JP3363849B2

JP3363849B2 - エンジンブレーキ装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP3363849B2
Application number: JP27953599A
Authority: JP
Inventors: 寿男飯島; 幸徳川本
Original assignee: Jidosha Buhin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Jidosha Buhin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001098912A

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及びその制御方法に関する。

【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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本出願人の先願に特願
平7-231516号（以下「第一先願」という）と特願平8-31
0598号（以下「第二先願」という）とがある。これらは
いずれも気筒毎の油圧作動式ブレーキユニットを備え、
各ブレーキユニットを共通の電磁弁ユニットでON/OFFさ
せるようになっている。

【０００４】ブレーキユニットをエンジンに組み付ける
とき、ブレーキユニットの出力軸端と排気弁側の軸端と
のギャップをある決められた一定値としなければならな
い。こうしないと正確なタイミング及びリフト量で排気
弁を開弁できないからである。しかし実際には製造誤差
や組付誤差があるため個体間にバラツキが存在する。そ
こでギャップを個体毎に微調整するための機構がいずれ
の先願にも存在する。

【０００５】第一先願では、ブレーキユニットの下端部
にロックナットが設けられ、これを緩めたり締め付けた
りしてギャップを微調整できるようになっている。しか
し、その周りにはロッカーアーム等の各種動弁部品が存
在し、これらとの干渉があり作業が非常に繁雑であっ
た。

【０００６】そこで、第二先願ではブレーキユニットの
頂部にロックナットを設け、上方から容易に作業できる
ようにした。

【０００７】しかし、第二先願にも以下のような問題が
ある。即ち、これにおいてはブレーキユニットに油圧が
供給されたとき、チェックボールが開いて油圧をピスト
ン室に送り、ピストンを排気弁開弁方向に下降させると
共に、その最大下降量をピストンに追従移動する閉塞部
材のストロークで規定していた。ピストンが最大下降量
を越えて下降すると、閉塞部材がピストンから離れ、ピ
ストンに設けられたリーク穴が開いて油圧が逃げ、ピス
トンの下降が停止する。

【０００８】しかし、この方式だとピストンが最大下降
位置付近で上下動し、リーク穴の開閉が繰り返され、ピ
ストン室の内圧が微振動する結果、チェックボールの開
閉が繰り返されてチェックボールの耐久性が悪化してい
た。

【０００９】なお、このような最大リフト自動調節機構
は第一先願では採用されていない。よって第一先願には
このような問題が生じない。

【００１０】次に、いずれの先願においても、ピストン
及びピストン室が排気弁軸に同軸配置される一方、ピス
トン室手前で油圧給排を切り替えるチェックボール及び
切替プランジャが排気弁軸と同軸でなかった。第一先願
では別の場所に平行に、第二先願では直交方向に配置さ
れていた。このため先願のものではブレーキユニットが
比較的大きなものとならざるを得なかった。また、この
ような多軸配置だと各部品を収納する穴の加工も多軸で
行わなければならず、加工が繁雑でコスト高の原因とな
っていた。

【００１１】そこで、本発明の目的は、先願の長所を失
うことなく短所を解決できるエンジンブレーキ装置を提
供することにある。

【００１２】また、本発明の目的は、ギャップの微調整
が容易なエンジンブレーキ装置を提供することにある。

【００１３】また、本発明の目的は、チェックボールの
耐久性を確保できるエンジンブレーキ装置を提供するこ
とにある。

【００１４】また、本発明の目的は、コンパクト且つ低
コストのブレーキユニットを備えたエンジンブレーキ装
置を提供することにある。

【００１５】また、本発明の目的は、高い信頼耐久性を
備えたエンジンブレーキ装置を提供することにある。

【００１６】さらに、本発明の目的は、高いエンジンブ
レーキ力を得ることができるエンジンブレーキ装置の制
御方法を提供することにある。

【００１７】

【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、所定の基準軸に沿ってこれと同軸にアク
チュエータピストンとチェックボールと切替プランジャ
とを配列し、これらをアクチュエータボディに一括して
収め、このアクチュエータボディの外周部に上記基準軸
と同軸の雄ネジを設け、このアクチュエータボディを固
定側のユニットボディに螺合して気筒毎のブレーキユニ
ットを構成するようにしたものである。

