JPH08334008A - エンジンブレーキ制御における動的位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気バルブを開位置に動かすようにエンジン
ブレーキ制御に使用するための装置を開示する。 【解決手段】 この装置は、排気バルブと係合可能なア
クチュエータと、電子的に制御可能な制御バルブを含
む。アクチュエータは、バルブスプールと従動ピストン
を含んでおり、従動ピストンは通路を有し、バルブスプ
ールは、高流体圧源に接続された高圧環状部と低流体圧
源に接続された低圧環状部とを含んでいる。バルブスプ
ールは従動ピストンに対して可動であり、通路を高圧環
状部または低圧環状部のいずれかと相互に接続する。電
子作動式制御バルブは、高流体圧をバルブスプールと従
動ピストンに選択的に与え、従動ピストンを揺動させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンリターダシス
テム及び方法に関する。より詳細には、本発明は、電子
制御式油圧作動を用いるエンジン圧縮型ブレーキの装置
と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンブレーキ即ちリターダが、トラ
クター・トレーラのような重車両を減速する際にホイー
ルブレーキを補助し、補足するのに用いられる。エンジ
ンブレーキは、ホイールブレーキのオーバヒートを緩和
する助けとなるために、好ましい。車両の設計と技術が
進歩するにつれて、トラクター・トレーラの牽引能力が
増大する一方で、転動抵抗と空気抵抗が低下してきた。
このため、現在の重車両には改善されたエンジンブレー
キシステムが必要とされる。現在のエンジンブレーキシ
ステムに関する問題は、ノイズレベルが高いことと圧縮
型ブレーキ機構においてエンジンシリンダの全てを使用
しないために所定のブレーキレベルにおいて滑らかな作
動に欠けることを含む。また、現在のシステムでは様々
な道路及び車両状況に適応するのは容易なことではな
い。さらに、現在のシステムは、複雑で、しかも高価な
ものである。公知の圧縮型ブレーキは、内燃機関を動力
発生ユニットから動力消費型空気圧縮機に変換するもの
である。米国特許第３、２２０、３９２号は、シリンダ
内のピストンが圧縮行程で上死点（ＴＤＣ）に近づく
と、シリンダ内に配置された排気バルブが開くエンジン
ブレーキシステムを開示する。アクチュエータは、カム
及びプッシュロッドに駆動され、エンジンのブレーキの
間、従動ピストンを駆動し排気バルブを開くマスターピ
ストンを含む。この特許の装置によって達成されるブレ
ーキは、排気バルブの開きのタイミングと時間の長さが
マスターシリンダを駆動するカムの幾何的構造によって
決定され、これらのパラメータを独立して制御できない
ために制限される。

【０００３】電子制御式エンジンブレーキシステムにお
けるエンジンブレーキアクチュエータは、排気バルブの
開きのタイミングと長さを別々に制御できる。これらの
例としては、米国特許第５、０１２、７７８号、同第
５、２５５、６５０号及び同第４、５７２、１１４号に
開示されるエンジンブレーキシステムがある。公知のエ
ンジンブレーキアクチュエータは、選択可能な時間の
間、排気バルブを開くために、電子制御と協働する高低
流体圧源を用いる。米国特許第４、４６４、９７７号
は、ソレノイドコイルを備えた電磁回路に制御要素を有
し、この制御要素がポートステムのまわりに配置され
て、これに対して可動なスリーブを有するようになって
いる流体圧動力式アクチュエータを開示する。ポートス
テムは、このポートステム内に配置された一連の通路を
介して高低流体圧源とそれぞれ流体連通する高低圧力溝
を含む。高圧溝と低圧溝の双方が制御要素に配置された
溝と部分的に流体連通している。この制御要素溝は、２
つの一体型で軸線方向に近接しあうピストンを有する作
動部材に近接して制御圧室と流体連通する。制御要素の
動きによって溝間の連通が変わり、制御圧室の流体圧が
変化する。制御圧室における流体圧の変化によるピスト
ン運動によって制御要素に対してポートステムが動くよ
うにポートステムにピストンが固定される。

【０００４】米国特許第５、１６１、５０１号は、エン
ジンリターダに用いる従動ピストンを開示する。この従
動ピストンは、ハンウジン内に収納された従動ピストン
シリンダ内に配置されており、従動ピストンの上面から
下方に延びる長手方向のボアを含む。静止バルブ部材が
長手方向のボア内でネジとばねとの間に配置される。バ
ルブ部材は、ねじのスロットに近接して配置されたアパ
ーチュアを有し、従動ピストン上にあってバルブ部材の
下で長手方向のボアの領域と流体連通するように従動ピ
ストンシリンダの領域を配置するようになる。従動ピス
トンは、さらに長手方向のボアを従動ピストンの外側の
壁に配置されている円周方向の溝に接続する半径方向の
ボアを含む。半径方向のボアは長手方向のボアと流体連
通しないように、バルブ部材によって初期にカバーされ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】作動時に、高圧流体パ
ルスが従動ピストン上のシリンダ領域に供給されて高圧
流体をピストンの上面に加え、このピストンを下方に動
かす。バルブ部材に対して従動ピストンを十分に変位さ
せた後、半径方向のボアがカバーされなくなる。通路が
ハウジング内に配置されて低圧流体回復領域に接続され
た状態で、円周方向の溝がこの点で整列するように予め
構成されており、従動ピストン上の領域の高圧流体が排
出されて、従動ピストンの下方の動きが小さくなる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の１態様におい
て、排気バルブを開位置に動かすようにエンジンブレー
キ制御に用いるための装置が、アクチュエータと電気作
動式制御バルブとを備える。アクチュエータは、バルブ
スプールと従動ピストンを含んでおり、排気バルブと係
合可能である。従動ピストンは通路を含んでおり、バル
ブスプールは高流体圧源に接続された高圧環状部と低流
体圧源に接続された低圧環状部とを含む。バルブスプー
ルは、従動ピストンに対して可動であり、通路を高圧環
状部または低圧環状部に相互に接続する。電気作動式制
御バルブは、高流体圧をバルブスプールと従動ピストン
に選択的に供給し、排気バルブが開位置に配置されて通
路が低圧環状部と高圧環状部とに交互に接続される地点
のまわりに従動ピストンを揺動させる。さらにアクチュ
エータは、従動ピストンの第１側とバルブスプールによ
って支持されているリングとの間で圧縮状態で配置され
たばねを含むのが好ましい。またアクチュエータは、従
動ピストンの第２の側部上に圧縮状態で配置された戻し
ばねを含む。従動ピストンの第１側部とリングの間に配
置されたばねのばね定数は、戻しばねのばね定数を越え
ている。

【０００７】アクチュエータは従動ピストンに接続され
て排気バルブと係合可能なアクチュエータピンを含むの
が好ましい。アクチュエータは、さらにアクチュエータ
ピンと排気バルブとの間に選択可能にがたを与えるラッ
シュアジャスタを含む。ラッシュアジャスタは従動ピシ
トンとバルブスプールの拡径ヘッドとの間に配置された
下部を含む。バルブスプールが従動ピストンに対して移
動し通路を高圧環状部と接続した後、拡径ヘッドは、ラ
ッシュアジャスタの下部と係合する。制御バルブは、ソ
レノイド巻線と、電磁回路内でソレノイド巻線に近接し
てこれとともに配置されたアーマチュアを含むのが好ま
しい。本発明の別の態様において、高流体源と低流体源
を有する、エンジン内で排気バルブを開くためのブレー
キ制御アクチュエータは、可動バルブスプールと、排気
バルブと係合可能な従動ピストンとを備える。バルブス
プールは高圧源に接続された高圧環状部と低流体圧源に
接続された低圧環状部とを含む。高流体圧をバルブスプ
ールに加えることによってバルブスプールが第１位置か
ら第２位置にまで動くことになる。従動ピストンは、通
路を含んでおり、通路と高圧環状部または低圧環状部を
相互に接続するように可動である。バルブスプールを第
２位置に配置することによって、排気バルブが開き、通
路が高圧環状部と低圧環状部とに交互に接続される地点
のまわりを従動ピストンが揺動する。

【０００８】本発明のさらに別の態様において、排気バ
ルブを開く方法では、バルブスプールと排気バルブと係
合可能な従動ピストンを有しており、バルブスプールが
高流体圧と低流体圧に剥き出しになる部分を有するよう
になったアクチュエータを利用する。高流体圧が、最初
バルブスプールに加えられ、このバルブスプールを第１
位置から第２位置に動かす。次いで、このバルブスプー
ルの動きに応答して従動ピストンが高流体圧に剥き出し
になり従動ピストンを動かし、これにより排気バルブを
開く。最後に、バルブスプールが第２位置に維持され、
排気バルブが開いて、従動ピストンが高流体圧と低流体
圧に交互に揺動されるようになる。別の特徴と利点が、
請求され開示された装置に固有のものであり、添付の図
面を参照することによって当業者に明らかになるであろ
う。

