装置について説明
すると、図１は本装置をそなえたエンジンの一部を模式
的に示す上面図、図２は本装置をそなえたエンジンを模
式的に示す模式的な側面図であって、図１におけるＡ方
向矢視図、図３は本装置の要部構成を示す模式図であっ
て、図１におけるＤ方向矢視図、図４，図５はともに本
装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図４は
図１におけるＢ−Ｂ断面図、図５は図１におけるＣ−Ｃ
断面図である。

【００２０】まず、このエンジンの基本的な構成につい
て簡単に説明すると、図１及び図２に示すように、この
エンジンはＯＨＣ式の動弁機構をそなえており、各気筒
には、吸気弁５１ａ，５１ｂ及び排気弁５２ａ，５２ｂ
が配設されている。また、各気筒の略中央には、燃料噴
射弁５３が配設されている。また、図２に示すように、
排気弁５２ａ，５２ｂ上にはバルブブリッジ６２が配設
されており、同様に吸気弁５１ａ，５１ｂ上にもバルブ
ブリッジ６１が配設されている（図３参照）。

【００２１】そして、これらのバルブブリッジ６１，６
２上には、ロッカシャフト４０に揺動自在に支持された
吸気ロッカアーム４１及び排気ロッカアーム４２の一端
がそれぞれ当接するように設けられており、エンジンの
通常運転時には、吸気弁５１ａ，５１ｂ及び排気弁５２
ａ，５２ｂは、これらの各ロッカアーム４１，４２の作
動に応じて開閉駆動されるようになっている。

【００２２】また、カムシャフト３０には、吸気カム３
１及び排気カム３２が設けられており、これらの吸気カ
ム３１及び排気カム３２は、通常運転時に適したタイミ
ングで各ロッカアーム４１，４２を作動させるようなカ
ムプロフィールに形成されている。次に、本装置の要部
構成について説明すると、図１に示すように、上記カム
シャフト３０には、吸気カム３１や排気カム３２と隣接
してエンジン補助ブレーキ用カム３３が設けられてい
る。

【００２３】また、シリンダヘッド３上には、このエン
ジン補助ブレーキ用カム３３の作動に応じて所望の油圧
を発生する油圧発生部１が設けられている。ここで、こ
の油圧発生部１は、図２に示すように、エンジン補助ブ
レーキ用カム３３により駆動されるマスタピストン１０
と、マスタピストン１０を収納するマスタシリンダ１１
と、このマスタシリンダ１１を形成するマスタピストン
ハウジング１２とをそなえている。

【００２４】これにより、エンジン補助ブレーキ用カム
３３によってマスタピストン１０が往復駆動されると、
マスタシリンダ１１内の作動油が加圧されるようになっ
ている。なお、上述のエンジン補助ブレーキ用カム３３
は、エンジンのピストン位置が圧縮上死点近傍にあると
きに、マスタピストン１０を駆動するようなカムプロフ
ィールに形成されている。

【００２５】また、図１及び図２に示すように、シリン
ダヘッド３の排気弁５２ａの上方には、上記油圧発生部
１とは別体に構成された排気弁駆動部２が設けられてい
る。この排気弁駆動部２は、排気弁５２ａを排気カム３
２による開弁タイミングとは異なるタイミングで開弁さ
せるためものであり、図５に示すように、主に、油圧発
生部１から供給される作動油圧力により駆動されるスレ
イブピストン２０と、スレイブピストン２０が格納され
るスレイブシリンダ２１と、このスレイブシリンダ２１
を形成するスレイブピストンハウジング２２とをそなえ
ている。

【００２６】また、これらのマスタシリンダ１１及びス
レイブシリンダ２１は、図１及び図２に示すように、油
路部材４により接続されており、これら油圧発生部１，
排気弁駆動部２及び油路部材４から作動油供給ユニット
８０が構成されている。ここで、油路部材４は、作動油
供給管４ａと、スレイブピストンハウジング２２内に形
成された作動油供給路４ｂとから構成されており、作動
油供給管４ａの一端がマスタシリンダ１１に接続される
とともに、作動油供給路４ｂの一端がスレイブシリンダ
２１に接続されている。

