JPH09303162A - 圧縮圧開放式ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内圧が高いオーバーラン状態や過渡状態に
動弁系の応力を下げて製造コスト低減、耐久性向上を図
った圧縮圧開放式ブレーキ装置を提供する。 【解決手段】 圧縮圧開放式ブレーキ装置１００は、排
気弁２のリフト量調整をする偏心ロッカアーム３１及び
第３のエアシリンダ３２と、これらにリフト量調整を行
わせる信号を出力するブレーキスイッチ４２と、吸気シ
ャッタ１１の開閉を行う第１のエアシリンダ１２と、Ｎ
ｅセンサ４１と、ブレーキスイッチ４２からの信号に基
づいて排気弁２を強制的に所定のリフト量だけ余分に開
くように調整させるＥＣＵ４０とを備える。ＥＣＵ４０
は、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ1以上のときに上
記吸気シャッタ１１を第１の所定開度まで閉成させ、ブ
レーキスイッチ４１がオンした後の過渡状態で吸気シャ
ッタ１１を第１の所定開度より小さい第２の所定開度ま
で閉成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンのブレーキ装置に関し、特に排気ブレーキと圧縮圧開
放式ブレーキとを併用した圧縮圧開放式ブレーキ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼルエンジンのサイク
ルを使用した補助ブレーキとして、排気ブレーキ及び圧
縮圧開放式ブレーキが公知である。特に、圧縮圧開放式
ブレーキは、一般に排気ブレーキと併用され、ブレーキ
によって吸収されるエンジン出力を更に増やすのに有効
なブレーキである。

【０００３】而して、排気ブレーキがエンジン排気系に
設けられた排気シャッタを強制的に閉じて排気シャッタ
上流側の排気管内の圧力を高めてエンジン出力を低下さ
せるのに対し、圧縮圧開放式ブレーキは、元々クランク
角度に応じて変位する排気弁のリフト量を、常時僅かな
リフト量（一定リフト調整量ΔＬｆ）だけ余分に開弁さ
せ、もって、エンジンの圧縮行程や膨張行程において筒
内圧を低下させることによりエンジン出力を低下させる
ものである。

【０００４】このように圧縮圧開放式ブレーキは、排気
弁のリフト量をエンジンのクランク角度に係わらず、強
制的に一定リフト調整量ΔＬｆだけ余分に開弁させるも
のであるから、例えば、エンジンが圧縮行程にあるとき
のように排気弁を閉じる方向に大きな力（５０気圧程度
のエンジン筒内圧）が加わっている場合にも、これを強
制的に開弁しなければならず、上記大きな筒内圧に抗し
て、排気ロッカアームが排気弁を開弁できるように動弁
系全体が強固に構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気弁
の強制的な開弁に特に大きな力を要するのは、運転者
が、圧縮圧開放式ブレーキをあまり必要としないエンジ
ン運転状態であることが、本願の発明者等によって確認
された。即ち、圧縮圧開放式ブレーキを機能させる場合
に、動弁系の応力が大きくなるのは、エンジンの筒内圧
Ｐinxが大きくなる次の２つのエンジン運転状態であ
る。

【０００６】第１のエンジン運転状態は、エンジン回転
数Ｎｅが所定値Ｎｅ1を超える、領域（図４のオーバー
ラン領域）となるエンジン運転状態（オーバーラン状
態）である。このエンジン回転数Ｎｅの高い領域では、
エンジンシリンダ内の排ガスの排出の効率が低下し、こ
れが筒内圧Ｐinxの上昇を招来することが知られてい
る。第２のエンジン運転状態は、運転者がブレーキスイ
ッチをオン（図６〜図８のｔ2時点）にして、上記排気
弁を僅かに強制的に開弁させる動作が開始してから、排
気弁が実際に上記一定リフト調整量ΔＬｆだけ余分に開
弁するまで（圧縮圧開放式ブレーキが実質的にオンする
まで）の過渡状態（以下、単に「過渡状態」という。）
である（図６から図８のｔ2〜ｔ3時点間）。