【０００９】

【実施例】図１を参照すると、４サイクルの圧縮点火式
の内燃機関エンジン３０が、作動の間、１連のエンジン
事象を行なう。好ましい実施例において、エンジンは、
作動の間、連続的にかつ反復的に吸気、圧縮、燃焼及び
排気サイクルをそれぞれ行なう。エンジン３０は、ブロ
ック３２を含み、その中に複数の燃焼室、即ちシリンダ
３４が形成されており、それぞれが対応するピストン３
６を中に含む。吸気バルブ３８と排気バルブ４０がブロ
ック３２にボルトで固定されたヘッド４１内に支持され
ており、各シリンダ３４ヘの燃料とガスの出し入れを制
御するように作動する。クランクシャフト４２が接続ロ
ッド４４を介してピストン３６によって結合されて回転
し、カムシャフト４６はクランクシャフト４２に結合さ
れてこれとともに同期して回転する。カムシャフト４６
は、ロッカーアーム５４、５５によって支持されて、カ
ム従動子５０によって接触された吸気及び排気バルブ３
８、４０をそれぞれ支持する複数のカムローブ４８（こ
のうちの一つが図２に見られる）を含む。図１と図２に
見られるエンジン３０において、シリンダ３４ごとに一
対の吸気バルブ３８と一対の排気バルブ４０とがあり、
各対のバルブ３８、または４０はバルブブリッジ３９、
４３によってそれぞれ相互に接続される。各シリンダ３
４は、必要であったり望まれるときには、かわりに異な
る数の対応する吸気バルブ３８と排気バルブ４０を有し
ていてもよい。

【００１０】図３と図４のグラフは、下死点（ＴＤＣ）
に関するクランクシャフトの関数としてシリンダ圧とブ
レーキ馬力をそれぞれ表す。図３にみられるように、ブ
レーキモードの作動中、各シリンダ３４の排気バルブ４
０はＴＤＣ前の時間Ｔ₁ で開いて、シリンダ３４内のガ
スを圧縮するのに費やした作業はクランクシャフト４２
によっては補えない。エンジンによる有効なブレーキ
は、ＴＤＣ前の曲線６２における領域とＴＤＣ後の曲線
６２における領域との差に比例する。この差と有効なブ
レーキは、圧縮行程の間排気バルブ４０が開く時間ｔ₁
を変更することによって変えることができる。この関係
を図４のグラフに示す。図５に見られるように、排気バ
ルブが開いた状態のままに維持される時間の長さも、ま
た得ることのできる最高ブレーキ馬力に影響を及ぼす。
図６を参照すると本発明によるブレーキ制御の２つのシ
リンダ部分７０が開示される。図６に示されるブレーキ
制御部分７０は、ブレーキ制御モジュール（ＥＣＭ）７
２によって作動されて、排気バルブの開きの選択可能な
タイミングと時間の長さで２つのシリンダ３４の排気バ
ルブ４０を開くようになる。図６に見られるように、６
気筒エンジンに対して３つまでの部分７０がＥＣＭ７２
に接続され、これにより、エンジンのブレーキがシリン
ダごとを基本として達成される。あるいは、３つ以下の
部分７０を用いたり作動したりして、ブレーキがシリン
ダとピストンを全て使用しないで達成される。また、部
分７０は、所望なように別の複数のシリンダに対して別
の複数の排気バルブを作動するように変更できる。ＥＣ
Ｍ７２はソレノイド制御バルブ７４を作動して、導管７
６を導管７８に結合する。導管７６は、供給圧でエンジ
ンオイルを受け取るために、ソレノイド制御バルブ７４
を作動させることによってエンジンオイルを、チェック
バルブ８４、８６とそれぞれ流体連通している導管８
０、８２に送ることができる。圧力のかかったエンジン
オイルのために一対の往復可能ポンプ８８、９０のピス
トンが伸長して、噴射器ロッカーアーム（上述及び以下
に記載する）の駆動ソケットと接触させることができ
る。ロッカーアームによってピストンが往復運動し圧力
のかかった状態でオイルがチェックバルブ９２、９４と
導管９６、９８を通りアキュムレータ１００に供給され
る。このようなポンピングが生じると、オイルが導管８
０、８２を通って連続して流れ、ポンプ８８、９０を再
び充填する。

【００１１】好ましい実施例において、所望であれば、
アキュムレータは、ピストンまたはブラダのような可動
部材を内部に含んでいないが、所望であれば含むことも
できる。さらに、アキュームレータは所定の圧力、例え
ば６、０００ポンド／平方インチｐ．ｓ．ｉ．を越える
ときにサンプにエンジンオイルを通す圧力制御バルブ１
０４を含む。導管９６とアキュームレータ１００はさら
に一対のソレノイド制御バルブ１０６、１０８と一対の
サーボアクチュエータ１１０、１１２とに結合されてい
る。サーボアクチュエータ１１０、１１２は導管１１
４、１１６によってそれぞれサンプ８８、９０にチェッ
クバルブ８４、８６を介して結合されている。ソレノイ
ド制御バルブ１０６、１０８はさらに導管１１８、１２
０によってサンプに結合されている。以下より詳細に述
べるように、ブレーキモードにおける作動がオペレータ
によって選択されると、ＥＣＭ７２はソレノイド制御バ
ルブ７４を閉じて、ソレノイド制御バルブ１０６、１０
８を作動して、サーボアクチュエータ１１０、１１２が
バルブブリッジ４３と接触して、圧縮行程終了まじか
に、シリンダ３４に対応した排気バルブ４０を開く。図
６の制御は、異なる数のシリンダが各アキュムレータに
用いられるように変更されてもよい。実際、十分な能力
を備えたアキュムレータを提供することによって、全て
のエンジンシリンダをこれによって用いることができ
る。

【００１２】図７は、本発明の別の実施例を示してお
り、図６と図７に共通する要素には同じ符号が付されて
いる。図７の実施例において、ソレノイド制御バルブ７
４、チェックバルブ８４、８６、９２及び９４とポンプ
８８、９０をＥＣＭ７２によって制御される高圧ポンプ
１３０に置き換えることができ、エンジンオイルを例え
ば６、０００Ｐ．Ｓ．Ｉ．の高レベルに加圧する。図８
乃至図１８は、図６の制御を実行するための機械的ハー
ドウェアを示す。まず図８乃至図１２を参照すると、本
体１３２は、ブリッジ部分１３４を含んでいる。ねじが
切られたスタッド１３５は、本体１３２とスペーサ１３
６を通ってヘッド４１にまで延びており、ナット１３７
はスタッド１３５上にねじ込まれている。さらに４つの
ボルト１３８が本体１３２からヘッド４１に延びてい
る。ボルト１３８は、ロッカーアームシャフトすえ付け
ボルトと置き換えられて、本体１３２を固定するだけで
なく、ロッカーアームシャフト１３９を貫通してこれを
所定の場所に保持する。一対のアクチュエータ受入れボ
ア１４０、１４２がブリッジ部分１３４に形成されてい
る。サーボアクチュエータ１１０はアクチュエータ受入
れボア１４０内に受け取られており、サーボアクチュエ
ータ１１２は（図７乃至１８には示されていない）受入
れボア１４２に受け取られる。アクチュエータ１１０と
１１２が同一のものであるので、アクチュエータ１１０
のみを以下より詳細に記載する。

【００１３】図１３乃至１５を特に参照すると、図１３
に見られるようにキャビティ１４６はブリッジ部分１３
４内に形成されており、上述したアキュムレータ１００
を備える。キャビティ１４６は、高圧通路、即ちマニホ
ルド１４８と流体連通しており、チェックバルブ９２と
通路１４９によって、ポンプユニット８８を形成するボ
ア１５０に結合されている。ピストン１５２は、ボア１
５０（その上部が図１４に見られる）内に配置されてお
り、図１と図８に見られるように、燃料噴射器ロッカー
アーム１５６と接触するようになっている接続ロッド１
５４に結合される。ばね１５７は、接続ロッド１５４を
取り囲み、接続ロッド１５４上の肩部と停止部１５８と
の間に配置される。図１４を参照すると、燃料噴射器ロ
ッカーアーム１５６の往復運動は、交互にクランクケー
スオイルを入口取り付け部１５９（図１０及び図１１に
のみ見られる）とポンプ入口通路１６０を通り、チェッ
クバルブ８４のボール１６２を通って中間通路１６４に
導き、加圧されたオイルを中間通路１６４からチェック
バルブ９２のボール１６６を通って高圧通路１４８に排
出させる。加圧されたオイルは、キャビティ１４６内に
保持されて、さらに通路１４８を介してアクチュエータ
１１０に供給される。