【００２７】そして、これらの作動油供給管４ａの他端
及び作動油供給路４ｂの他端は、後述するコントロール
バルブ２６を介して接続されており、このコントロール
バルブ２６の作用により、作動油供給管４ａと作動油供
給路４ｂとの接続状態が制御されるようになっている。
なお、図２に示すように、油路部材４は、ロッカシャフ
ト４０を跨ぐように配設されている。

【００２８】そして、本装置では、このように油圧発生
部１と排気弁駆動部２とをそれぞれ別体に構成し、油圧
発生部１と排気弁駆動部２とを油路部材４により接続す
ることで、エンジン全高やエンジン重量の増加を抑制す
るようになっている。すなわち、従来のエンジン補助ブ
レーキ装置では、マスタシリンダ，スレイブシリンダ及
びこれらのマスタシンリンダとスレイブシリンダとを接
続する油路を、一つのハウジングで一体構成しているた
め、エンジンの全高やエンジン重量が大幅に増加してし
まうという問題があったが、本装置によれば、このよう
な一体型ハウジングを用いることなくエンジン補助ブレ
ーキ装置を設けることが可能になるため、エンジン全高
の増大やエンジン重量の増加を極力抑制できるのであ
る。

【００２９】ところで、図３及び図５に示すように、ス
レイブピストン２０の下方には、ピストンロッド２３が
設けられており、このピストンロッド２３の下端が排気
弁５２ａの上端に当接している。したがって、スレイブ
ピストン２０が下降すると、排気ロッカアーム４２の作
動状態にかかわらず、ピストンロッド２３を介して排気
弁５２ａが開弁駆動されるのである。

【００３０】なお、図示するように、スレイブシリンダ
２１内には、リターンスプリング２４が設けられてお
り、スレイブピストン２０は、このリターンスプリング
２４の付勢力により上方に付勢されるようになってい
る。そして、作動油供給路４ｂを介してスレイブシリン
ダ２１に高圧作動油が供給されると、マスタピストン１
０の駆動状態が高圧作動油を介してスレイブピストン２
０に伝達されて、スレイブピストン２０が駆動されるよ
うになっている。

【００３１】また、図中５４，５５はともにバルブスプ
リング、５６はバルブリテーナである。なお、上述して
きた構成は、各気筒とも共通であり、各気筒とも同様に
構成されている。ところで、図２に示すように、カムシ
ャフト３０は、カムジャーナル（軸受部の下部部材）８
及びカムキャップ（軸受部の上部部材）９により軸支さ
れている。このうち、カムジャーナル８はロッカケース
（台部材）５と一体に形成されており、図１に示すよう
に、ロッカケース５は各気筒を囲むような形状に形成さ
れている。

【００３２】また、図２に示すように、排気弁駆動部２
は、このカムキャップ９の上面に取り付けられており、
排気弁駆動部２のスレイブピストンハウジング２２が、
カムキャップ９を介してボルト９ｂ，９ｃによりシリン
ダヘッド３に取り付けられている。すなわち、排気弁駆
動部２とカムキャップ９とは、共通のボルト９ｂ，９ｃ
を用いて共締めされるようになっており、これにより、
部品点数の低減を図るとともに、組み立て工数の低減を
図っているのである。

【００３３】この場合、カムキャップ９とスレイブピス
トンハウジング２２とを、一体形成して、これをカムジ
ャーナル８上にボルトで固定することも考えられるが、
このような場合には、カムキャップ９とスレイブピスト
ンハウジング２２とを同一素材により構成しなければな
らない。一方、エンジン重量の低減の観点からは、カム
キャップ９やスレイブピストンハウジング２２を軽量な
素材、例えばアルミ材を用いて構成したいという要求が
ある。