【００１８】これによれば、基準軸に沿った一軸配置と
なるのでブレーキユニットをコンパクト化できる。また
穴の加工も容易となり低コストとなる。

【００１９】上記基準軸がエンジンの排気弁と同軸に位
置されるのが好ましい。

【００２０】上記アクチュエータボディの雄ネジが上記
ユニットボディの上方に突出され、この突出部にロック
ナットが締結されて上記アクチュエータボディと上記ユ
ニットボディとの相対位置が固定されるのが好ましい。

【００２１】上記アクチュエータボディに、上記アクチ
ュエータピストンと当接してその移動量を所定範囲に規
制する一対のストッパ部が設けられるのが好ましい。

【００２２】上記アクチュエータボディと上記ユニット
ボディとの螺合部に作動流体の通路が形成されるのが好
ましい。

【００２３】複数気筒分の上記ユニットボディ同士が連
結されて連結ユニットボディをなし、この連結ユニット
ボディ内部に気筒毎のブレーキユニットに対し作動流体
を給排するための流体通路が設けられるのが好ましい。

【００２４】上記連結ユニットボディがエンジンのシリ
ンダヘッド上に両持ち支持されるのが好ましい。

【００２５】エンジンのシリンダヘッドの上部に取り付
けられこれと同形状とされる枠状のケーシングを備え、
このケーシングの外側部に、上記ブレーキユニットに対
する作動流体の給排を切り替えるための電磁弁ユニット
が取り付けられるのが好ましい。

【００２６】上記ケーシングの長手方向中間位置に上記
電磁弁ユニットが取り付けられ、その位置を境に前後の
気筒分の上記ユニットボディ同士が連結されて連結ユニ
ットボディをなし、その前後の連結ユニットボディと上
記電磁弁ユニットとが各々配管で接続されるのが好まし
い。

【００２７】本エンジンブレーキ装置は排気ブレーキ装
置と併用されるのが好ましい。

【００２８】この場合の制御方法として、手動スイッチ
のON/OFF及びエンジン回転数に応じてエンジンブレーキ
装置及び排気ブレーキ装置の作動・非作動を切り替える
ようにし、手動スイッチがONの場合において、エンジン
回転数が所定値未満であればエンジンブレーキ装置を非
作動状態、エンジン回転数が上記所定値以上であればエ
ンジンブレーキ装置を作動状態とし、且つ、全てのエン
ジン回転数において排気ブレーキ装置を作動状態とする
のが好ましい。

【００２９】

【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。

【００３０】図４及び図５に示すように、本発明に係る
エンジンブレーキ装置は常開式で、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給排を切り替える電磁
弁ユニット２とで主に構成される。ここではエンジンが
直列４気筒のディーゼルエンジンとされる。かかるエン
ジンブレーキ装置ではエンジンの潤滑オイルを作動流体
とし、オイルポンプ（図示せず）出口直後の位置から十
分高圧のオイルを取り出し、これを電磁弁ユニット２、
ブレーキユニット１へと順に送り、排気弁３の開弁に供
するようになっている。このようにブレーキユニット１
は油圧作動式のアクチュエータとして機能する。

【００３１】図１及び図２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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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
下方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。

【００３８】切替プランジャ６の下側に段差状縮径部３
０で区画される切替油圧室３１が形成され、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。

【００３９】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の中間部はアクチュエータボ
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。

【００４０】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。

【００４１】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。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。

【００４２】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。

【００４３】図１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。

【００４４】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。

【００４５】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４１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４３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。

【００４６】ところで、図２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。

【００４７】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。

【００４８】図４及び図５に示すように、本装置ではエ
ンジン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４７をな
し、各連結ユニットボディ４７が二本のボルト４８でシ
リンダヘッド上のボス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の前後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。

【００４９】図３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にはオイルポン
プから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
イルパン側に排出するためのニップルである。