【００１４】図１６と１７を参照すると、通路１４８
は、アクチュエータ受入れボア１４０とバルブボア１７
４にそれぞれ導く通路１７０、１７２と流体連通してい
る。ボールバルブ１７６はバルブボア１７４内に配置さ
れている。ソレノイド制御バルブ１０６は、ボールバル
ブ１７６に近接して配置されており、１８０で概略的に
示したソレノイド巻線、ソレノイド巻線１８０に近接
し、電磁回路内のアマーチュア１８２、ねじ１８６によ
ってアマーチュア１８２に固定されたロードアダプター
１８４を含む。アマーチュア１８２は、ソレノイド巻線
１８０、アマーチュアスペーサ１８５、及びスペーサ１
８７によって部分的に形成された凹部内を可動である。
ソレノイド巻線１８０は、以下詳細に述べるようにＥＣ
Ｍ７２によって励磁されアーマチュア１８２とロードア
ダプタ１８４を、ソレノイド本体１９１内に配置された
凹部１８９内に配置されている、１８８で概略的に示さ
れている戻しばねによってかけられる力に抗して動か
す。ボールバルブは、中に、通路１７２とシール面１９
４と流体連通する通路１９２を有する後部シート１９０
を含む。前部シート１９６は後部シート１９０から離れ
ており、シール面２００に導く通路１９８を含んでい
る。ボール２０２は、シール面１９４と２００の間で通
路１９８内にある。通路１９８は、キー溝カッターによ
って断面切断された部分２０１を有するカウンタボアを
備えており、ボール領域に出入りするオイルの流れ通路
を形成する。

【００１５】図１０と図１６の仮線に見られるように、
通路２０４は、フロントシート１９６を含むボア２０６
から受入れボア１４０の上部２０８に延びている。図１
８にみられるように、受入れボア１４０は、中間部分２
１０の壁に対してシールするシール２１４を有するバル
ブスプール２１２の形状のマスター流体制御装置を密接
して受け入れる中間部分２１０を含む。シール２１４は
商業的に入手可能であり、Ｏリングによって裏側につい
て圧力が負荷される、カーボンファイバーがつけられた
テフロンリングを含む２部分からなる構成である。バル
ブスプール２１２はラッシュアジャスタ２２０の凹部２
１８内にある拡径ヘッド２１６を含む。ラッシュアジャ
スタ２２０は、ワッシャ２２４とともにラッシュアジャ
スタ２２０の軸線方向の位置を調整するのに用いられる
ねじが切られたナット２２２によって係合される外部ね
じ山を含む。ワッシャ２２４は、商業的に入手可能なゴ
ムと金属の複合ワッシャであり、調整を固定するように
シールするだけでなく、アクチュエータ１１０の上部を
シールし、オイルがナット２２２を通って漏れないよう
にする。 ピストン２２６の形状の従動流体制御装置
は、図１８乃至図２０に見られるようにスプール２１２
の下端部を受け入れる中央ボア２２８を含んでいる。ば
ね２３０は、スプール２１２内の溝内に支持されたスナ
ップリング２３２とピストン２２６の上面との間に圧縮
された状態で配置される。ピストン２２６の下面と端部
キャップ２３８によって部分的に形成される凹部の底部
に配置されたワッシャ２３６との間に圧縮された状態
で、２３４に概略的に示すように戻しばねが配置され
る。アクチュエータピン２４０は、中央ボア２２８の下
端部内に圧入されており、ピストン２２６とアクチュエ
ータピン２４０がともに動くようになっている。アクチ
ュエータピン２４０は、端部キャップ２３８内のボア２
４２を貫通するように外方向に延びており、Ｏリング２
４４は、オイルがボア２４２から出ないようにしてい
る。さらに、スイベルフット２４６がアクチュエータピ
ン２４０の一端部にビポット運動可能に固定されてい
る。

【００１６】端部キャップ２３８は受取りボア１４０の
ねじ部分２４７内にねじこまれており、Ｏリング２４８
はオイル漏れを防いでいる。図１０を参照すると、オイ
ル戻り通路２５０が端部キャップ２３８とピストン２２
６によって形成されている下部凹部２５２と、チェック
バルブ８４の上流側の入口通路１６０との間に延びてい
る。さらに、図１６、１９及び２０にみられるように、
オイル通路２５４が下部凹部２５２と、バルブスプール
２１２とアクチュエータピン２４０との間の間隙２５６
との間に配置されている。図１９と図２０は、本発明の
作動を詳細に表す複合断面図である。ブレーキがオペレ
ータによって命令され、ソレノイド７４がＥＣＭ７２に
よって励磁されると、オイルが入口通路１６０（図１０
及び１４にみられるように）に供給される。図１４に見
られるように、オイルは供給圧でチェックバルブ８４を
通って通路１４９とボア１５０に流れ、ピストン１５２
と接続ロッド１５４が下方に動き、ばね１５７の力に抗
して燃料噴射器ロッカーアーム１５６と接触する。燃料
噴射器アーム１５６による接続ロッド１５４の往復運動
によってオイルが加圧されて通路１４８に送られる。こ
のため、加圧オイルは、通路１７２と通路１９２を通っ
て、図１９に見られるように後部シート１９０に送られ
る。

【００１７】ＥＣＭ７２がシリンダ３４の排気バルブ４
０を開くように命令すると、ＥＣＭ７２はソレノイドイ
巻線１８０を励磁することによって、アーマチュア１８
２とロードアダプタ１８４が図１９にみられるように戻
しばね１８８の力に対して右に動かす。このような動き
によって、ボール２０２も右方向に動き、通路１９２内
の加圧オイルの影響を受けてシール面２００（図１７参
照）と係合するようになり、これにより加圧オイルがボ
ール２０２とシール面１９４との間の間隙を通るように
なる。加圧オイルが通路１９８とボア２０６を通って流
れ通路２０４と、受入れボア１４０の上方部２０８に流
れる。バルブスプール２１２の上部の高流体圧によって
バルブスプールが下方に動く。ばね２３０のばね定数
は、戻しばね２３４のばね定数よりも実質的に大きいよ
うに選択され、このためにバルブスプール２１２の下方
への動きがピストン２２６も下方に動かすようになる。
このような動きは、スイベルフットががたを吸収し、排
出ロッカーアーム５５と接触するまで続けられる。この
点において、さらに排気バルブ４０のシリンダ圧縮圧の
ために、ピストン２２６の移動が一時的に妨げられる。
しかしながら、バルブスプール２１２の上部にかけられ
る高流体圧は、バルブスプール２１２をばね２３０の力
に対して下方に連続して動かすのに十分である。最終的
に、バルブスプール２１２とピストン２２６との相対的
な運動によって、外側高圧環状部２５８と、通路１７０
と流体連通する高圧通路２６０（図１６、１９及び２
０）が内部高圧環状部２６４を介してピストン通路２６
２と流体連通するように配置される。さらに、スプール
２１２の低圧環状部２６６は、ピストン通路２６２との
流体連通から取り出される。

【００１８】ピストン通路２６２を通る高流体圧は、ピ
ストン２２６の拡径に作用し、大きな力が発生し、アク
チュエータピン２４０とスイベルフット２４６とが圧縮
圧の残余力とバルブばね２６７（図８と図９）によって
かけられるバルブばね荷重よりも強くなる。その結果と
して、排気バルブ４０は開き、シリンダが圧力を下げ始
める。この時間の間、バルブスプール２１２の拡径ヘッ
ド２１６がラッシュアジャスタ２２０の下側部分２７０
と接触するまで、バルブスプール２１２はピストンとと
もに下方向に進行する。この点において、バルブスプー
ル２１２が下方向にさらに移動することが防がれ、一方
ピストン２２６は下降し続ける。図２０に見られるよう
に内部高圧環状部２６４は最終的にピストン２２６によ
ってカバーされており、低圧環状部２６６はカバーされ
ていない。低圧環状部２６６は通路２６８によって（図
１６、１９及び２０）下側凹部２５２に結合され、この
凹部２５２は前述したようにオイル戻り通路２５０によ
ってポンプ入口１６０に結合される。このように、この
時、ピストン通路２６２とピストン２２６の上面が低圧
オイルと流体連通して配置される。高圧オイルはピスト
ン２２６上のキャビティから排出され、排気バルブ４０
は開位置で停止する。