【００３４】しかしながら、スレイブピストンハウジン
グ２２には高い剛性が要求されるため、この点を考慮し
て、スレイブピストンハウジング２２には、鋳鉄等の鉄
系の素材が用いられている。したがって、カムキャップ
９とスレイブピストンハウジング２２とを一体化して、
同一素材により構成すると、エンジン重量が増加してし
まうことが考えられる。

【００３５】さらに、かかるエンジン重量の低減という
要求より、ロッカケース５（即ち、カムジャーナル８）
には、軽量なアルミ材が用いられているが、上述のよう
に、カムキャップ９とスレイブピストンハウジング２２
とを一体化して、カムキャップ９を鋳鉄等の鉄系の素材
を用いて構成すると、カムジャーナル８とカムキャップ
９とが異種材により形成されることとなるため、カムシ
ャフト３０の軸受部の加工性が困難なものとなり、軸受
部の真円度を高めるのが困難になることが考えられる。

【００３６】そこで、本装置では、ロッカケース５及び
カムキャップ９をともアルミ材により形成することで、
エンジンの軽量化を図りながらカムシャフト３０の軸受
部の加工性を比較的容易なものとし、また、スレイブピ
ストンハウジング２２については、鋳鉄等の鉄系の素材
により形成することで、高い剛性を得るようにしている
のである。そして、上述したように、ロッカケース５の
カムジャーナル８部分と、カムキャップ９と、スレイブ
ピストンハウジング２２とを共通のボルト９ａ〜９ｃで
共締めすることにより、エンジン全体の軽量化、部品点
数の低減化及び組み立て工数の低減化を図るようにして
いるのである。

【００３７】ところで、図２に示すように、ロッカケー
ス５は、油圧発生部１側の壁部５ａがシリンダヘッド３
の上面に回り込むような底面部５ｂを有するような形状
に形成されており、この底面部５ｂがロッカケース５に
より囲まれるロッカ室の底面の一部として構成されてい
る。そして、この底面部５ｂには、位置決めピン７０が
突設されており、この位置決めピン７０によりロッカケ
ース５に対する油圧発生部１の取付け位置が規定される
ようなっているのである。

【００３８】すなわち、油圧発生部１には、マスタピス
トン１０が配設されているが、このマスタピストン１０
は、上述したように、エンジン補助ブレーキ用カム３３
により駆動されるようになっているため、エンジン補助
ブレーキ用カム３３とマスタピストン１０との間の取付
け誤差を極力小さくしたいという要望がある。これに対
して、油圧発生部１のマスタピストンハウジング１２を
シリンダヘッド３に直接取り付けてしまうと、エンジン
補助ブレーキ用カム３３とマスタピストン１０との取付
け誤差に、シリンダヘッド３とロッカケース５との間の
取付け誤差が含まれてしまい、この分だけエンジン補助
ブレーキ用カム３３とマスタピストン１０との間の取付
け位置の精度が低下してしまうことになる。

【００３９】そこで、本装置では、上述したように、ロ
ッカケース５にシリンダヘッド３の上面に回り込むよう
な底面部５ｂを形成し、このロッカケース５の底面部５
ｂにマスタピストンハウジング１２を固定することで、
エンジン補助ブレーキ用カム３３とマスタピストン１０
との間に介在する部材を、ロッカケース５のみとして取
付け位置精度を高めるようにしているのである。

【００４０】すなわち、カムシャフト３０を軸支する軸
受部はカムジャーナル８に設けられているが、このカム
ジャーナル８はロッカケース５に一体に形成されている
ので、マスタピストンハウジング１２をロッカケース５
に対して取り付けることで、取付け誤差が生じる要因を
極力排除しているのである。次に、エンジン補助ブレー
キ装置の作動油の供給経路について説明すると、図図４
に示すように、ロッカケース５のカムジャーナル８内に
は、図示しない油圧源から油路部材４へ高圧作動油を供
給する油路７ａ，７ｂ，７ｃが形成されており、油路７
ｂと油路７ｃとの間には、エンジン補助ブレーキ装置の
作動，非作動を切り換えるための電磁弁６が設けられて
いる。

