JPH09268908A - 圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、圧縮圧開放型エンジン補助ブレー
キ装置に関し、ロッカアームのロッカ比を最適化して、
ロッカアームを小型化できるようにする。 【解決手段】 排気行程において排気弁を開弁させる排
気ロッカアーム６と、排気ロッカアーム６と一体作動可
能に構成され排気ロッカアーム６とは異なるタイミング
で排気弁を開弁させる補助ロッカアーム８と、圧縮上死
点近傍で補助ロッカアーム８を駆動する補助カムと、排
気ロッカアーム６と補助ロッカアーム８とを支持するロ
ッカシャフト２２とをそなえ、ロッカシャフト２２の中
心軸線２２Ａから補助ロッカアーム８における補助カム
との接点Ｃまでの距離Ｌが、ロッカシャフト２２の中心
軸線２２Ａから排気ロッカアーム６における排気カムと
の接点Ａまでの距離よりも長くなるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（エンジ
ン）の吸気弁や排気弁等の機関弁の開閉タイミングを制
御することで制動力を得るようにした、圧縮圧開放型エ
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、アクセルオフ時にエキゾーストマニホールド内
の開閉弁を閉じることで排気の圧力を高めてエンジンブ
レーキ能力を増大させるようにした排気ブレーキ装置が
広く実用化されている。また、これ以外にも、エンジン
ブレーキ装置としては、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圧縮圧開放型エンジン補助
ブレーキ装置が開発，実用化されている。

【０００３】このような排気ブレーキ装置や圧縮圧開放
型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、特に排気ブ
レーキ装置と圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置と
を併用することで、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、上述の圧縮圧開放型エンジン補助
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、ピス
トンを押し下げる方向に作用する力が発生しなくなる。
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、燃料噴射は停止される。ま
た、例えば特開平５−３３６８４号公報等にもこのよう
な補助ブレーキ装置に関する技術が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、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ため
の具体的な構成としては、例えば図７，図８に示すよう
なものが考えられる。ここで、図７は圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置を有するエンジンの動弁機構の一
例を示す模式図であって、ＯＨＣ（オーバヘッドカムシ
ャフト）式動弁機構として構成されており、図中、２は
排気弁駆動用ロッカアーム（排気ロッカアーム）、６は
吸気弁駆動用ロッカアーム（吸気ロッカアーム）、８は
圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ用ロッカアーム（補
助ロッカアーム）、２２はロッカシャフトである。

【０００９】ロッカシャフト２２は各気筒毎に分割して
設けられており、ロッカシャフト２２の両端部はそれぞ
れロッカシャフト支持部（図示省略）により回転可能に
支持されている。また、このロッカシャフト２２は排気
ロッカアーム２と一体に形成されたロッカアーム一体型
ロッカシャフトであって、排気ロッカアーム２の揺動に
応じてロッカシャフト２２も回動するようになってい
る。

【００１０】一方、吸気ロッカアーム６はロッカシャフ
ト２２に遊嵌されており、吸気ロッカアーム６とロッカ
シャフト２２とは互いに相対回転可能に構成されてい
る。また、ロッカシャフト２２には、補助ロッカアーム
８も遊嵌されている。この補助ロッカアーム８は、図示
しないエンジン補助ブレーキ用カム（補助カム）により
駆動されるものである。また、この補助カムは、エンジ
ン補助ブレーキの作動に適したカムプロフィールに形成
されており、エンジンの圧縮上死点近傍で補助ロッカア
ーム８を揺動させるようなカムプロフィールに形成され
ているものである。

【００１１】また、この動弁機構には、補助ロッカアー
ム８と排気ロッカアーム２とを連結させて各ロッカアー
ム２，８を一体に作動させる連係モードと、補助ロッカ
アーム８と排気ロッカアーム２とを切り離して排気ロッ
カアーム２を単独で作動させる非連係モードとを切り換
えるための切り換え機構（又はロッカアーム係合機構）
３０が設けられている。

【００１２】そして、この切り換え機構３０の作動を制
御することにより、エンジンの通常運転とエンジン補助
ブレーキの作動とが切り換えられる。すなわち、エンジ
ン１の通常運転時には、排気ロッカアーム２と補助ロッ
カアーム８とを切り離し、排気ロッカアーム２のみで排
気弁を駆動する。これにより、排気弁は通常のバルブタ
イミングで開閉駆動される。