【００１９】この後、ピストン２２６は、内部高圧環状
部２６４がカバーされていない第１位置と低圧環状部２
６６がカバーされていない第２部分との間でゆっくりと
揺動し、シリンダ３４が下がるときに排気バルブ４０を
開位置に維持するのに必要なオイルを排出する。排気バ
ルブ４０が開位置にある間、ＥＣＭ７２は所定のスケジ
ュールに従って駆動電流を与え、コイルの寿命を十分な
ものにし、動力の消費を低減させる。排気バルブ４０が
閉じると、ＥＣＭ７２はソレオイド巻線１８０内の電流
を流すことを終了する。次いで、戻しばね１８８がロー
ドアダプタ１８４を図１９と図２０に見られるように左
方向に動かし、ボール２０２が後部シート１９０のシー
ル面１９４に押されるようになる。バルブスプール２１
２上の高圧流体は、通路２０４、ボア２０６、ロードア
ダプタ１８４とフロントシート１９６との間の間隙２７
４及びオイルサンプまでの通路２７６を通って戻る。高
圧オイルが通ることに応答して、バルブスプール２１２
は、ばね２３０の影響を受けて上方に動く。バルブスプ
ール２１２が上方に動くにつれて、低圧環状部２６６は
カバーされず、高圧環状部２５８はピストン２２６によ
ってカバーされて、これによりピストン２２６上の高圧
オイルが通るようになる。戻しばね２３４と排気バルブ
ばね２６７は、ピストン２２６を上方に押しつけ、排気
バルブ４０が閉じる。閉鎖する速度がボール２０２を通
って通路２７６までの流量によって制御される。バルブ
スプール２１２は最終的にラッシュアジャスタ２２０の
上面２８０に対して着座し、ピストン２２６は、高圧環
状部２６４と低圧環状部２６６とを通ってオイルが排出
されることの結果としてもとの位置に戻り、通路２６８
は低圧環状部２６６と流体連通することになる。当業者
であれば明白であるように、ピストン２２６の停止位置
は、ばね２３０、２３４のばね定数による。下側凹部２
５２内に残余するオイルはオイル戻り通路２５０を介し
てポンプ入口１６０に戻される。

【００２０】前述した連続した段階は、排気バルブ４０
が開くたびに繰り返される。エンジンのブレーキ作動が
終了されると、ＥＣＭ７２はソレノイドバルブ７４を閉
じて、急速にソレノイド制御バルブ１０６を所定数のサ
イクルで循環（他のソレノイド制御バルブ）し、蓄積さ
れた高圧オイルをサンプに排出する。図２１と図２２
は、ＥＣＭ７２と複数の電子作動式ユニット燃料噴射器
３００ａ─３００ｆとの間の巻線の内部接続とＥＣＭ７
２の出力及び駆動回路を示しており、ユニット燃料噴射
器３００ａ─３００ｆは、エンジンシリンダ３４への燃
料の流れを制御するように作動し、本明細書において
は、ソレノイド制御バルブ１０６、１０８と別のソレノ
イドバルブ３０１ａ−３０１ｄを含むように図示されて
いる。もちろん、ソレノイド制御バルブの数は、図２１
に示すようにエンジンブレーキに用いられるシリンダの
数によって変わる。ＥＣＭ７２は、６個のソレノイドド
ライバー３０２ａ−３０２ｆを含んでおり、これのそれ
ぞれは噴射器３００ａ−３００ｆの一つの第１端末に対
応して結合されており、またソレノイド制御バルブ１０
６、１０８と３０１ａ─３０１にそれぞれ対応して結合
されている。４つの電流制御回路３０４、３０６、３０
８と３１０は、ＥＣＭ７２にも含まれている。電流制御
回路３０４はダイオードＤ１−Ｄ３によってユニット噴
射器３００ａ−３００ｃの第２端末部にそれぞれ結合さ
れており、電流制御回路３０６は、ダイオードＤ４−Ｄ
６によってユニット噴射器３００ｄ−３００ｆの第２端
末部にそれぞれ結合されている。さらに電流制御回路３
０８は、ダイオードＤ７−Ｄ９によってブレーキ制御ソ
レノイド１０６、１０８及び３０１ａにそれぞれ結合さ
れており、一方電流制御回路３１０はダイオードＤ１０
−Ｄ１２によってブレーキ制御ソレノイソ３０１ｂ−３
０１ｄの第２の端末部にそれぞれ接続されている。また
ソレノイドドライバー３１２はソレノイド７４に結合さ
れる。

【００２１】特定の装置３００ａ−３００ｆ、１０６、
１０８または３０１ａ−３０１ｄを作動させるために、
ＥＣＭ７２は、適当なドライバー３０２ａ−３０２ｆと
適当な電流制御回路３０４−３１０を作動させる必要が
あるのみである。このように、例えば、ユニット噴射器
３００ａが作動されると、ドライバー３０２ａは電流制
御回路のように作動して電流の通路がこれを通って形成
される。同様に、ソレノイド制御バルブ３０１ｄが付勢
されると、ドライバー３０２ｆと電流制御回路３１０は
制御バルブ３０１ｄを通る電流通路を形成するように作
動される。さらに、一個かそれ以上の制御バルブ１０
６、１０８または３０１ａ−３０１ｄが作動されると、
ソレノイドドライバー３１２は、ソレノイド制御バルブ
１０６が上述したように急速に循環するときを除いて電
流をソレノイドイ７４に送るように作動される。ＥＣＭ
７２が燃料噴射器３００ａ−３００ｆのみを作動するの
に用いられて、ブレーキ制御ソレノイド１０６、１９７
及び３０１ａ−３０１ｄが含まれていない場合には、一
対のワイヤがＥＣＭ７２と各噴射器３００ａ−３００ｆ
との間に接続される。ブレーキ制御ソレノイド１０６、
１０８及び３０１ａ−３０１ｄはエンジンブレーキの能
力を与えるように加えられると、加えられるべき別のワ
イヤは、各シリンダごとに対応するブレーキ制御ソレノ
イドと燃料噴射器を相互に接続するジャンパワイヤであ
り、各ブレーキ制御ソレノイドの第２端末とＥＣＭ７２
との間の戻しワイヤである。ダイオードＤ１−Ｄ１２に
よって電流制御回路３０４−３１０を多重通信できる、
即ち電流制御回路３０４−３１０は、対応する噴射器ま
たはブレーキ制御が作動しているかどうかを判定する。
また、噴射器またはソレノイド制御バルブの電流に対す
る時間の形状がこれらの回路によって制御される。

【００２２】図２２は、ＥＣＭ７２と、特にドライバー
３０２ａ−３０２ｆと電流制御回路３０４、３０６、３
０８及び３１０の適当な作動を命令する回路のバランス
をより詳細に示す。ＥＣＭ７２は、選択スイッチ３３
０、カムホイール３３２及びセンサ３３４、駆動シャフ
トギア３３６及びセンサ３３８の出力に応答する。ＥＣ
Ｍ７２は、ライン３４０ａ−３４０ｊに駆動信号を発信
し、ドライバー３０２ａ−３０２ｆと電流制御回路３０
４、３０６、３０８および３１０のそれぞれに与え、ソ
レノイド制御バルブ１０６、１０８及び３０１ａ−３０
１ｄの巻線を適当に励磁する。さらに信号がライン３４
１上に発信され、ソレノイドドライバー３１２に供給さ
れてこれを作動する。選択スイッチ３３０はオペレータ
によって処理されて、例えばゼロから１００パーセント
のブレーキの範囲内で所望のブレーキの大きさを選択す
る。選択スイッチ３３０の出力は、ＥＣＭ７２内の高ウ
ィン回路３４２を通り、以下より詳細に述べるように、
エンジンブレーキが発生するとブロック３４５によって
選択的に作動されるブレーキ制御モジュール３４４に出
力を与える。ブレーキ制御モジュール３４４は、カムホ
イール３３２とセンサ３３４によってライン３４６に発
生されたエンジン位置信号を受信する。カムホイールは
エンジンカムシャフト４６によって駆動され（次いで、
上述のようにクラムシャフト４２によって駆動される）
複数の電磁材料からなる歯３４８を含んでおり、これら
の三つが図２２に示されており、カムホイール３３２が
回転するとセンサ３３４に近接して通る。センナ３３４
はホール効果装置であればよく、センサ３３４の後方の
歯３４８の通路に応答してパルスタイプの信号をライン
３４６に発信する。ライン３４６上の信号がシリンダ選
択回路３５０と微分器３５２にも与えられる。微分器３
５２はライン３４６上の位置信号をエンジン速度信号に
変換し、シリンダ選択回路３５０とライン３４６上に発
生した信号とともに、作動されると、ブレーキ制御モジ
ュール３４４を指示して適当なタイミングで制御信号を
ライン３４０ａ−３４０ｆに与える。さらに、ブレーキ
制御モジュール３４４が作動すると、信号がライン３４
１に発生してソレノイドドライバー３１２とソレノイド
７４を励磁する。