【００４１】なお、この電磁弁６は、図１に示すよう
に、上記油圧発生部１，排気弁駆動部２及び油路部材４
に対していずれも別体に構成されたものであり、各気筒
に設けられた排気弁駆動部２の何れか１つに隣接して配
置されたものである。また、図４に示すように、ロッカ
ケース５には、油路７ｃ等の内部に残留した作動油を排
出するためのドレーン通路７ｍが形成されている。

【００４２】ここで、電磁弁６は、通常時（オフ時）は
油路７ｂと油路７ｃとを遮断し、油路７ｃとドレーン通
路７ｍとを連通接続するような３方弁であってエンジン
補助ブレーキ装置の作動時には、図示しないコントロー
ラ（ＥＣＵ）からの制御信号によりオンに切り換えられ
て、油路７ｂと油路７ｃとを連通させるようになってい
る。

【００４３】また、油路７ｃは、その下流側で枝通路と
しての油路７ｄと同じく枝通路としての油路７ｅとに分
岐しており、油路７ｄは、カムキャップ９内を通って、
スレイブピストンハウジング２２に形成されたコントロ
ール室２５に接続されている。一方、油路７ｅは、図１
及び図２に示すように、油路７ｆを介してシリンダヘッ
ド内に形成された油路（本通路）７ｇに接続されてい
る。この油路７ｇは、エンジンのシリンダ列方向に沿っ
て設けられており、この油路７ｇから他の各気筒のカム
ジャーナル８内に設けられた油路（枝通路）７ｈ，７
ｊ，７ｋ等を介して、各気筒毎に設けられたスレイブピ
ストンハウジング２２のコントロール室２５に高圧作動
油が供給されるようになっている。

【００４４】なお、上述の油路７ａ，７ｂ，７ｃは、電
磁弁６の配設された気筒にのみ設けられている。また、
各コントロール室２５には、それぞれコントロールバル
ブ２６が設けられており、コントロール室２５に作動油
が供給されると、このコントロールバルブ２６により、
作動油供給管４ａと作動油供給路４ｂとが連通接続され
るとともに、作動油供給管４ａ及び作動油供給路４ｂに
高圧作動油が供給されるようになっている。

【００４５】また、このコントロール室２５のコントロ
ールバルブ２６よりも上方部分は、大気開放されてお
り、コントロール室２５に作動油が供給されない場合
は、作動油供給管４ａ及び作動油供給路４ｂが大気開放
されるようになっている。ここで、コントロールバルブ
２６の構成について、図４及び図５を用いて簡単に説明
すると、このコントロールバルブ２６は、チェックボー
ル２６ａ，第１リターンスプリング２６ｂ，弁体２６
ｃ，第２リターンスプリング２６ｄ等を有しており、弁
体２６ｃには、油孔２６ｅ，２６ｆが設けられている。

【００４６】そして、油路７ｂ（又は、油路７ｋ）を介
して、コントロール室２５に高圧作動油が供給される
と、この作動油の圧力によりコントロールバルブ２６の
チェックボール２６ａが第１リターンスプリング２６ｂ
の付勢力に抗して上昇して、高圧作動油が弁体２６ｃ内
に流入するようになっている。一方、この弁体２６ｃ
は、上述の第１リターンスプリング２６ｂよりも大きな
バネ定数に設定された第２リターンスプリング２６ｄに
より下方に付勢されている。そして、チェックボール２
６ａを介して弁体２６ｃ内に高圧作動油が流入すると、
この高圧作動油により、第２リターンスプリング２６ｄ
の付勢力に抗して弁体２６ｃが上昇するようになってい
る。