【０００７】この過渡状態では、未だ、当該圧縮圧開放
式ブレーキの作用による筒内圧Ｐinxの低下が充分に達
成されていないため（図８のｔ2〜ｔ3時点間）、上記排
気弁を一定リフト調整量ΔＬｆだけ余分に開弁させるた
めには、図８に示すエンジンの筒内圧Ｐinxに抗して排
気弁を開成させる必要があり、開弁動作時に排気弁の動
弁系の応力が大きくなる（図６のｔ2〜ｔ3時点間）。

【０００８】因みに、排気弁が一定リフト調整量ΔＬｆ
余分に開弁して、圧縮圧開放式ブレーキが十分に機能す
ると（図７のｔ3時点以降）、その後、排気弁を一定リ
フト調整量ΔＬｆ余分に開弁させておくのに必要な動弁
系の応力は小さくなる（図６のｔ3時点以降）。このよ
うに、圧縮圧開放式ブレーキを機能させる排気弁の動弁
系では、通常至ることが少ない上記オーバーラン運転状
態や上記過渡状態等の圧縮圧開放式ブレーキを必要とし
ないエンジン運転状態で筒内圧Ｐinxが高くなるが、エ
ンジンを設計するに当っては、エンジンが仮にこれらの
運転状態に至っても、当該動弁系が壊れないように、動
弁系を強固にする必要があり、エンジンの製造コストが
その分高くなっていた。尤も、動弁系の応力を低減させ
るために、筒内圧Ｐinxを全てのエンジン運転状態で下
がるように設計をすることもできるが、その場合には、
エンジン性能の低下を来すことになる。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、エンジンの筒内圧が異常に高くなるオーバーラン
状態や過渡状態等のときに圧縮圧開放式ブレーキが機能
しても、その動弁系の応力が大きくならないようにし
て、その製造コストの低減を図ると共に併せて動弁系の
耐久性の向上をも図るようにした圧縮圧開放式ブレーキ
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の圧縮圧開放式ブレーキ装置は、排
気弁のリフト量を調整するリフト量調整手段と、上記リ
フト量調整手段にリフト量の調整を行わせる信号を出力
するブレーキスイッチと、エンジンの吸気系に配設され
た吸気シャッタと、該吸気シャッタの開閉を行う吸気シ
ャッタ駆動手段と、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数センサと、上記ブレーキスイッチからの信号に基
づいて、上記リフト調整手段をして排気弁をエンジンの
クランク角度と係わりなく所定のリフト量だけ余分に開
くように調整せしめる第１の制御手段と、上記検出され
たエンジン回転数が所定回転数以上のときに、上記吸気
シャッタ駆動手段をして、上記吸気シャッタを所定開度
まで閉成せしめる第２の制御手段とを備えたものであ
る。

【００１１】又、請求項２の発明は、上記所定回転数
を、エンジンがオーバーラン領域の下限を表すエンジン
回転数にしたものである。又、請求項３の発明の圧縮圧
開放式ブレーキ装置は、排気弁のリフト量を調整するリ
フト量調整手段と、該リフト量調整手段によるリフト量
の調整を行わせる信号を出力するブレーキスイッチと、
エンジンの吸気系に配設された吸気シャッタと、該吸気
シャッタの開閉を行う吸気シャッタ駆動手段と、上記該
リフト量調整手段をして上記排気弁をエンジンのクラン
ク角度と係わりなく所定のリフト量だけ余分に開くよう
に調整せしめると共に上記吸気シャッタ駆動手段をして
上記吸気シャッタの開閉を行わせしめる制御手段とを備
え、該制御手段が、少なくとも上記ブレーキスイッチか
ら信号が出力された後、所定期間に亘って、上記吸気シ
ャッタ駆動手段をして上記吸気シャッタを所定開度にて
閉成せしめるものである。

【００１２】又、請求項４の発明は、上記制御手段が、
上記ブレーキスイッチからの信号に基づいて吸気シャッ
タが上記所定開度まで閉成したときに、上記リフト量調
整手段をして上記排気弁のリフト量の調整を開始せしめ
るものである。又、請求項５の発明は、上記制御手段
が、上記排気弁の上記所望のリフト量の調整が終了した
後、上記吸気シャッタ駆動手段をして上記吸気シャッタ
を、上記所定開度より大きく且つ全開より小さい第２の
所定開度まで開成せしめるものである。