【００２３】センサ３３８は、ギア３３６上の歯の通路
を検出し、ライン３５４上に車両速度信号を発信し、加
算器３５６の非反転入力に与える。加算器３５６の反転
入力は、車両の所望速度を表すライン３５８上に信号を
受信する。ライン３５８上の信号は、クルーズ制御また
は別の速度設定装置によって受信される。この結果、加
算器３５６によって発生したエラー信号がライン３６０
上の高ウィン回路３４２に与えられる。高ウィン回路３
４２は選択スイッチ３３０によって形成されたた信号、
即ちライン３６０上のエラー信号を、信号がより大きな
大きさを有しているかどうかによってライン３６１に％
ブレーキ信号としてブレーキ制御モジュール３４４に与
える。加算器３５６によって発生されたエラー信号が負
であり、選択スイッチ３３０によって発信された信号が
ブレーキ（即ち０％）を命令する大きさである場合に
は、高ウィン回路３４２はブレーキ制御モジュール３４
４にエンジンブレーキを終了するように指令する。ブー
スト制御モジュール３６２は、エンジン３０のターボチ
ャージャ３６６の吸気マニホルド空気圧の大きさを検出
するセンサ３６４によってライン３６５に発生したブー
ストといわれる信号に応答する。好ましい実施例におい
て、ターボチャージャ３６６はブーストのレベルをブー
スト制御モジュール３６２によって制御できる可変ブレ
ード形状を有する。モジュール３６２は、ブレーキ制御
モジュールに３４４によって発生するライン３６８上で
制限信号を受信し、ターボチャージャ３６６が現在のエ
ンジン状態で展開できるが、エンジン部品に損失を与え
ないレベルにまで圧力を増大しないような圧力が発生す
る。

【００２４】ブレーキ制御モジュールは、ライン３６１
と３６５上のそれぞれの％ブレーキとブースト信号によ
ってアドレス指定され、図２４の制御にたいして出力信
号ＤＥＧ．ＯＮとＤＥＧ．ＯＦＦを与えるロックアップ
表即ちマップ３７０を含む。図２３は、アドレス信号％
ブレーキとブーストの関数として出力信号ＤＥＧ．ＯＮ
とＤＥＧ．ＯＦＦを含むマップ３７０の内容を３次元で
表す。カムマーケット信号がカムホイール３３２とセン
サ３３４によって発せられた後に、ＤＥＧ．ＯＮとＤＥ
Ｇ．ＯＦＦ信号は、ソレノイド制御バルブの付勢と消勢
のタイミングを度合いで示す。特にカムホイール３３２
は２４の歯を含んでおり、このうちの２１は互いに同一
であり、それぞれは２０％のギャップを有する８０％の
歯のピッチを占める。残った３個の歯のうち２つが互い
に近接（即ち連続している）しており、３つ目はこれら
から離れており、それぞれは、５０％のギャップを有す
る５０％の歯のピッチを占める。ＥＣＭ７２はこれら３
つの非均一性を検出して、エンジン３０の一つのシリン
ダがエンジン回転方向に圧縮行程と動力行程の間の上死
点にいつ達するかを判定する。信号ＤＥＧ ＯＮは、図
２２のブロック３５２によって形成されたエンジン速度
信号に応答し、カムホイール３３２上の基準点すなわち
マーカが、ライン３４０ａ─３４０ｆのうち１つのライ
ン上の信号が高状態にまで切り替えられるセンサ３３４
を通った後の時間を表す信号を発生させる。同様に、計
算ブロック３７４は、ブロック３５２によって発生され
たエンジン速度信号に応答し、基準点がセンサ３３４を
通過した後で、同じライン３４０ａ−３４０ｆ上の信号
がオフ状態に切り替えられる時間を表す信号を発生さ
せ。ブロック３７２、３７４からの信号が遅れブロック
３７６、３７８にそれぞれ供給されている。この遅れブ
ロックは、カムホイール３３２とセンサ３３４とによっ
て発生したマーカーと、次のブレーキに用いられるべき
特定のシリンダに基づいて、ソレノイド駆動ブロック３
８０にオンオフ信号を発生させる。遅れブロック３７６
によって発生した信号は、立ち上がりエッジを有する狭
いパスルからなり、この立ち上がりエッジのために、ソ
レノイドドライバーブロック３８０が、低状態から高状
態にまで移行する出力信号を発生させるが、タイマーブ
ロック３７８は、ソレノイド駆動回路３８０によって形
成された出力信号を高状態から低状態に切り変える。ソ
レノイド駆動回路３８０によって発生した信号は、図２
２のブロック３５０によって発生したシリンダ選択信号
に応答するシリンダ選択スイッチ３８２によって適当な
出力ライン３４０ａ−３４０ｆに指令される。

【００２５】ブレーキ制御モジュール３４４は、センサ
／スイッチ３８３によって検出されたような所定の検出
状態に基づいてブロック３４５によって作動される。セ
ンサ／スイッチは、車両のクラッチがオペレータによっ
ていつ係合されるか（即ち車両のホイールが車両エンジ
ンからいつ解除されるか）を検出するクラッチスイッチ
３８３ａ、いつスロットルペダルが離されたかを検出す
るスロットル位置スイッチ３８３ｂ、エンジン速度を検
出するエンジン速度センサ３８３ｃ、車両のサービスブ
レーキペダルが押されたかどうかを表す信号を発生する
サービスブレーキスイッチ３８３ｄ、クルーズ制御オン
・オフスイッチ３８３ｅ、及びブレーキオン・オフスイ
ッチ３８３ｆを含む。所望であれば、微分器回路３５２
の出力はセンサ３８３ｃによって発生された信号のかわ
りに供給されてもよくこの場合センサ３８３ｃは取り除
かれてもよい。本発明の好ましい実施例において、ブレ
ーキ制御モジュール３４４は、オン・オフスイッチ３８
３ｆがオンになったときに作動し、エンジン速度は、例
えば９５０ｒｐｍのように特定のレベルを越えて、ドラ
イバーの足は、スロットルとクラッチをオフして、クル
ーズ制御がオフになる。ブレーキ制御モジュール３４４
は、オン・オフスイッチ３８３ｆがオンであるときに作
動し、エンジン速度が所定のレベルを越えると、ドライ
バーの足がスロットルとクラッチをオフにし、クルーズ
制御がオンとなりドライバーはサービスブレーキを離
す。第２組の状態において、好ましい実施例に関して、
“コースト”モードが用いられて、エンジンブレーキだ
けが係合され、ドライバーがサービスブレーキを踏む
と、この場合にはブレーキ制御モジュール３４４は、ド
ライバーの足がサービスブレーキから離されると停止す
る。上述したように第２組の状態において、作動可能な
選択的な“ラッチ”モードに従って、ブレーキ制御モジ
ュール３４４は、ドライバーが、スロットルを押したり
またはスイッチ３３０の手段によって０％のブレーキを
選択するように、他の入力がなされるまでサービスブレ
ーキを押して作動したままにすると、ブレーキ制御３４
４はブロック３４５によって作動される。

【００２６】ブロック３４５は、ブレーキ制御モジュー
ル３４４が停止されると、噴射制御モジュー３８４を作
動する。噴射制御モジュール３８４は、３４０ａ−３４
０ｆとライン３４０ｇ及び３４０ｈ上の信号を図２１の
電流制御回路３０４と３０６に供給し、燃料噴射が行な
われるようになる。図２４を再び参照すると、ソレノイ
ド駆動回路３８０によって発生された信号も電流制御ロ
ジックブロック３８６に与えられ、次いで適当な波形の
ライン３４０ｉ、３４０j 信号と、ラインン３４０ａ−
３４０ｆ上の信号との同期性を図２１のブロック３８０
と３１０に与える。この作動を実行するためのプログラ
ムは、本分野の当業者にとって完全に公知であるので、
以下詳細には記載しない。図２２と２４に表されたエレ
メントのいくつかまたは全てが、ソフトウェア、ハード
ウェア、またはこれらの組合せによって実行される。前
述のシステムによって、排気バルブの開きのタイミング
と長さの双方を設定する際に広い範囲に渡って融通性を
得ることができる。この融通性のために、エンジンの構
造的な限界において達成可能な最高のブレーキを改善す
ることができる。また、エンジンの全てのシリンダがブ
レーキを行なうのに用いることができるのでブレーキの
スムースさが改良される。さらに、全てのエンジン速度
において排気バルブの開きのタイミングと期間を正確に
制御できる能力のために、ブレーキパワーのゼロから最
高までの滑らかな変更が得られる。さらに、上述したよ
うなクルーズ制御において、下り坂の状態のときの滑ら
かな速度が達成される。

【００２７】さらに、圧力制限バルクモジュールアキュ
ムレータを用いることによって、エンジン部品に損失を
与えない最大アキュムレータ圧を設定することができ
る。特に、アキュムレータ最大圧が適当に設定される状
態で、排気バルブに加えられる最高力は、バルブ開き信
号の時間に関係なく、予め設定された限界値を決して越
えることはない。バルブ開き信号が、シリンダ圧が最高
に達した時間で発生すると、排気バルブは、システムの
構造的な故障を起こすというよりは、開かないだけであ
ろう。また、ブレーキの間、オイルをポンプ入口通路１
６０にアクチュエータ１１０から戻して循環することに
よって、ブレーキの作動が実行されると、エンジンのオ
イルポンプの要求量は最小になる。図２２の回路におけ
るクルーズ制御またはターボチャージャ制御に微分は任
意である。実際、図２２の回路は、当業者に明白な手段
で変更されて、これとともに牽引力の制御を行なうのに
変更されて、これによりブレーキの馬力が、所望であれ
ばホイールのスリップを防ぐように変更される。噴射器
とブレーキの巻線の一体化とＥＣＭへの結合部によって
多くのドライバーの使用を処理して、制御ロジックと巻
線を制御し、これにより頑強で精密なブレーキ制御シス
テムに対して費用がかさむことはない。