【００４７】そして、弁体２６ｃが所定量上昇すると、
弁体２６に設けられた油孔２６ｅと作動油供給管４ａと
が連通するとともに、油孔２６ｆと作動油供給路４ｂと
が連通して、油路部材４内が高圧作動油で満たされるよ
うになっているのである。また、電磁弁６をオフにして
高圧作動油の供給を停止すると、油路７ｃとドレーン通
路７ｍとが連通接続されて、各油路７ｃ〜７ｋ内の作動
油が排出されるようになっている。また、この場合は、
コントロール室２５への高圧作動油の供給が停止される
ので、コントロールバルブ２６のチェックボール２６ａ
が第１リターンスプリング２６ｂの付勢力により下降す
るとともに、弁体２６ｃも第２リターンスプリング２６
ｄの付勢力により下降することになる。そして、このよ
うに弁体２６ｃが下降することで、作動油供給管４ａ及
び作動油供給路４ｂがコントロール室２５を介して大気
開放される。これにより、作動油供給管４ａ内及び作動
油供給路４ｂ内に残留した作動油が速やかに排出され
て、エンジン補助ブレーキを確実に非作動に切り換える
ことができ、エンジン補助ブレーキ装置の応答性を向上
させることができるのである。

【００４８】本発明の一実施形態としてのエンジン補助
ブレーキ装置は、上述のように構成されているので、エ
ンジンの通常運転時には、図示しないコントローラ（Ｅ
ＣＵ）により電磁弁６がオフに制御され、油路７ｂと油
路７ｃとが遮断される。これにより、各気筒の油路部材
４には高圧作動油が供給されず、エンジン補助ブレーキ
用カム３３によりマスタピストン１０が駆動されてもス
レイブピストン２０が作動しないので、排気弁５２ａ
は、排気カム３２のカムプロフィールに応じて開閉駆動
されることになる。

【００４９】すなわち、エンジンの通常運転時には、電
磁弁６をオフにすることで、吸気弁５１ａ，５１ｂ及び
排気弁５２ａ，５２ｂは、それぞれ吸気カム３１及び排
気カム３２のカムプロフィールに応じた通常の開弁タイ
ミングで開閉駆動されることになる。一方、エンジン補
助ブレーキの作動時には、まず、ＥＣＵからの指令信号
に基づいて燃料噴射弁５３による燃料噴射が停止する。
また、これと略同時に、ＥＣＵからの指令信号により電
磁弁６がオンに切り換えられ、油路７ｂと油路７ｃとを
連通させる。これにより、電磁弁６と隣接する排気弁駆
動部２では、図示しない油圧源から油路（枝通路）７ｄ
を介してコントロール室２５に高圧作動油が供給され
る。

【００５０】また、電磁弁６と隣接していない他の排気
弁駆動部２では、油路７ｅから油路７ｆを介して、シリ
ンダヘッド３内にシリンダ列方向に沿って形成された油
路（本通路）７ｇに作動油が供給され、この油路７ｇか
ら各気筒のカムジャーナル８内に設けられた油路（枝通
路）７ｈ，７ｊ，７ｋ等を介して、コントロール室２５
に高圧作動油が供給される。

【００５１】そして、各気筒のコントロール室２５に高
圧作動油が供給されると、この作動油の圧力によりコン
トロールバルブ２６のチェックボール２６ａが第１リタ
ーンスプリング２６ｂの付勢力に抗して上昇して、高圧
作動油が弁体２６ｃ内に流入する。また、弁体２６ｃ内
に高圧作動油が流入すると、第２リターンスプリング２
６ｄの付勢力に抗して弁体２６ｃが上昇し、弁体２６に
設けられた油孔２６ｅと作動油供給管４ａとが連通する
とともに、油孔２６ｆと作動油供給路４ｂとが連通し
て、油路部材４内が高圧作動油で満たされる。

【００５２】したがって、油圧発生部１において、エン
ジン補助ブレーキ用カム３３に応じてマスタピストン１
０が駆動されると、マスタシリンダ１１内の高圧作動油
がさらに加圧されて、作動油供給管４ａ及び作動油供給
路４ｂを介してスレイブシリンダ２１に送出される。一
方、排気弁駆動部２では、油圧発生部１から送出される
作動油圧力により、スレイブピストン２０がリターンス
プリング２４の付勢力に抗して駆動され、ピストンロッ
ド２３を介して排気弁５２ａが開弁駆動されることにな
る。