【００５０】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。

【００５１】図３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。

【００５２】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。

【００５３】図４に示すように、コイル５８は電子制御
ユニット（以下「ＥＣＵ」という）６７によりON/OFF制
御される。ＥＣＵ６７はエンジンや車両の電子制御を総
括的に司るもので、これ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、車両走行状態を示す
各種信号が取り込まれる。

【００５４】本装置を作動させているときのサイクル線
図を図６に示す。上述のようにコイル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
で下降されていれば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１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、正規の開弁期間になれば正規のカムリ
フト量でリフトされる。

【００５５】アクチュエータピストン４を駆動する高圧
オイルはシステム油圧でそれ程高圧でない。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
トを達成することができるので、別系統で油圧回路を構
成しないで済み、構造単純化、低コスト化を達成でき
る。

【００５６】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。

【００５７】図４に示すように、ここでは本エンジンブ
レーキ装置が排気ブレーキ装置６８と併用される。排気
ブレーキ装置６８は排気マニホールド７１の出口部ない
し集合部に排気シャッタ６９を備え、この排気シャッタ
６９を空圧作動式のサーボ装置７０で選択的に開閉する
ようになっている。サーボ装置７０に至る空圧供給配管
にサーボ圧力弁７１が設けられ、このサーボ圧力弁７１
をＥＣＵ６７でON/OFF制御し、排気ブレーキ制御を行う
ようになっている。

【００５８】また、本装置と排気ブレーキ装置６８とは
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。ただし図７に示すよう
に、手動スイッチ７２がONであっても、本装置はエンジ
ン回転数に応じて作動状態が切り替えられる。この回転
数による切替えはＥＣＵ６７によって行われる。本装置
はエンジン回転数が所定の切替回転数Ｎ以上のときのみ
作動状態とされ、切替回転数Ｎ未満のときは非作動状態
とされる。切替回転数Ｎは比較的低い回転数、例えば15
00(rpm) が設定される。一方、排気ブレーキ装置６８
は、全てのエンジン回転数において作動状態とされる。
これにより切替回転数Ｎ未満のときは排気ブレーキ装置
６８が単独で作動し（図中菱形で示す）、切替回転数Ｎ
以上のときは本装置と排気ブレーキ装置６８とが同時に
作動されることになる（図中丸で示す）。

【００５９】かかるエンジンブレーキ装置には以下の特
徴がある。即ち、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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】さらに、第二先願のような最大リフト自動
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。

【００６３】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、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５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
に前後の連結ユニットボディ４７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。

【００６４】図５に示すように、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。なお、図
５においてオイル出口部５４はケーシング４９の下側に
設けられ、図には現れない。

【００６５】ところで、図７に示す本装置の制御方法に
は以下の利点がある。即ち、本装置は排気弁３を微小リ
フトさせ、排気弁周りにチョークの状態を作ってブレー
キ力を発生するものである。このためエンジン回転数が
あまり低いと筒内圧縮圧が単に抜けてしまってチョーク
の状態とならず、ブレーキ力が発生しない。このため低
回転域では排気ブレーキ装置６８単独による排気ブレー
キを行っている。かかる排気ブレーキ装置６８では排気
シャッタ６９に通常より排気絞りの強い低回転用のもの
を採用している。即ち、排気シャッタ６９として、その
全閉時に直径４mmの穴相当の排気通路面積を区画するよ
うなものを採用している。通常の排気シャッタは直径８
mmの穴相当である。これにより低回転域で通常よりも高
い排気ブレーキ力が得られる。

【００６６】一方、このように排気絞りを強くした場
合、本装置を同時作動させないとすると中高回転域では
排気弁３から排気シャッタ６９までの区間の排圧が異常
に大きくなり、排気弁３のバウンス等を生じさせ、最悪
エンジンを破損させてしまう。ここでは本装置を同時作
動させるので、吸気行程となっている筒内に上記区間の
排気を逆流させて吸い込ませ、排圧を低下させることが
できる。これにより中高回転域でも排気ブレーキ力を確
保しつつ、排気弁周りのチョークを作って圧縮ブレーキ
力を発生させられる。これによって中高回転域でも高い
ブレーキ力が得られるのである。