【００１３】また、エンジン補助ブレーキの作動時に
は、補助ロッカアーム８と排気ロッカアーム２とを連結
して一体に作動させ、排気弁を排気ロッカアーム２及び
補助ロッカアーム８の両方により駆動する。これによ
り、排気弁が圧縮上死点近傍においても開弁して、圧縮
エネルギを逃がすことで制動力を得ることができる。な
お、切り換え機構３０としては、係合ピン等を流体圧に
より進退させることで、補助ロッカアーム８をロッカシ
ャフト２２から切り離したり、ロッカシャフト２２に連
結させたりする機構が考えられる。

【００１４】ところで、このような吸排気弁の開閉駆動
にロッカアーム６，２を用いた動弁機構では、ロッカア
ーム６，２とカム３６，３２との接点Ａからロッカアー
ム６，２の揺動中心（すなわち、ロッカシャフト２２の
中心軸線）２２Ａまでの距離Ｍと、この揺動中心２２Ａ
からロッカアーム６のバルブ作用点Ｂまでの距離Ｎとを
どのような大きさに設定するかで動弁系の動特性は大き
く変化する。

【００１５】特に、上述の距離Ｎと距離Ｍとの比（ロッ
カ比）Ｎ／Ｍをどのように設定するかはエンジンの動特
性を考慮するうえで重要な要素である。ここで、ロッカ
比Ｎ／Ｍを小さく設定すると、同一のバルブリフト量を
得るためにはカムのリフトを高くする必要がある。しか
しながら、このようにカムのリフトを高くすると、エン
ジンの高速回転時にロッカアームのカムに対する追従性
を悪化させてしまう。

【００１６】また、上述とは逆にロッカ比Ｎ／Ｍを大き
く設定すると、接点Ａに作用する荷重が大きくなり、ロ
ッカアームの耐久性等が悪化してしまう。すなわち、接
点Ａにおける荷重は、作用点Ｂにおける荷重とロッカ比
Ｎ／Ｍとの積に等しいので、ロッカ比Ｎ／Ｍを大きくし
た分だけ、接点Ａの荷重が大きくなり、ロッカアームに
作用する負荷も大きくなってしまうのである。

【００１７】このように、ロッカ比の設定によるロッカ
アームの追従性とロッカアームの耐久性とはトレードオ
フの関係にあり、このような場合、通常は、双方の性能
の重要度を勘案して妥協点を見いだしてロッカ比を設定
することが考えられる。一方、補助ロッカアーム８は、
エンジン補助ブレーキの作動時には、排気弁を圧縮上死
点近傍で開弁させるため比較的大きなバルブ駆動力が必
要である。すなわち、圧縮上死点近傍では、燃焼室は圧
縮された吸気により高圧状態となっており、このような
状態で排気弁を開弁駆動するには、大きな力が必要とな
るのである。

【００１８】したがって、このような動弁機構をそなえ
た圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置において、補
助ロッカアームのロッカ比を吸気ロッカアームや排気ロ
ッカアームのロッカ比と同様に設定すると、補助ロッカ
アームに作用する力が過大なものとなり、補助ロッカア
ームが大型化してしまうという課題がある。本発明は、
このような課題に鑑み創案されたもので、各ロッカアー
ムのロッカ比を最適化して、ロッカアームを小型化でき
るようにした、圧縮圧開放型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。

【００１９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置は、
排気カムの作動にしたがって排気行程において排気弁を
開弁させる排気ロッカアームと、該排気ロッカアームと
一体作動可能に構成され該排気ロッカアームとは異なる
タイミングで該排気弁を開弁させる補助ロッカアーム
と、圧縮上死点近傍で該補助ロッカアームを駆動する補
助カムと、該排気ロッカアームと該補助ロッカアームと
を支持するロッカシャフトとをそなえ、該ロッカシャフ
トの中心軸線から該補助ロッカアームにおける補助カム
との接点までの距離が、該ロッカシャフトの中心軸線か
ら該排気ロッカアームにおける排気カムとの接点までの
距離よりも長く設定されていることを特徴としている。

【００２０】また、請求項２記載の本発明の圧縮圧開放
型エンジン補助ブレーキ装置は、上記請求項１記載の構
成に加えて、該ロッカシャフトの中心軸線から上記いず
れかのロッカアームにおけるカムとの接点までの距離と
該ロッカシャフトの中心軸線から該排気弁の作動点まで
の距離との比をロッカ比とし、該補助ロッカアームのロ
ッカ比が、該排気ロッカアームのロッカ比よりも小さく
設定されていることを特徴としている。