【００２８】簡潔にいうと、本発明の制御は所望のエン
ジンブレーキン力のレベルに達するのに十分なシリンダ
圧縮圧に対して複数の排気バルブを開くのに十分な力を
与え、アクチュエータと排気バルブロッカーアームとの
間を自由に移動すること、即ちがたの調整ができる。さ
らに、アクチュエータの全移動は、バルブからピストン
までの妨害を防ぐように制御され、またアクチュエータ
において衝撃の大きい負荷を防ぐように制御される。さ
らに、排気バルブの速度を閉じたり開いたりすることも
制御される。前述したように、エンジンのブレーキは、
上死点の直前の点でエンジンシリンダのいくつかまたは
全てにおいて排気バルブを開くことによって達成するこ
とができる。あるいは、各シリンダと組み合わされた排
気バルブは下死点（ＢＤＣ）に近い点で開き、シリンダ
圧が上がるようになる。この増大したシリンダ圧によっ
て、エンジンクランクシャフト上において減速効果が増
大するために、より大きなブレーキ力が発生する。より
詳細には、図２５と図２６にみられるように、エンジン
の排気行程の間の曲線３９０によって示されている通常
の排気バルブが開く事象と、前述したような排気制御に
よって実行されるような圧縮行程の終わりにおける上死
点を囲む曲線３９２によって表されている排気バルブを
開く事象の他に、さらに曲線３９４によって示されてい
るように、排気バルブ開き事象が下死点近くに加えられ
る。当業者に明白な手段で、ＥＣＭ７２の適当なプログ
ラムによって加えられるこの事象によって、圧力のスパ
イクが、排気マニホルド圧曲線３９８の一部分３９６に
よって表されているようにエンジンの排気マニホルド内
で発生し、圧縮の直前にシリンダ内の圧力が上昇する。
この上昇のために図２６の曲線４００によって表されて
いるシリンダ圧以上の圧力になる。

【００２９】図２７は、図１３に示されているバルクオ
イルモジュールアキュムレータの代わりになるアキュム
レータ１００の別の実施例である。図２７のアキュムレ
ータは機械的な種類であり、固定された円筒形中心部分
４１４と、この中心部分４１４のまわりに密接して嵌ま
っており同心になっている可動な外側部分４１６とを含
む膨張可能なアキュムレータチャンバ４１２を含む。４
１８と４１９に概略的に示されているように、一対のば
ねが、外側部分４１６の肩部４２０とエンジンヘッド上
に配置されたスペーサ４２１との間に配置されかつ支持
されており、図２７にみられるように外側部分４１６を
上方に付勢する。中心部分４１４は、導管４２４、４２
６及び４２８を介してポンプユニット８８と流体連通し
ている中心ボア４２２を含む。作動中、ポンプユニット
８８は導管４２４─４２８を通って中心部分４１４の中
心ボア４２２に供給されるオイルを加圧する。ねじが切
られたプラグ４３０が外側部分１４５６の下方部分にね
じこまれており、オイルが出ないようにシールを形成
し、加圧されたオイルがねじ付きプラグ４３０上の凹部
４３２内に集まるようになる。加圧されたオイルは外側
部分４１６をばね４１８と４１９によってかけられた力
に抗して下方に押すので凹部４３２の容積が大きくな
る。凹部４３２にオイルが導入されると、通気孔４３
４、４３６が凹部４３２が過度の充満を防ぎ、最終的に
カバーされず、凹部４３２内のオイルが出ないようにす
る 図２８を参照すると、図５に示されているようなアクチ
ュエータ１１０、１１２の代わりに用いられるアクチュ
エータ４４０が示されている。アクチュエータ４４０は
調整可能な軸線方向の位置において本体１３２内のボア
４４４に滑合する、上部Ｏ−リング４４５ａ、下部Ｏ−
リング４４５ｂによってシールされている外側スリーブ
４４２を含む。所望であれば、外側スリーブ４４２とボ
ア４４４の間を密接して嵌めてもよく、この場合にはＯ
リング４４５ａと４４５ｂは取り除かれる。上部４４６
は本体１３２内のボア４４８にねじ込まれ、ワッシャ４
５０は、ねじ付き端部４５１上に配置される。ナット４
５２はねじ付き端部４５１にねじ込まれており、アクチ
ュエータ４４０を所望の軸線位置において本体１３２内
に維持することを助ける。ねじ付きプラグ４５４は、上
部４４６内の調整可能な軸線方向の位置においてねじ付
きボア４５６内に受け取られる。

【００３０】貫通中心ボア４６０を有するピストン４５
８と、Ｏ−リング保持具４６５内に保持されている穴の
ついたスイベルフット４６４を支持する伸長した下部４
６２とを備えるピストン４５８形状の従動式流体制御装
置が外側スリーブ４４２内に配置されている。スイベル
フット４６４は排気バルブロッカーアーム（図２８に図
示せず）を係合するようになっている。下部４６２は、
外側スリープ４４２の開口端部４６６を越えて延びてい
る。４６７で概略的に図示したばねがワッシャ４６８、
保持リング４６９及びピストン４５８の肩部４７０の間
に圧縮状態で配置されている。第１及び第２スライド式
シール４７２、４７４はピストン４５８と外側スリーブ
４４２との間をシールする。所望であれば、密接した滑
合がピストン４５８と外側スリーブ４４２との間になさ
れている場合にはシール４７２、４７４は省いてもよ
い。バルブスプール４７６からなるマスター流体制御装
置が中心ボア４６０内に配置されている。ばね４７７が
スイベルフット４６４とバルブスプール４７６の肩部４
７８との間に配置されており、バルブスプール４７６を
上方に付勢する。さらにスライド式シール４８０がバル
ブスプール４７６と外側スリープ４４２との間に配置さ
れている。

【００３１】アクチュエータ４４０の作動は、ピストン
４５８とバルブスプール４７６がリフトを制御するよう
に相互に作用し、ピストン４５８によってかけられる力
を調整する手段で上述したようにアクチュエータ１１
０、１１２に一致する。ピストン４５８は、角度のつい
たボア（図２８の断面図には示さず）と、高圧環状部４
８４と係合したりしなかったりするように動く環状溝４
８２、通路４８８によって接続されている低圧容積部４
８４とを含んでおり、好ましい実施例においてオイルが
ポンプの入口に戻るのではなく、外側スリープ４４２の
開口端部４６６から自由に流れるということを除いて
は、前述した機能の全てを行なうようになる。 スプー
ル４７６の移動量は、ねじ付けボア４５６内のプラグ４
５４の軸線方向の位置によって決定される。さらに、が
た、すなわちスイベルフット４６４と排気ロッカーアー
ム５５との間の間隙が、ねじ付きボア４４８内のアクチ
ュエータ４４０の上部４４６の軸線方向の位置を調整す
ることによって調整できる。次いで、ナット４５２は、
アクチュエータ４４０がさらに軸線方向に変位しないよ
うに締められる。図２９を参照すると、本発明にかかる
別のアクチュエータ４９０を示す。アクチュエータ４９
０はアクチュエータ４４０に類似しており、同様に作動
し、これらの２つの差のみを本明細書において詳細に述
べる。

【００３２】アクチュエータ４９０は、本体１３２のボ
ア４９４内に密接に滑合するアクチュエータ本体を含
む。ピストン４９６の形態の従動流体制御装置は、ねじ
付きボア４９９を有する伸長した下部４９８を含む。円
筒形部材５００は調整可能位置においてねじ付けボア４
９９にねじ込まれ、ナイロンパッチまたは公知の締付け
複合物のような適当な手段によって所定位置に保持され
る。円筒形部材５００は、０−リング５０３ａを保持す
ることによって円筒形部材５００の中空端部内に保持さ
れ、フット５０１がロッカーアームと係合でき、シリン
ダの排気バルブに結合される、穴のついたスイベルフッ
ト５０１を含む。下部４９８は、ボア４９４にねじ込ま
れた端部キャップ５０２を通って延びており、Ｏ−リン
グ５０３ｂが端部キャップ５０２と下部４９８との間の
オイルの漏れを防ぐ。一組の皿形ばね５０４或いは別の
波形ばねがピストン４９６とキャップ５０２の間に圧縮
状態で配置される。キャップ５０２は、さらにアクチュ
エータ本体４９２をボア４９４の上面にたいして保持す
る。さらに、必要であったり、望まれる場合には一対の
任意的なスライドシール５０５ａ、５０５ｂがピストン
４９６とアクチュエータ本体４９２の間に設けられてい
たり、ピストン４９６とアクチュエータ本体４９２の密
接して嵌合して機械加工された表面が設けられていても
よく、この場合にはシール５０５ａ、５０５ｂは必要で
はない。