【００１３】又、請求項６の発明の圧縮圧開放式ブレー
キ装置は、エンジンの排気系に配設された排気シャッタ
と、該排気シャッタの開閉を行う排気シャッタ駆動手段
と、排気弁のリフト量を調整するリフト量調整手段と、
上記排気シャッタ駆動手段に上記排気シャッタの開閉を
行わせる第１の信号を出力する第１のオン状態と上記リ
フト量調整手段に上記リフト量の調整を行わせる第２の
信号を出力する第２のオン状態とに切り換え可能なブレ
ーキスイッチと、エンジンの吸気系に配設された吸気シ
ャッタと、該吸気シャッタの開閉を行う吸気シャッタ駆
動手段と、上記第２の信号に基づいて上記リフト量調整
手段をして排気弁をエンジンのクランク角度と係わりな
く所定のリフト量だけ余分に開弁せしめると共に、上記
第１若しくは第２の信号に基づいて吸気シャッタ駆動手
段をして吸気シャッタを所望の開度で開閉せしめる制御
手段とを備え、該制御手段が、上記第１の信号が出力さ
れたときに上記排気シャッタ駆動手段をして上記排気シ
ャッタを閉成せしめると共に上記吸気シャッタ駆動手段
をして上記吸気シャッタを第１の所定開度にて閉成せし
め、上記第２の信号が出力された後、所定期間に亘っ
て、上記吸気シャッタ駆動手段をして上記吸気シャッタ
を上記第１の開度より小さい第２の所定開度にて閉成せ
しめるものである。

【００１４】又、請求項７の発明は、上記制御手段にエ
ンジン回転数センサが接続され、該制御手段が、エンジ
ン回転数が所定回転数以上のときに、上記ブレーキスイ
ッチのオン／オフ状態に係わらず、上記吸気シャッタ駆
動手段をして、上記吸気シャッタを所定開度まで閉成せ
しめるものである。

【００１５】（作用）上記請求項１の発明によれば、エ
ンジンの筒内圧が高くなるエンジン回転数の高回転領域
で、吸気シャッタを閉成してその筒内圧を下げ、もっ
て、圧縮圧開放式ブレーキを機能させる際の排気弁の動
弁系の応力を低下させることができる。

【００１６】又、請求項２の発明によれば、通常のエン
ジン操作では至ることのない所謂オーバーラン状態で、
吸気シャッタを閉成してその筒内圧を下げておくので、
当該オーバーラン状態でも排気弁の動弁系の応力を低下
させることができる。又、請求項３の発明によれば、圧
縮圧開放式ブレーキを機能させる過渡状態で、筒内圧を
低減させて、圧縮圧開放式ブレーキを機能させる際の排
気弁の動弁系の応力を低下させることができる。

【００１７】又、請求項４の発明によれば、圧縮圧開放
式ブレーキとして排気弁が開弁動作する前に、筒内圧を
下げておくことにより、圧縮圧開放式ブレーキを機能さ
せる際の動弁系の応力を低下させることができる。又、
請求項５の発明によれば、吸気シャッタにより筒内圧を
低下させて圧縮圧開放式ブレーキが機能し始めるときの
動弁系の応力を小さくし、その後は、当該吸気シャッタ
を圧縮圧開放式ブレーキが機能してるときの騒音防止に
用いることができる。

【００１８】又、請求項６の発明によれば、排気ブレー
キと圧縮圧開放式ブレーキとの併用が容易になり、又、
上記吸気シャッタを、一方では排気ブレーキを機能させ
た時の騒音防止に用い、他方で圧縮圧開放式ブレーキを
機能させた時の吸気流量の制御に用いて筒内圧の調整を
図ることができる。又、請求項７の発明によれば、エン
ジンの筒内圧が高くなるエンジン回転数の高回転領域
で、ブレーキスイッチのオン／オフに係わらず、吸気シ
ャッタが閉成されてその筒内圧が下げられるので、圧縮
圧開放式ブレーキが機能しても排気弁の動弁系の応力が
大きくならない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、添付図面を参照して説明する。尚、この実施形態
は、請求項１から請求項７に対応する。図１は本実施形
態の圧縮圧開放式ブレーキ装置１００の全体構成図、図
２は第１の所定開度（開度大）で閉成されている吸気シ
ャッタ１１及び第１のエアシリンダ１２を示す要部断面
図、図３は第２の所定開度（開度小）で閉成されている
吸気シャッタ１１及び第１のエアシリンダ１２を示す要
部断面図、図４はエンジン回転数Ｎｅとシリンダの体積
効率ηvとの関係を示すグラフ、図５は圧縮圧開放式ブ
レーキ装置１００の作動状態を示すタイミングチャート
である。