【００２１】また、請求項３記載の本発明の圧縮圧開放
型エンジン補助ブレーキ装置は、上記請求項１記載の構
成に加えて、該排気ロッカアームのロッカ比が、該補助
ロッカアームのロッカ比の略１．５倍に設定されている
ことを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置
について説明する。まず、このエンジン１の基本的な構
成について簡単に説明すると、図４〜図６に示すよう
に、このエンジン１はＯＨＣ式の動弁機構をそなえてお
り、吸気２弁，排気２弁の４弁式エンジンとして構成さ
れている。

【００２３】このエンジン１のシリンダヘッド２８に
は、図６に示すクランクシャフト２６の回転駆動力によ
り回転駆動されるカムシャフト１０が配設されており、
このカムシャフト１０には、エンジン１の通常運転時に
適したカムプロフィールに形成された吸気カム３６及び
排気カム３２が設けられている。また、このエンジン１
の動弁機構には、後述する各種ロッカアームを支持する
ためのロッカシャフト２２が設けられている。このロッ
カシャフト２２は、各気筒毎に分割されて構成されてお
り、それぞれ同軸上に配設されている。また、ロッカシ
ャフト２２の両端部は、図５に示すロッカシャフト支持
部２４によりそれぞれ回転可能に支持されている。

【００２４】一方、図４に示すように、ピストン２０の
上方には吸気弁１８及び排気弁１６が配設され、さら
に、吸排気弁１８，１６の上方には、バルブブリッジ１
４，１２が配設されている。そして、２つの吸気弁１
８，１８は、吸気用バルブブリッジ１４により同時に開
弁駆動されるようになっており、同様に、２つの排気弁
１６，１６は排気用バルブブリッジ１２により同時に開
弁駆動されるようになっている。

【００２５】なお、図４では、エンジン１の動弁系の機
構を分かりやすく説明するためにロッカシャフト２２と
カムシャフト１０とを分離して示している。さて、ロッ
カシャフト２２には、排気弁駆動用ロッカアーム（排気
ロッカアーム）２，ユニットインジェクタ駆動用ロッカ
アーム４，吸気弁駆動用ロッカアーム（吸気ロッカアー
ム）６及び圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ用ロッカ
アーム（補助ロッカアーム）８が設けられている。

【００２６】また、カムシャフト１０には、上述した吸
気カム３６や排気カム３２以外にも、補助ロッカアーム
８を駆動するエンジン補助ブレーキ用カム（補助カム）
３８やユニットインジェクタ用ロッカアーム４を駆動す
るユニットインジェクタ用カム３４が配設されている。
なお、各ロッカアーム２，４，６，８のカムシャフト１
０側の端部には、カム３２，３４，３６，３８とロッカ
アーム２，４，６，８との間の摩擦を低減すべく、カム
３２，３４，３６，３８に常に接するローラ（ベアリン
グ）２ａ，４ａ，６ａ，８ａがそれぞれ設けられてい
る。

【００２７】ここで、ユニットインジェクタ用ロッカア
ーム４は、図示しないユニットインジェクタを駆動する
ためのロッカアームであって、このロッカアーム４の作
動により所定のタイミングで燃料が噴射されるようにな
っている。一方、上述の排気ロッカアーム２は、ロッカ
シャフト２２と一体に形成されたロッカシャフト一体型
ロッカアームとして構成されており、排気ロッカアーム
２に連動してロッカシャフト２２自体も回動するように
なっている。

【００２８】また、ユニットインジェクタ用ロッカアー
ム４及び吸気ロッカアーム６は、それぞれロッカシャフ
ト２２に対して回転自在に軸支されており、これによ
り、各ロッカアーム２，４，６は、互いに影響を受ける
ことなく独立して作動するようになっている。補助ロッ
カアーム８は、エンジンブレーキの１つとしての圧縮圧
開放型エンジン補助ブレーキ（以下、単にエンジン補助
ブレーキという）を作動させるためのロッカアームであ
って、ユニットインジェクタ用ロッカアーム４や吸気ロ
ッカアーム６と同様にロッカシャフト２２に軸支されて
いる。