【００６７】この利点は本エンジンブレーキ装置が常開
式だからこそ得られる利点である。これを以下具体的に
示す。まず図８は、排気ブレーキ装置単独作動の場合を
示す。排気シャッタ６９の閉鎖により、各排気弁３から
排気シャッタ６９までの排気通路区間８０にＰ₁ ＝５
(kg/cm² ) の圧力が発生したとする。このとき排気行
程にあるNo.1cyl にその圧力Ｐ₁ による排気ブレーキ
力が発生する。この排気ブレーキ力は圧力Ｐ₁ が高い
程大きい。

【００６８】一方、No.2cyl は吸気行程にあり（吸気圧
Ｐ₂ ）、このとき当該気筒の排気弁３は傘部背面３ａ
から圧力Ｐ₁ で開弁方向に押される。傘部背面３ａの
受圧面積をＳとすると、筒内圧を無視すれば排気弁３に
は開弁方向の力Ｐ₁ Ｓが付加される。これがバルブス
プリング４０のセット荷重Ｆより小さければ排気弁３を
閉じていられるが、Ｆを上回ってしまうと排気弁３は開
いてしまう。

【００６９】このように、排気ブレーキ力はバルブスプ
リング４０のセット荷重Ｆに大きく依存する。そして排
気通路区間８０の圧力Ｐ₁ をあまり大きくしてしまう
と、もはや排気弁３は正規のバルブタイミングで開閉で
きなくなり、排気弁３のバウンス等所謂おどりを生じ、
最悪エンジンを破損させてしまう。

【００７０】なお、このとき圧縮行程にあるNo.4cyl に
は最大４３(kg/cm² ) の筒内圧が発生する。図９に排
気ブレーキ単独の場合のＰＶ線図を示す。

【００７１】一方、図１０に本エンジンブレーキ装置と
排気ブレーキ装置６８とを同時に作動させた場合を示
す。このときは同一の排気シャッタ６９を用いても排気
通路区間８０の圧力Ｐ₁ は３．９(kg/cm² ) にしか
上がらない。その理由は、吸気行程にあるNo.2cyl で排
気の筒内への逆流が生じているからである。これは本装
置が常開式で、吸気行程にも拘らず排気弁３が開いてい
る気筒があるからである。このとき排気行程のNo.1cyl
における排気ブレーキ力は、先の単独の場合より若干小
さいが、圧縮行程にあるNo.4cyl で圧縮ブレーキ力が生
じるので、これらの合計として排気ブレーキ装置単独の
場合より大きなブレーキ力が得られる。当然圧力Ｐ₁
が低いので排気弁３のおどりやエンジン破損の心配はな
い。逆にいえば強力なバルブスプリング４０を用いなく
て済むのである。

【００７２】なお、このとき圧縮行程にあるNo.4cyl に
は最大２５(kg/cm² ) の筒内圧が発生する。図１１に
かかる併用作動時のＰＶ線図を示す。この場合、ブレー
キ力は排気弁３の常開リフト量と排気シャッタ６９の絞
り度合いとに大きく依存する。

【００７３】以上のような理由から、本装置では全回転
域において、従来の排気ブレーキのみによる場合（図７
に四角で示す）に比べ、高いブレーキ力を得ることがで
きる。

【００７４】以上、本発明の実施の形態は他にも様々な
ものが考えられる。

【００７５】

【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。

【００７６】(1) ブレーキユニットのコンパクト化、低
コスト化を図れる。

【００７７】(2) 高い信頼耐久性を確保できる。

【００７８】(3) 高いブレーキ力を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブレーキユニットの取付状態を示す縦断正面図
である。