【００２０】先ず、本実施形態の圧縮圧開放式ブレーキ
装置１００の全体構成について説明する。図１に示すよ
うに、圧縮圧開放式ブレーキ装置１００は、ディーゼル
エンジン１の吸気系１０に設けられた吸気シャッタ１１
と、排気系２０に設けられた排気シャッタ２１と、動弁
系３０に設けられた偏心ロッカアーム３１と、上記吸気
シャッタ１１、排気シャッタ２１及び偏心ロッカアーム
３１の動作量を各々調整する第１，第２，第３のエアシ
リンダ１２，２２，３２と、これら第１，第２，第３の
エアシリンダ１２，２２，３２に供給される圧縮エア量
を調整するための第１，第２，第３，第４の電磁弁１
３，１４，２３，３３と、これら第１，第２，第３，第
４の電磁弁１３，１４，２３，３３のオン／オフ制御を
行なう電子制御装置（ＥＣＵ）４０と、該ＥＣＵ４０に
接続されたエンジン回転数（Ｎｅ）センサ４１、ブレー
キスイッチ４２、他のセンサ４３とによって構成されて
いる。ここで、図中１Ｃはエンジンシリンダ、２は排気
弁、３は吸気弁である。

【００２１】尚、本実施形態では、第１のエアシリンダ
１２が吸気シャッタ駆動手段として機能し、第２のエア
シリンダ２２が排気シャッタ駆動手段として機能し、偏
心ロッカアーム３１と第３のエアシリンダ３２が協働し
てリフト量調整手段として機能している。このうち吸気
シャッタ１１は、上記第１のエアシリンダ１２によって
その開度が少なくとも、全開、開度大（第１の所定開
度）、開度小（第２の所定開度）の３段階に切り換えら
れる（図４）。この３段階の開度の切替を行なう第１の
エアシリンダ１２には、図２、図３に示すように、２つ
の圧力室１２Ａ，１２Ｂが設けられており、この２つの
圧力室１２Ａ，１２Ｂに第１の電磁弁１３、第２の電磁
弁１４を介して各々所定の気圧の圧縮エアを供給するこ
とによって、当該ロッド１２Ｃの変位が３段階に調整さ
れる。そして、このロッド１２Ｃの変位に応じて、該ロ
ッド１２Ｃと吸気シャッタ１１とを連結するリンク機構
１５が、当該吸気シャッタ１１の開度を上記した３段階
に切り換えるようになっている。因みに、第１の電磁弁
１３，第２の電磁弁１４が共にオフのときは吸気シャッ
タ１１は全開となり（図１に示す状態）、第１の電磁弁
１３のみがオンのときは弁体１２Ｄのみがバネ１２Ｅに
抗して図中下方に変位して吸気シャッタ１１は開度大
（第１の所定開度）となり（図２に示す状態）、第１の
電磁弁１３，第２の電磁弁１４が共にオンのときは弁体
１２Ｆがバネ１２Ｇに抗して上記弁体１２Ｄを更に下方
に変位させて吸気シャッタ１１は開度小（第２の所定開
度）となる（図３に示す状態）。尚、上記第１，第２の
電磁弁１３，１４のオン／オフは、これに接続されたＥ
ＣＵ４０によって制御される。

【００２２】上記排気シャッタ２１は、上記第２のエア
シリンダ２２によってその開閉が切り換えられる。即
ち、第２のエアシリンダ２２の圧力室（図示省略）に
は、第３の電磁弁２３を介して圧縮エアが供給されるよ
うになっており、この第３の電磁弁２３のオン／オフに
応じて供給される圧縮エアにより当該ロッド（図示省
略）が変位して、これに連結されたリンク機構２５が排
気シャッタ２１を開閉する。尚、この第２のエアシリン
ダ２２のロッドの変位を決定する第３の電磁弁２３のオ
ン／オフは、これに接続されたＥＣＵ４０によって制御
される。