【００２９】そして、エンジン補助ブレーキの作動時に
は、この補助ロッカアーム８を排気ロッカアーム２と一
体に作動するように制御して、排気弁１６を排気行程時
以外の所定のタイミングで開弁させるようになってい
る。ここで、圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキについ
て簡単に説明すると、このエンジン補助ブレーキは、例
えば、以下のように作動するものである。すなわち、吸
気行程時には通常通り吸気弁１８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１８
及び排気弁１６をともに閉じて、シリンダ内の吸気を圧
縮する。

【００３０】そして、圧縮上死点近傍では燃料噴射を停
止し、膨張行程に移行する直前に、排気弁１６を開い
て、圧縮空気を排気弁１６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２０に作用しなくなり、ピストン２０を押し下
げる力が取り除かれる。さらに、圧縮空気を排出した後
は、排気弁１６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２０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。

【００３１】次に、ピストン２０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１６を開き、シ
リンダ内を大気圧近傍にしてピストン２０を上昇させよ
うとする力を取り除くのである。この後、ピストン２０
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２０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１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。

【００３２】ところで、このようにしてエンジン補助ブ
レーキを作動させるには、排気弁１６を通常の作動タイ
ミングとは異なるタイミングで作動させる必要がある。
そこで、このエンジン１では、通常のタイミングと異な
るタイミングで排気弁１６を開弁駆動する補助ロッカア
ーム８と、エンジン補助ブレーキの作動に適したカムプ
ロフィールに形成されたエンジン補助ブレーキ用カム
（補助カム）３８とが設けられている。

【００３３】ここで、このエンジン補助カム３８は、エ
ンジン補助ブレーキの作動時に、圧縮上死点近傍で補助
ロッカアーム８を揺動させて排気弁１６を開弁させるよ
うなカムプロフィールに形成されているのである。つま
り、エンジン１の通常運転時には、排気弁１６を排気ロ
ッカアーム２のみで駆動し、エンジン補助ブレーキの作
動時には、排気弁１６を排気ロッカアーム２及び補助ロ
ッカアーム８の両方により駆動するようになっているの
である。

【００３４】このため、エンジン１の動弁機構には、補
助ロッカアーム８が排気ロッカアーム２と一体に作動す
る連係モードと、補助ロッカアーム８が排気ロッカアー
ム２から切り離されて、単独で作動する非連係モードと
を切り換えるための切り換え機構（又はロッカアーム係
合機構）３０が設けられている。ここで、上述の切り換
え機構３０は、例えば特開平６−３２３１１３号公報に
開示された油圧ピストン機構と略同様に構成されてい
る。すなわち、図３（ａ），図３（ｂ）に示すように、
切り換え機構３０は、ロッカシャフト２２の直径方向に
形成された穴部４０と、この穴部４０内を進退しうる係
合ピン４２と、係合ピン４２と略同軸上に配設されたリ
ターンスプリング４４とを有して構成されており、係合
ピン４２は、リターンスプリング４４の作用により、図
中下方に付勢されている。

【００３５】また、補助ロッカアーム８の所要の位置に
は、この係合ピン４２の上端部が侵入しうる係合穴４６
が形成されている。一方、上記の穴部４０と係合ピン４
２の下端側との間には空間４８が形成されている。ま
た、このエンジン１には、所定の圧力の作動油を供給す
る油圧供給系（図示省略）が設けられており、ロッカシ
ャフト２２内には、油圧供給系からの作動油を上記空間
４８に供給するための作動油供給路５０が形成されてい
る。

【００３６】そして、この空間４８に作動油が供給され
ると、図３（ｂ）に示すように、リターンスプリング４
４の付勢力に抗して係合ピン４２が上方へ移動する。こ
の場合、補助ロッカアーム８の係合穴４６と、ロッカシ
ャフト２２の穴部４０との位置が一致したときに、係合
ピン４２の上端（先端）が係合穴４６に係合して、補助
ロッカアーム８とロッカシャフト２２とが接続状態とな
り、補助ロッカアーム８と排気ロッカアーム２とが一体
で作動する連係モードとなるのである。

【００３７】また、作動油の供給を断つと、図３（ａ）
に示すように、上述のリターンスプリング４４の付勢力
により係合ピン４２が下方に移動して、係合ピン４２が
係合穴４６から離脱する。この場合は、補助ロッカアー
ム８はロッカシャフト２２から切り離されて排気ロッカ
アーム２とは連係しない非連係モードとなる。そして、
エンジン１の通常運転時は、補助ロッカアーム８をロッ
カシャフト２２から切り離して、排気ロッカシャフト２
からの駆動力により通常の排気タイミングで排気弁１６
を開弁駆動させるようになっている。