【００３３】バルブスプール５０６の形態のマスターシ
リンダ制御装置は、ピストン４９６の中心ボア５０７内
にぴったりとして受け取られる。バルブスプール５０６
は本体４９２内の肩凹部５０９内に配置された拡径ヘッ
ド５０８を含んでいる。スライドシール５１０は、バル
ブスプール５０６とアクチュエータ本体４９２との間に
配置されており、ばね５１１は圧縮状態で円筒形部材５
００とバルブスプール５０６との間に配置されている。
図示していないが、通路が皿ばね５０４を含む間隙と図
１０のポンプ入口１６０の間に延びている。前述した実
施例におけるように、ピストン４９６とバルブスプール
５０６は通路とアクチュエータ４９０を上述した方法で
作動させる環状溝を含んでいる。拡径ヘッド５０８の上
面５１２と本体１３２に形成された別の面５１４との間
の間隙は、バルブスプール５０６のリフト量を決定す
る。ラッシュアジャスタ、円筒形部分５００を所望な位
置にねじ付きボア４９９にねじ込むことによって効果を
うける。図３０は、本発明にかかるさらに別のアクチュ
エータ５２６を示している。図２９と図３０に共通する
要素には同符号を付す。図２９の実施例におけるように
ピストン４９６は、バルブスプール５０６を受け取る中
心ボア５０７を含む。また円筒形部材５００は、調整可
能な位置においてピストン４９６の伸長した下部４９８
にねじ込まれ、穴のついたスイベルフット５０１が円筒
形部分５００の端部に支持される。しかしながら、図２
９の実施例とは異なり、ピストン４９６はアクチュエー
タ本体４９２を使用することなく、直接本体１３２のボ
ア５２８に受け取られる。シール５０５ａ、５０５ｂに
それぞれ類似する任意的なスライドシール５２９ａ、５
２９ｂがピストン４９６とボア５２８との間をシールす
るように設けられる。ねじ付き端部キャップ５３０は、
ボア５２８にねじ込まれ、オイルの漏れを防ぐＯ−リン
グ５３２を支持する。コイルタイプのバネ５３３が皿ば
ね５０４と置き換えられ、圧縮状態で端部キャップ５３
０とピストン４９６の凹部５３４との間に配置される。

【００３４】ねじ付きプラグ５３５は、調整可能位置で
本体１３２のねじ付きボア５３６内にねじ込まれてお
り、バルブスプール５０６のリフト量を調整可能にす
る。シール５１０に類似するスライドシール５３７は、
バルブスプール５０６とボア５２８との間にシールを形
成する。他の点において、図３０の実施例は、図２９の
実施例と同一であり同じように作動する。さらに前述の
変更例の他に、図１６と図１７に示されているボールバ
ルブ１７６を適当な別の種類のバルブと置き換えてもよ
い。例えば、図３１にみられるように、ポペットバルブ
５５０はボールバルブ１７６と置き換えてもよい。図１
６乃至図２０において、ポペットバルブ５５０は通路１
７２と通路２０４との間の加圧オイルの通りを制御す
る。ポペットバルブは、バルブボア５５４内に配置され
てこれによって案内されるバルブ部材５５２を含んでい
る。バルブ部材５５２はさらに図１６乃至図２０におけ
るねじ１８６に一致するねじ５５８のねじ山を受け入れ
るようにねじ込まれるヘッド５５６を含む。前述の実施
例のように、ネジ５５８はアクチュエータ５６０内に受
け取られているヘッドを含む。

【００３５】後ろ停止部５６２は、５６４で概略的に示
されているようにソレノイド巻線からアクチュエータス
ペーサ５６６だけ離れており、ポペットスペーサ５６８
に近接して配置されている。バルブ部材５５２はさら
に、ポペットスペーサ５６８の段形状の凹部５７２内に
配置されている中間部分５７０を含む。中間部分５７０
は、圧縮状態でフランジ５７４と後ろ停止部５６２の面
５８２との間に配置されたばね５８０によってシールシ
ート５７８と係合するように付勢されるシール面５７６
７を有する円周方向のフランジ５７４を含む。ポペット
バルブ５５０はオン状態、すなわち励磁された状態で示
されおり、アーマチュア５６０は、内部の電流のために
ソレノイド巻線５６４の方向に引っ張られる。アーマチ
ュア５６０のこの変位によってバルブ部材５５２が同じ
ように配置されるので、シール面５７６がシールシート
５７８から離れるようになる。この間隔によって、通路
１７２と２０４が連通するようになる。さらに、中間部
分５７０の肩部５９０が後ろ停止部の面５８２に対して
押され、一方側で通路１７２と２０４が連通しないよう
にし、他方側でドレン通路５９２との間の流体連通する
のを防ぐようになっている。

【００３６】ソレノイド巻線５６４への電流が停止する
と、ばね５８０はバルブ部材５５２を図３１に見られる
ように左方向にし、シール面５７６がシール５７８に押
されて、通路１７２と２０４の流体連通を防ぐようにな
っている。さらに肩部５９０は後ろ停止部５６２の面５
８２から離れており、このために流体が通路２０４とド
レン通路５９２との間を流体連通できるようになる。本
発明の多くの変更例と別の実施例が前述の記載により当
業者にとって明白でろう。従ってこの記載は単に例示的
なものにすぎず、本発明を実施するのに最良の形態を当
業者に教唆するものである。この構造の詳細は、本発明
の精神から実質的に逸脱することなく変更でき、請求の
範囲の範囲ある全ての変更例の排他的な使用が確保され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブレーキ制御に用いられる一部内部の
細部が取り除かれた状態の内燃機関の断面図である。

【図２】図１のエンジンの断面図である。

【図３】エンジンのブレーキ及びモニターモードにおけ
るクランクシャフトの角度の関数としてシリンダ圧を表
すグラフである。

【図４】エンジンの圧縮解除タイミングの関数としての
ブレーキ力を表すグラフである。

【図５】バルブ開き時間の関数としてパーセントのブレ
ーキ馬力を表すグラフである。

【図６】本発明に関するブレーキ制御のブロック図と概
略図とを組み合わせた図である。

【図７】本発明のブレーキ制御の別の実施例のブロック
図と概略図を組み合わせた図である。

【図８】本発明の制御を実行する油圧機械式ハードウェ
アの斜視図である。

【図９】図８のハードウェアの端部図である。

【図１０】この設計をより明白にするために、断面線１
２─１２の右側が取り除かれた状態の図８のハードウェ
アの平面図である。

【図１１】 図１０のハードウェアの前面図である。

【図１２】 図１０のハードウェアの後部図である。

【図１３】 図１０の線１２─１２に沿った断面図であ
る。

【図１４】 図１０の線１３─１３に沿った断面図であ
る。

【図１５】 図１０の線１４─１４に沿った断面図であ
る。

【図１６】 図１０の線１５─１５に沿った断面図であ
る。

【図１７】 図１５の一部分の拡大図である。

【図１８】 図１０の線１７─１７に沿った断面図であ
る。

【図１９】 図８乃至図１８の作動操作を表す複合断面
図である。

【図２０】 図８乃至図１８の作動操作を表す複合断面
図である。

【図２１】 本発明に係る、エンジン制御モジュール
（ＥＣＭ）の出力及び駆動回路、複数のユニット噴射
器、及び複数のブレーキ制御を表すブロック線図であ
る。

【図２２】 ＥＣＭの電子ハードウェアのバランスのブ
ロック線図である。

【図２３】 所望のブレーキ大きさ及びターボチャージ
ャ圧力の大きさの関数としてマップに関連するソレノイ
ドイ制御バルブ付勢及び消勢を表す３次元である。

【図２４】 ＥＣＭにより実行され図２２のブレーキ制
御モジュールを実行するソフトウェアのブロック線図で
ある。

【図２５】 クランクシャフト角の関数として排気バル
ブリフトを表すグラフである。

【図２６】 クランクシャフト角の関数としてシリンダ
圧及び排気マニホルド角を表すグラフである。

【図２７】 本発明に係る別のアキュムレータを表す図
１３に類似する断面図である。

【図２８】 本発明に係る別のアクチュエータを表す図
１８に類似する断面図である。

【図２９】 本発明に係る別のアクチュエータを表す図
１８に類似する断面図である。

【図３０】 本発明に係る別のアクチュエータを表す図
１８に類似する断面図である。

【図３１】 本発明の他の実施例に関する図１６乃至図
２０のバルブに替えられたポペットバルブを表す図１７
に類似する図である。

【符号】

３０ 燃焼エンジン ３２ ブロック ３４ シリンダ ３６ ピストン ３８ 吸気バルブ ４０ 排気バルブ ４１ ヘッド ４２ クランクシャフト ４４ ロッド ７２ ＥＣＭ ７４ ソレノイド制御バルブ ８８、９０ 往復ポンプ １００ アキュムレータ １０６ ソレノイド制御バルブ １１０、１１２ サーボアクチュエータ １３２ 本体 １４０ ボア １５２、２２６ ピストン １７０、１７２ 通路 １８０ ソレノイド巻線 １８２ アーマチュア １８６ ねじ １８９ 凹部 ２１２ バルブスプール ２１４ シール ２１６ 拡径ヘッド ２２０ ラッシュアジャスタ ２２６ 従動ピストン ２３２ リング ２４４ Ｏ−リング ２５８ 高圧環状部 ２６１ 低圧環状部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス ディー フォークト アメリカ合衆国 イリノイ州 61550 モ ートン ノース サード アベニュー 317 (72)発明者 スコット ジー シン アメリカ合衆国 イリノイ州 61550 モ ートン オークウッド ストリート 139