【００２３】又、上記偏心ロッカアーム３１は、上記第
３のエアシリンダ３２によって、ロッカアーム本体３１
Ａとロッカシャフト３１Ｂとが相対的に回動され、この
とき生じる位相差により、クランク角度に拘わらず、当
該排気弁２を通常のリフト量より、僅かな所定のリフト
量（一定リフト調整量ΔＬｆ）だけ余分に開弁させて、
エンジンシリンダ１Ｃ内の圧縮圧を開放するものであ
る。上記第３のエアシリンダ３２の圧力室（図示省略）
には、第４の電磁弁３３を介して圧縮エアが供給される
ようになっており、この第４の電磁弁３３のオン／オフ
に応じて供給される圧縮エアにより、当該ロッド（図示
省略）が変位して、これに連結されたリンク機構３５が
上記ロッカアーム本体３１Ａとロッカシャフト３１Ｂと
を相対的に回動させる。尚、この第３のエアシリンダ３
２のロッドの変位を決定する第４の電磁弁３３のオン／
オフは、これに接続されたＥＣＵ４０によって制御され
る。

【００２４】上記ＥＣＵ４０には、その入力ポート（図
示省略）にＮｅセンサ４１、ブレーキスイッチ４２、他
のセンサ４３が接続されており、ＥＣＵ４０はこれらＮ
ｅセンサ４１、ブレーキスイッチ４２、他のセンサ４３
から入力された信号に基づいてエンジン運転状態を検知
し、斯く検知した結果に基づいて、第１から第４の電磁
弁１３，１４，２３，３３の開閉制御を行なう。尚、上
記ブレーキスイッチ４２は、オフ状態、第１のオン状
態、第２のオン状態の何れかに切り換えられるもので、
第１のオン状態が選択されているときは、運転者が排気
ブレーキ（排気シャッタ２１を閉成し、且つ吸気シャッ
タ１１を第１の所定開度にするブレーキ）のみを機能さ
せることを意図している旨を表す第１の信号が上記ＥＣ
Ｕ４０側に出力され、第２のオン状態が選択されている
とき、運転者が排気ブレーキと圧縮圧開放式ブレーキ
（排気弁を強制的に一定リフト調整量ΔＬｆだけ余分に
開弁させるブレーキ）の双方を機能させることを意図し
ている旨を表す第２の信号が上記ＥＣＵ４０側に出力さ
れる。

【００２５】次に、ＥＣＵ４０による圧縮圧開放式ブレ
ーキ装置１００の制御について説明する（制御手段、第
１の制御手段、第２の制御手段としての機能）。ＥＣＵ
４０は、ブレーキスイッチ４２が上記第１のオン状態の
ときに、排気シャッタ２１と吸気シャッタ１１を閉成さ
せて排気ブレーキを機能させ、ブレーキスイッチ４２が
第２のオン状態のときに上記排気ブレーキを機能させる
と共に、更に排気弁２を上記一定リフト調整量ΔＬｆだ
け余分に開弁して圧縮圧開放式ブレーキを機能させる。

【００２６】そして、上記ＥＣＵ４０は、一方でエンジ
ン１が第１のエンジン運転状態（オーバーラン状態）の
とき吸気シャッタ１１を全開から開度大（第１の所定開
度）に閉成し、第２のエンジン運転状態（圧縮圧開放式
ブレーキを機能させる過渡状態）のとき所定期間に亘り
吸気シャッタ１１を開度小（第２の所定開度）にて閉成
させ、その後、上記吸気シャッタ１１を開度大（第１の
所定開度）にて閉成させて、圧縮圧開放式ブレーキ（又
は排気ブレーキ）が機能している際に生じる騒音の防止
を図る。

【００２７】以下、ＥＣＵ４０による制御を具体的に説
明する。エンジン１においては、通常、エンジン回転数
Ｎｅは、図４に示す所定値Ｎｅ１（例えば、２３００rp
m）を超えて運転されることのないように、エンジン設
計がされている。しかし、実際には運転者の操作（例え
ば、シフトチェンジ）によってエンジン回転数Ｎｅが当
該所定値Ｎｅ1を超えて（オーバーラン領域）回転する
ことがある（オーバーラン状態）。