【００３８】また、エンジン補助ブレーキを作動させる
場合は、切り換え機構３０を制御して、補助ロッカアー
ム８をロッカシャフト２２と一体に作動させ、排気弁１
６を圧縮上死点近傍でも開弁駆動させるようになってい
るのである。次に、本発明の圧縮圧開放型エンジン補助
ブレーキ装置について説明すると、図１，図２に示すよ
うに、この動弁機構では、補助ロッカアーム８と補助カ
ム３８との接点Ｃから補助ロッカアーム８の揺動中心
（すなわち、ロッカシャフト２２の中心軸線）２２Ａま
での距離Ｌが、吸排気ロッカアーム６，２とカム３６，
３２との接点Ａからロッカアーム６，２の揺動中心２２
Ａまでの距離Ｍよりも長く設定されている。

【００３９】これにより、揺動中心２２Ａからロッカア
ーム６のバルブ作用点Ｂまでの距離をＮとすると、補助
ロッカアーム８のロッカ比Ｎ／Ｌの方が、吸排気ロッカ
アーム６，２のロッカ比Ｎ／Ｍよりも小さくなり、補助
ロッカアーム８に作用する荷重を小さくすることができ
るのである。なお、本実施形態では、ロッカ比Ｎ／Ｌは
１前後に設定されており、ロッカ比Ｎ／Ｍは１．５前後
に設定されている。

【００４０】ここで、補助ロッカアーム８のロッカ比Ｎ
／Ｌを吸排気ロッカアーム６，２のロッカ比Ｎ／Ｍより
も小さく設定しているのは、主に以下の理由による。す
なわち、補助ロッカアーム８は、排気弁１６を圧縮上死
点近傍で開弁させるので比較的大きなバルブ駆動力が必
要である。つまり、圧縮上死点近傍では、燃焼室は圧縮
された吸気により高圧状態となっており、このような状
態で排気弁１８を開弁駆動するには、大きな力が必要と
なるのである。

【００４１】したがって、補助ロッカアーム８のロッカ
比Ｎ／Ｌを吸気ロッカアーム６や排気ロッカアーム２の
ロッカ比Ｎ／Ｍと同等に設定すると、図１，図２に示す
補助ロッカアーム８と補助カム３８との接点Ｃに作用す
る荷重が過大なものとなり、補助ロッカアーム８の耐久
性が低下してしまう。また、この場合、補助ロッカアー
ム８の耐久性を確保しようとすると、補助ロッカアーム
８が大型化してしまい、重量やコストが大型化してしま
う。

【００４２】そこで、本発明の圧縮圧開放型エンジン補
助ブレーキ装置では、補助ロッカアーム８のロッカ比Ｎ
／Ｌを、吸排気ロッカアーム６，２のロッカ比Ｎ／Ｍよ
りも小さく設定することで、補助ロッカアーム８の接点
Ｃに作用する荷重を小さくするようにしているのであ
る。なお、上述したように、補助ロッカアーム８は、排
気弁１６を圧縮上死点近傍で開弁させるので、排気弁１
６のリフト量があまり大きいとピストン２０と干渉して
しまう。また、補助ロッカアーム８による排気弁１６の
開弁駆動は、圧縮空気を逃がすためだけのものであるの
で、あまり大きなバルブリフトは必要がない。したがっ
て、補助ロッカアーム８による排気弁１６のバルブリフ
ト量は小さめ（すなわち、補助カム３８のリフト量も小
さめ）に設定されているので、エンジン高回転時におけ
る補助ロッカアーム８の補助カム３８への追従性の低下
は特に問題となるものではない。

【００４３】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型
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１の通常運転時、即ち、エンジン補
助ブレーキの非作動時には、切り換え機構３０が非連係
モードに制御される。このとき、作動油供給路５０には
作動油が供給されず、係合ピン４２がリターンスプリン
グ４４の付勢力により、ロッカシャフト２２の穴部４０
内に収納される。

【００４４】したがって、補助ロッカアーム８は、ロッ
カシャフト２２から切り離されて、補助ロッカアーム８
は排気ロッカアーム２と連動しない状態となる。これに
より、排気ロッカアーム２が排気カム３２により駆動さ
れているときであっても、補助ロッカアーム８は排気ロ
ッカアーム２に連動することなくカム３８のプロフィー
ルに応じて作動する。