【００５３】ここで、上述したように、エンジン補助ブ
レーキ用カム３３は、エンジンのピストン位置が圧縮上
死点近傍にあるときに、マスタピストン１０を駆動する
ようなカムプロフィールに形成されているので、ピスト
ンの圧縮上死点近傍で排気弁５２ａが開弁駆動されるこ
とになる。したがって、本装置の作動時には、エンジン
全体としては以下のような作動を行なう。まず、ＥＣＵ
からの制御信号により燃料噴射弁による燃料噴射が停止
する。そして、吸気行程時には、通常通り吸気弁５１
ａ，５１ｂを開いて吸気を取り入れる。また、圧縮行程
時にも通常運転時通り吸気弁５１ａ，５１ｂ及び排気弁
５２ａ，５２ｂをともに閉じて、シリンダ内の吸気を圧
縮する。

【００５４】次に、ピストンの上死点近傍になると、上
述したように排気弁５２ａが開弁駆動されて、圧縮され
た吸気が排気弁５２ａを介して排出される。これによ
り、圧縮行程で圧縮された吸気の反発力はピストンに作
用しなくなり、膨張行程ではピストンを押し下げる方向
に力が作用しなくなる。さらに、圧縮空気を排出した後
に排気弁５２ａが閉じて、膨張行程時にシリンダ内を密
閉状態にする。これによりピストンが下降するのを妨げ
ようとする力が発生してエンジンブレーキ力が作用する
のである。

【００５５】次に、ピストンが下死点近傍に達して排気
行程に移行すると、通常通り排気弁５２ａ，５２ｂが開
いて、シリンダ内を大気圧近傍にする。この後、ピスト
ンが上死点近傍に達すると、再び吸気行程を開始する。
そして、このような圧縮行程及び膨張行程でのブレーキ
力が連続してピストン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。すなわち、エンジン
に負の仕事としてポンプ作動を行なわせることにより、
車両の運動エネルギが吸収され制動力に変換されるので
ある。

【００５６】一方、エンジン補助ブレーキが作動してい
る状態から非作動の状態に切り換える場合は、ＥＣＵに
より電磁弁６をオフして、油路７ｂと油路７ｃとを遮断
するとともに、油路７ｃとドレーン通路７ｍとを連通さ
せる。これにより、油路７ｃ〜７ｋ内の作動油が速やか
に排出される。これにより、コントロール室２５への作
動油の供給が断たれ、コントロールバルブ２６の弁体２
６ｃが下降するので、作動油供給管４ａ及び作動油供給
路４ｂ内がコントロール室２５を介して大気開放され
る。したがって、電磁弁６をオフに切り換えると、油路
部材４内に残留した作動油が排出されて、エンジン補助
ブレーキの作動が速やかに停止するのである。

【００５７】そして、本発明のエンジン補助ブレーキ装
置では、上述したように、電磁弁６を上記油圧発生部
１，排気弁駆動部２及び油路部材４に対していずれも別
体に設け、この電磁弁６を、各気筒の排気弁駆動部２の
何れか１つに隣接して配置するように構成することで、
従来、エンジンの気筒数と同じ数だけ必要であった電磁
弁６の数を低減することができ、コストを低減すること
ができる。

【００５８】また、このように電磁弁６を上記油圧発生
部１，排気弁駆動部２及び油路部材４に対していずれも
別体に設けることで、油圧発生部１，排気弁駆動部２及
び油路部材４を各気筒で共通化することができ、やはり
コストを低減することができるのである。また、作動油
連通路が、シリンダ列方向に設けられた本通路７ｇと、
この本通路７ｇと各気筒のコントロール室２５とを連通
接続する枝通路７ｄ，７ｅ，７ｈ，７ｊ，７ｋとをそな
えて構成されるので、１つの電磁弁６で複数の気筒のコ
ントロール室２５へ作動油を供給することができるとい
う利点がある。