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通路を含む従動ピストン(226) と、高流
   体圧源に接続された高圧環状部(258) と低流体圧源に接
   続された低圧環状部(266) を含み前記従動ピストン(26
   6) に対して可動であり、前記通路と前記高圧環状部(25
   8) または前記低圧環状部(266) を相互に接続するよう
   になっているバルブスプール(212) と、を含む、前記排
   気バルブ(40)と係合可能なアクチュエータ(110) と、 高流体圧を前記バルブスプール(212) と前記従動ピスト
   ン(226) とに選択的に与え、前記排気バルブ(40)が開い
   た状態で配置されて前記通路が前記低圧環状部(266) と
   前記高圧環状部(258) とに交互に接続される点のまわり
   に前記従動ピストン(226) を揺動させる電気的に作動可
   能な制御バルブ(74)と、 を備える、排気バルブ(40)を開位置に動かすようにエン
   ジンブレーキ制御に用いるための装置(72)。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータ(110) は、前記従動
   ピストン(226) の第１側部と前記バルブスプール(212)
   によって支持されたリング(232) との間に圧縮状態で配
   置されたばね(157) を含むことを特徴とする請求項１に
   記載の装置。
3. 【請求項３】 前記アクチュエータ(110) は、前記従動
   ピストン(226) の第２側部上に圧縮状態で配置された戻
   しばね(234) を含んでいることを特徴とする請求項２に
   記載の装置。
4. 【請求項４】 前記従動ピストン(226) の前記第１側部
   と前記リング（232)の間に配置された戻しばね(230) の
   ばね定数は、前記戻しばね（234)のばね定数を越えるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の装置（72) 。
5. 【請求項５】 前記アクチュエータ(110) は、前記従動
   ピストン(226) に接続されて前記排気バルブ(40)と係合
   可能なアクチュエータピン(240) を含んでおり、前記ア
   クチュエータ(110) は、前記アクチュエータピン(240)
   と前記排気バルブ（40) との間に選択可能ながたを形成
   するラッシュアジャスタ(220) を含んでいることを特徴
   とする請求項１に記載の装置(72)。
6. 【請求項６】 前記ラッシュアジャスタ(220) は、前記
   従動ピストン(226)と前記バルブスプール(212) の拡径
   ヘッド(216) との間に配置された下側部分(252) を含ん
   でおり、前記バルブスプール(212) が前記従動ピストン
   (226) に対して動いて前記通路(262) と前記高圧環状部
   (264) を接続した後に、前記拡径ヘッド(216) が前記ラ
   ッシュアジャスタ(220) の前記下側部分(270) と係合す
   ることを特徴とする請求項５に記載の装置(72)。
7. 【請求項７】 前記制御バルブ(74)は、ソレノイド巻線
   (180) と、該ソレノイド巻線(180) に近接して、これと
   ともに電磁回路に配置されているアーマチュア(182) と
   を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の装置(7
   2)。
8. 【請求項８】 高流体圧源と低流体圧源とを有するエン
   ジン(30)において排気バルブ(40)を開くブレーキ制御ア
   クチュエータ(110) において、 高流体圧源に接続された高圧環状部(258) と低流体圧源
   に結合された低圧環状部(266) とを有しており、高流体
   圧が加えられると第１位置から第２位置にまで動く可動
   バルブスプール(212) と、 通路を含み、該通路と前記高圧環状部（258)または前記
   低圧環状部（266)を相互に接続するように可動になって
   おり、排気バルブ(40)が開いて前記通路(262)が前記高
   圧環状部(264) と前記低圧環状部(266) に交互に接続さ
   れる点のまわりに、前記第２位置に前記バルブスプール
   (212) を配置することによって揺動するようになってい
   る従動ピストン(226) と、 からなることを特徴とするブレーキ制御アクチュエータ
   (110) 。
9. 【請求項９】 前記アクチュエータ(110) は、前記従動
   ピストン(226) の第１側部と、前記バルブスプール(21
   2) によって支持されるリング(232) との間に圧縮状態
   で配置されたばね(157) を含むことを特徴とする請求項
   ８に記載のブレーキ制御アクチュエータ(110) 。
10. 【請求項１０】 前記アクチュエータ(110) は、前記従
    動ピストン(226) の第２側部上に圧縮状態で配置された
    戻しばね(234) を含むことを特徴とする請求項９に記載
    のブレーキ制御アクチュエータ(110) 。
11. 【請求項１１】 前記従動ピストン(226) の前記第１側
    部と前記リング(232) との間に配置された前記ばね(15
    7) のばね定数は前記戻しばね(234) のばね定数以上で
    あることを特徴とする請求項１０に記載のブレーキ制御
    アクチュエータ(110) 。
12. 【請求項１２】 前記アクチュエータ(110) は、前記従
    動ピストン(226) に接続されて前記排気バルブ(40)と係
    合可能なアクチュエータピン(240) を含んでおり、前記
    アクチュエータ(110) は、前記アクチュエータピン(24
    0) と前記排気バルブ(40)との間に選択可能にがたを形
    成するラッシュアジャスタ(220) を含んでいることを特
    徴とする請求項８に記載のブレーキ制御アクチュエータ
    (110) 。
13. 【請求項１３】 前記ラッシュアジャスタ(220) は、前
    記従動ピストン(226) と前記バルブスプール(212) の拡
    径ヘッド(216) との間に配置された下側部分(252) を含
    んでおり、前記バルブスプール(212) が前記第２位置に
    配置されているときに、前記拡径ヘッド(216) は、前記
    ラッシュアジャスタ(220) の前記下側部分(270) と係合
    することを特徴とする請求項１３に記載のブレーキ制御
    アクチュエータ(110) 。
14. 【請求項１４】 高流体圧と低流体圧に曝される部分を
    有するバルブスプール(212) と、排気バルブ(40)に係合
    可能な従動ピストン(226) とを有するアクチュエータ(1
    10) を用いる排気バルブ(40)を開く方法において (a) 高流体圧をバルブスプール(212) に加えて、該バル
    ブスプール(212) を第１位置から第２位置にまで動か
    し、 (b) 前記バルブピストン(212) が動くことに応答して、
    従動ピストン(226) を高流体圧に曝して前記従動ピスト
    ン(226) を動かし前記排気バルブ（40) を開くように
    し、 (c) 前記バルブスプール(212) を前記第２位置に維持
    し、前記従動ピストン(226) が高圧流体と低圧流体に交
    互に曝されることによって揺動するように前記排気バル
    ブ(40)を開く 段階からなる方法。
15. 【請求項１５】 高流体圧を前記バルブスプール(212)
    に加える段階は、前記従動ピストン(226) が前記排気バ
    ルブ(40)と係合するまで前記バルブスプール(212) とと
    もに前記従動ピストン(226) を動かす段階を含むことを
    特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 高流体圧を前記バルブスプール(212)
    に加える段階は、前記従動ピストン(226) が前記排気バ
    ルブ(40)と係合して前記バルブスプール(212) を前記従
    動ピストン(226) に対して動した後、前記バルブスプー
    ル(212) と前記従動ピストン(226) との間に配置された
    ばね(157) を圧縮する段階を含むことを特徴とする請求
    項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記バルブスプール(212) は、高流体
    圧に曝された高圧環状部(258) と低流体圧に曝された低
    圧環状部（266)とを含んでおり、前記従動ピストン(22
    6) は通路(262) を含んでおり、前記従動ピストン(226)
    を前記高流体圧に曝す段階は、前記高圧環状部（264)
    と前記通路(262) を相互に接続することを含むことを特
    徴とする請求項１４に記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記バルブスプール(212) を前記第２
    位置に維持する段階は、前記通路(262) を前記高圧環状
    部(264) と前記低圧環状部(266) に交互に相互接続する
    段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。