【００４５】したがって、排気弁１８は、排気ロッカア
ーム２により駆動され、通常のエンジン運転に適したバ
ルブタイミングで開閉駆動されるのである。なお、吸気
弁１８も吸気ロッカアーム６により通常のバルブタイミ
ングで開閉駆動される。一方、エンジン補助ブレーキの
作動時には、切り換え機構３０が連係モードに制御され
る。このとき、作動油供給路５０及び空間４８には、油
圧供給系から所定の圧力の作動油が供給され、係合ピン
４２がリターンスプリング４４の付勢力に抗して駆動さ
れる。

【００４６】これにより、係合ピン４２が補助ロッカア
ーム８の係合穴４６に係合して、補助ロッカアーム８
が、ロッカシャフト２２と一体に形成された排気ロッカ
アーム２と一体に作動する状態となる。したがって、補
助カム３８により補助ロッカアーム８が駆動されると、
排気ロッカアーム２も駆動され、排気弁１６が開弁駆動
されることになる。

【００４７】なお、上述したように、補助カム３８のプ
ロフィールは、ピストン２０が圧縮上死点近傍にあると
きに、補助ロッカアーム８を揺動させるように形成され
ており、これにより、排気弁１６が圧縮上死点近傍で所
定量だけ開弁して、圧縮空気を開放してエンジン１に負
の仕事をさせるのである。また、このようなエンジン補
助ブレーキ作動時であっても、エンジン１の排気行程時
には、排気カム３２により通常通り排気弁１６が駆動さ
れ、補助ロッカアーム８も排気ロッカアーム２に連動し
て駆動される。

【００４８】また、本発明の圧縮圧開放型エンジン補助
ブレーキ装置では、補助ロッカアーム８のロッカ比Ｎ／
Ｌの方が、吸排気ロッカアーム６，２のロッカ比Ｎ／Ｍ
よりも小さく設定されているので、補助ロッカアーム８
の接点Ｃに作用する荷重を減少させることができ、小さ
な駆動力で補助ロッカアーム８を駆動することができ
る。

【００４９】これにより、補助ロッカアーム８を小型
化，軽量化することができ、製造コストを低減すること
ができる。また、接点Ｃに作用する荷重を減少させるこ
とで、補助ロッカアーム８の耐久性が向上するという利
点がある。また、補助カム３８のカム幅も縮小すること
ができ、補助カム３８を小型化，軽量化することができ
る。これにより、補助カム３８や補助ロッカアーム８の
レイアウト上の自由度も向上するという利点がある。

【００５０】なお、本実施形態では、ＯＨＣ式の動弁機
構をそなえたエンジンについて、説明しているが、本発
明の圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置は、このよ
うなＯＨＣ式の動弁機構にのみ適用されるものではな
く、例えばＯＨＶ式の動弁機構等にも適用することがで
きる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧縮圧開
放型エンジン補助ブレーキ装置によれば、排気カムの作
動にしたがって排気行程において排気弁を開弁させる排
気ロッカアームと、該排気ロッカアームと一体作動可能
に構成され該排気ロッカアームとは異なるタイミングで
該排気弁を開弁させる補助ロッカアームと、圧縮上死点
近傍で該補助ロッカアームを駆動する補助カムと、該排
気ロッカアームと該補助ロッカアームとを支持するロッ
カシャフトとをそなえ、該ロッカシャフトの中心軸線か
ら該補助ロッカアームにおける補助カムとの接点までの
距離が、該ロッカシャフトの中心軸線から該排気ロッカ
アームにおける排気カムとの接点までの距離よりも長く
設定されるという構成により、補助ロッカアームと補助
カムとの接点に作用する荷重を減少させることができ、
小さな駆動力で補助ロッカアームを駆動することができ
る。これにより、補助ロッカアームを小型化，軽量化す
ることができ、製造コストを低減することができるので
ある。