【００５９】また、電磁弁６と隣接している排気弁駆動
部２では、枝通路７ｄを介して電磁弁６からコントロー
ル室２５へ作動油が供給されるとともに、本通路７ｇに
は、枝通路７ｃ，７ｅ，７ｆを介して作動油が供給され
ることになるので、本通路７ｇに作動油を供給させるた
めだけに新たな油路を設ける必要がない。すなわち、電
磁弁６から本通路７ｇへ直接作動油を供給する場合に
は、電磁弁６と本通路７ｇが穿設されたシリンダヘッド
３との間に新たな油路をロッカアケース５を貫通させて
設ける必要があるが、本装置によれば、このような油路
を設ける必要がない。なお、ロッカケース５に本通路７
ｇを延設するのは、ロッカケース５の構造上困難であ
り、このような場合に本装置のような油路の構造は、極
めて有効である。

【００６０】また、本実施形態では、各気筒が直列に配
設された直列エンジンについて説明したものであるが、
本装置はこのような直列エンジンについてのみ適用され
るものではなく、他の形式のエンジン、例えば２つの気
筒列を有するＶ型エンジンについても適用することがで
きる。この場合は、各気筒列において、気筒毎に設けら
れた排気弁駆動部２の何れか１つに電磁弁６を隣接して
配設する（すなわち、各気筒列毎にそれぞれ１つずつ電
磁弁６設ける）ことで、上述と同様の作用，効果を得る
ことができるのである。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のエンジン補助ブレーキ装置によれば、油圧発生部
と排気弁駆動部とをそれぞれ別体に構成し、油圧発生部
と排気弁駆動部とを油路部材により接続するので、一体
型ハウジングを用いることなくエンジン補助ブレーキ装
置を設けることが可能になり、エンジン全高の増大やエ
ンジン重量の増加を極力抑制できる利点がある。 また、
電磁弁を油圧発生部，排気弁駆動部及び油路部材に対し
ていずれも別体に設けるとともに、作動油連通路が気筒
列方向に形成されるので、１つの電磁弁で複数の気筒の
コントロール室へ作動油を供給することができるという
利点がある。すなわち、従来はエンジンの気筒数と同じ
数だけ必要であった電磁弁の数を低減することができ、
電磁弁の配設スペースを確保する必要がない上、部品点
数削減による製作工数削減及びコストを低減することが
できるという利点がある。

【００６２】また、このように電磁弁を上記油圧発生
部，排気弁駆動部及び油路部材に対していずれも別体に
設けることで、油圧発生部，排気弁駆動部及び油路部材
を各気筒で共通化することができ、やはりコストを低減
することができるのである。さらに、作動油連通路が、
シリンダ列方向に設けられた本通路と、この本通路と各
気筒のコントロール室とを連通接続し台部材に形成され
た枝通路とから構成され、電磁弁が、各気筒の排気弁駆
動部の何れか１つに隣接して配置されるように構成する
ことで、電磁弁からシリンダヘッド内に配設された本通
路までの間に、台部材を貫通して新たな油路を設ける必
要がなく、台部材に配設された枝通路までの間に油路を
設けるだけでよく、加工工数や製造コストを低減するこ
とができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのエンジン補助ブレ
ーキ装置をそなえたエンジンの一部を模式的に示す上面
図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのエンジン補助ブレ
ーキ装置をそなえたエンジンを模式的に示す模式的な側
面図であって、図１におけるＡ方向矢視図である。

【図３】本発明の一実施形態としてのエンジン補助ブレ
ーキ装置の要部構成を示す模式図であって、図１におけ
るＤ方向矢視図である。

【図４】本発明の一実施形態としてのエンジン補助ブレ
ーキ装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図
１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図５】本発明の一実施形態としてのエンジン補助ブレ
ーキ装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図
１におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図６】一般的なエンジン補助ブレーキ装置を説明する
ための模式図である。