【図２】ブレーキユニットの拡大縦断正面図である。

【図３】電磁弁ユニットの縦断正面図である。

【図４】エンジンブレーキ装置及び排気ブレーキ装置の
システム図である。

【図５】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６】吸排気弁リフト線図である。

【図７】エンジンブレーキ装置及び排気ブレーキ装置に
よるブレーキ特性を示す線図である。

【図８】排気ブレーキ装置単独作動時のエンジン状態を
示す概略図である。

【図９】排気ブレーキ装置単独作動時のＰＶ線図を示
す。

【図１０】エンジンブレーキ装置と排気ブレーキ装置と
の併用作動時におけるエンジン状態を示す概略図であ
る。

【図１１】エンジンブレーキ装置と排気ブレーキ装置と
の併用作動時におけるＰＶ線図を示す。

【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４アクチュエータピストン５チェックボール６切替プランジャ７アクチュエータボディ８雄ネジ９ユニットボディ１１雌ネジ穴２０ピストンスプリングシート２２上端壁３３オイル第一通路３４オイル第二通路３５溝３７ロックナット４７連結ユニットボディ４９ケーシング５０オイル配管６７電子制御ユニット６８排気ブレーキ装置７２手動スイッチ７５シリンダヘッドＣ基準軸ＧギャップＮ切替回転数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−334008（ＪＰ，Ａ) 特開平11−101138（ＪＰ，Ａ) 特開平10−153107（ＪＰ，Ａ) 特開平９−79015（ＪＰ，Ａ) 特開平９−41926（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/06 F02D 13/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の基準軸に沿ってこれと同軸にアク
チュエータピストンとチェックボールと切替プランジャ
とを配列し、これらをアクチュエータボディに一括して
収め、該アクチュエータボディの外周部に上記基準軸と
同軸の雄ネジを設け、該アクチュエータボディを固定側
のユニットボディに螺合して気筒毎のブレーキユニット
を構成するようにしたことを特徴とするエンジンブレー
キ装置。
【請求項２】上記基準軸がエンジンの排気弁と同軸に
位置される請求項１記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項３】上記アクチュエータボディの雄ネジが上
記ユニットボディの上方に突出され、該突出部にロック
ナットが締結されて上記アクチュエータボディと上記ユ
ニットボディとの相対位置が固定される請求項１又は２
記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項４】上記アクチュエータボディに、上記アク
チュエータピストンと当接してその移動量を所定範囲に
規制する一対のストッパ部が設けられる請求項１乃至３
いずれかに記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項５】上記アクチュエータボディと上記ユニッ
トボディとの螺合部に作動流体の通路が形成される請求
項１乃至４いずれかに記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項６】複数気筒分の上記ユニットボディ同士が
連結されて連結ユニットボディをなし、該連結ユニット
ボディ内部に気筒毎のブレーキユニットに対し作動流体
を給排するための流体通路が設けられる請求項１乃至５
いずれかに記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項７】上記連結ユニットボディがエンジンのシ
リンダヘッド上に両持ち支持される請求項６記載のエン
ジンブレーキ装置。
【請求項８】エンジンのシリンダヘッドの上部に取り
付けられこれと同形状とされる枠状のケーシングを備
え、該ケーシングの外側部に、上記ブレーキユニットに
対する作動流体の給排を切り替えるための電磁弁ユニッ
トが取り付けられる請求項１乃至７いずれかに記載のエ
ンジンブレーキ装置。
【請求項９】上記ケーシングの長手方向中間位置に上
記電磁弁ユニットが取り付けられ、その位置を境に前後
の気筒分の上記ユニットボディ同士が連結されて連結ユ
ニットボディをなし、その前後の連結ユニットボディと
上記電磁弁ユニットとが各々配管で接続される請求項８
記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項１０】排気ブレーキ装置と併用される請求項
１乃至９いずれかに記載のエンジンブレーキ装置。
【請求項１１】請求項１０記載のエンジンブレーキ装
置の制御方法であって、手動スイッチのON/OFF及びエン
ジン回転数に応じてエンジンブレーキ装置及び排気ブレ
ーキ装置の作動・非作動を切り替えるようにし、手動ス
イッチがONの場合において、エンジン回転数が所定値未
満であればエンジンブレーキ装置を非作動状態、エンジ
ン回転数が上記所定値以上であればエンジンブレーキ装
置を作動状態とし、且つ、全てのエンジン回転数におい
て排気ブレーキ装置を作動状態とすることを特徴とする
エンジンブレーキ装置の制御方法。