【００５２】また、上記の接点に作用する荷重を減少さ
せることで、補助ロッカアームの耐久性が向上するとい
う利点もある。さらに、補助カムのカム幅も縮小するこ
とができ、補助カムを小型化，軽量化することができ
る。これにより、補助カムや補助ロッカアームのレイア
ウト上の自由度も向上するという利点がある。また、請
求項２記載の本発明の圧縮圧開放型エンジン補助ブレー
キ装置によれば、上記請求項１記載の構成に加えて、該
ロッカシャフトの中心軸線から上記のいずれかのロッカ
アームにおけるカムとの接点までの距離と該ロッカシャ
フトの中心軸線から該排気弁の作動点までの距離との比
をロッカ比とし、該補助ロッカアームのロッカ比が、該
排気ロッカアームのロッカ比よりも小さく設定されると
いう構成により、補助ロッカアームと補助カムとの接点
に作用する荷重を、吸排気ロッカアームと吸排気カムと
の接点に作用する荷重よりも低くすることができる。こ
れにより、補助ロッカアームを小型化，軽量化すること
ができ、製造コストを低減することができるのである。

【００５３】また、請求項３記載の本発明の圧縮圧開放
型エンジン補助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、該排気ロッカアームのロッカ比が、
該補助ロッカアームのロッカ比の略１．５倍に設定され
るという構成により、補助ロッカアームを小さな駆動力
で駆動しながら、補助ロッカアームの補助カムに対する
追従性も十分満足させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置を示す模式的な上面図である。

【図２】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置を示す模式的な側面図である。

【図３】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置の作動を説明するための模式図で
あって、（ａ）は通常運転時の状態を示す図、（ｂ）は
エンジン補助ブレーキ作動時の状態を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置の全体構成を示す模式的な斜視図
である。

【図５】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置をそなえたエンジンのシリンダヘ
ッドを示す模式的な上面図である。

【図６】本発明の一実施形態としての圧縮圧開放型エン
ジン補助ブレーキ装置をそなえたエンジンの模式的な断
面図である。

【図７】圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置の動弁
機構の一例を示す模式的な上面図である。

【図８】圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置の動弁
機構の一例を示す模式的な側面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 排気弁駆動用ロッカアーム又は排気ロッカアーム ４ ユニットインジェクタ駆動用ロッカアーム（ユニッ
トインジェクタ用ロッカアーム） ６ 吸気弁駆動用ロッカアーム又は吸気ロッカアーム ８ 圧縮開放型エンジン補助ブレーキ用ロッカアーム ２ａ，４ａ，６ａ，８ａ ローラ（ベアリング） １０ カムシャフト １２ 排気バルブブリッジ １４ 吸気バルブブリッジ １６ 排気弁 １８ 吸気弁 ２０ ピストン ２２ ロッカシャフト ２２Ａ ロッカシャフト中心軸線 ２４ ロッカシャフト支持部 ２６ クランクシャフト ２８ シリンダヘッド ３０ ロッカアーム係合機構としての油圧ピストン機構 ３２ 排気カム ３４ ユニットインジェクタ駆動用カム ３６ 吸気カム ３８ 圧縮開放型エンジンブレーキ用カム ４０ 穴部 ４２ 係合ピン ４４ リターンスプリング ４６ 係合穴 ４８ 空間 ５０ 作動油供給路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 正彦 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気カムの作動にしたがって排気行程に
   おいて排気弁を開弁させる排気ロッカアームと、 該排気ロッカアームと一体作動可能に構成され該排気ロ
   ッカアームとは異なるタイミングで該排気弁を開弁させ
   る補助ロッカアームと、 圧縮上死点近傍で該補助ロッカアームを駆動する補助カ
   ムと、 該排気ロッカアームと該補助ロッカアームとを支持する
   ロッカシャフトとをそなえ、 該ロッカシャフトの中心軸線から該補助ロッカアームに
   おける補助カムとの接点までの距離が、該ロッカシャフ
   トの中心軸線から該排気ロッカアームにおける排気カム
   との接点までの距離よりも長く設定されていることを特
   徴とする、圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 該ロッカシャフトの中心軸線から上記の
   いずれかのロッカアームにおけるカムとの接点までの距
   離と該ロッカシャフトの中心軸線から該排気弁の作動点
   までの距離との比をロッカ比とし、 該補助ロッカアームのロッカ比が、該排気ロッカアーム
   のロッカ比よりも小さく設定されていることを特徴とす
   る、請求項１記載の圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ
   装置。
3. 【請求項３】 該排気ロッカアームのロッカ比が、該補
   助ロッカアームのロッカ比の略１．５倍に設定されてい
   ることを特徴とする、請求項２記載の圧縮圧開放型エン
   ジン補助ブレーキ装置。