【図７】一般的なエンジン補助ブレーキ装置を説明する
ための模式図である。

【図８】一般的なエンジン補助ブレーキ装置を説明する
ための模式図である。

【符号の説明】

１ 油圧発生部 ２ 排気弁駆動部 ３ シリンダヘッド ４ 油路部材 ４ａ 作動油供給管 ４ｂ 作動油供給路 ５ ロッカケース（台部材） ５ａ ロッカケース壁部 ５ｂ ロッカケース底面部 ６ 電磁弁 ７ａ〜７ｃ 油路（作動油連通路） ７ｇ 本通路としての油路（作動油連通路） ７ｄ，７ｅ，７ｈ，７ｊ，７ｋ 枝油路としての油路
（作動油連通路） ７ｍ ドレーン通路 ８ カムジャーナル（軸受部の下部部材） ９ カムキャップ（軸受部の上部部材） ９ａ〜９ｃ ボルト １０ マスタピストン １１ マスタシリンダ １２ マスタピストンハウジング ２０ スレイブピストン ２１ スレイブシリンダ ２２ スレイブピストンハウジング ２３ ピストンロッド ２４ リターンスプリング ２５ コントロール室 ２６ コントロールバルブ ３０ カムシャフト ３１ 吸気カム ３２ 排気カム ３３ エンジン補助ブレーキ用カム ４０ ロッカシャフト ４１ 吸気ロッカアーム ４２ 排気ロッカアーム ５１ａ，５１ｂ 吸気弁 ５２ａ，５２ｂ 排気弁 ５３ 燃料噴射弁 ５４，５５ バルブスプリング ５６ バルブリテーナ ６１ 吸気側バルブブリッジ ６２ 排気側バルブブリッジ ７０ 位置決めピン ８０ 作動油供給ユニット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−71264（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−259589（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−144729（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−162317（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−132243（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/06

Claims (1)

(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付設さ
   れ、該各気筒に配設された排気弁を通常運転時の開弁タ
   イミングとは異なるタイミングで開閉させるエンジン補
   助ブレーキ装置において、 該エンジンの該各気筒に、 該エンジンのクランクシャフトからの駆動力により所望
   の油圧を発生する油圧発生部と、 該油圧発生部と別体に構成され該油圧発生部から供給さ
   れる作動油圧力により該排気弁を開弁させる排気弁駆動
   部と、 該油圧発生部で発生した油圧を該排気弁駆動部に供給す
   る油路部材と、 からなる作動油供給ユニットが配設され、 該油圧発生部，該排気弁駆動部及び該油路部材に対して
   いずれも別体に構成され、該作動油供給ユニット内の該
   作動油を外部に排出するモードと作動油貯溜部から該作
   動油供給ユニットに該作動油を供給するモードとを切り
   換え可能に構成された電磁弁が設けられるとともに、 該エンジンの気筒列方向に、各気筒の該作動油供給ユニ
   ットに作動油を供給する作動油連通路が形成され、 該電磁弁が該作動油供給ユニットに作動油を供給するモ
   ードに切り換えられると、該作動油が該作動油連通路を
   介して該各気筒の該作動油供給ユニットに供給されるよ
   うに構成され、 さらに、該エンジンのシリンダヘッド上に配設され、該
   作動油供給ユニットが取り付けられる台部材を有し、 該電磁弁が、各気筒毎に設けられた該排気弁駆動部の何
   れか１つに隣接して配置されるとともに、 該作動油連通路が、該シリンダヘッド内の気筒列方向に
   形成された本通路と、該台部材に形成され該本通路及び
   各気筒の該排気弁駆動部を連通接続する枝通路とから構
   成され、 上記電磁弁が、該作動油供給ユニットに該作動油を供給
   するモードに切り換えられると、該電磁弁と隣接配置さ
   れた枝通路を介して該作動油が該本通路へ供給 されるよ
   うに構成されている ことを特徴とする、エンジン補助ブ
   レーキ装置。