【００２８】このためＥＣＵ４０は、エンジン状態を常
時監視し、エンジンがオーバーラン状態に至ったとき
に、仮に圧縮圧開放式ブレーキを機能させるべく排気弁
２が一定リフト調整量ΔＬｆ余分に開弁されても、動弁
系３０の応力が大きくならないように、実際のブレーキ
スイッチ４２のオン／オフに係わらず、エンジン回転数
Ｎｅが所定値Ｎｅ1を超えたことを条件に上記吸気シャ
ッタ１１を開度大（第１の開度）にて閉成させる。

【００２９】即ち、ＥＣＵ４０は、Ｎｅセンサ４１から
の信号に基づいて、エンジン回転数Ｎｅがオーバーラン
領域を表す所定値Ｎｅ1（図４）を超えてオーバーラン
領域に至ったときに（オーバーラン状態）、上記第１の
電磁弁１３をオンして、吸気シャッタ１１を上記第１の
所定開度にて閉成させる。この結果、オーバーラン状態
では、エンジン１の筒内圧Ｐinxは低下し、仮に、この
エンジン運転状態で圧縮圧開放式ブレーキが機能して
も、排気弁２を開弁する際動弁系３０の応力が大きくな
らない。

【００３０】ところで、上記第１の所定開度は、当該第
１の所定開度にて吸気シャッタ１１を閉成したときに、
エンジン回転数Ｎｅに応じて体積効率ηvが、図４の破
線で示すように変化する値（エンジン回転数ＮｅがＮｅ
1以上のときに、所謂チョーク効果が効率よく発揮され
る値）に設定される。尚、一般的に、エンジン設計にお
いては、体積効率ηvをなるべく大きくしてエンジン性
能を高めるようになっている（図４の一点鎖線）。そし
て、吸気シャッタ１１を比較的大きな開度で閉成するこ
とによって、図４中破線で示すように特定のエンジン回
転数（この場合Ｎｅ1）より急激に体積効率ηvを低下さ
せることができる。尚、この実施形態では、この第１の
所定開度は、圧縮圧開放式ブレーキ若しくは排気ブレー
キが機能している場合において、騒音発生を防止するた
めに吸気シャッタ１１を閉成する際の開度と一致する。
又、上記第１の所定開度より小さい第２の所定開度は、
所謂「常用回転領域」内で、エンジン回転数Ｎｅに応じ
て体積効率ηvが、図４の実線で示すように変化する値
（エンジン回転数ＮｅがＮｅ1より小さいときに、チョ
ーク効果が効率よく発揮される値）に設定される。

【００３１】而して、エンジンの体積効率ηvは、常用
回転領域ではそのエンジン性能が最大限に引き出せるよ
うに設計され（図４の一点鎖線）、オーバーラン領域で
上記吸気シャッタ１１を上記第１の所定開度で閉成する
ことによって、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ1を超
えた時点で、体積効率ηvを小さくして、その筒内圧Ｐi
nxを低下させることができる。

【００３２】次に、エンジン運転状態が第２のエンジン
運転状態（過渡状態）にあるときのＥＣＵ４０による吸
気シャッタ１１及び排気弁２の制御について説明する。
前述したように、圧縮圧開放式ブレーキを機能させるた
めの動作の初期状態（過渡状態）においては、未だ筒内
圧Ｐinxが高く（図６のｔ2〜ｔ3）、この状態から、す
ぐに排気弁２を一定リフト調整量ΔＬｆだけ余分に開成
するのであれば、当該動弁系３０の応力が大きくなる。

【００３３】このためＥＣＵ４０は、ブレーキスイッチ
４２の状態を常時監視し、ブレーキスイッチが第２の状
態になったときに、上記吸気シャッタ１１を予め所定の
開度（第２の所定開度）まで閉成させてエンジンシリン
ダ１Ｃの体積効率ηvを低下させ（図４の実線）、もっ
てエンジン１の筒内圧Ｐinxを、排気弁２が強制的に開
弁される前に低下させる。

【００３４】即ち、運転者によってブレーキスイッチ４
２が第２の状態にされると（図５のｔ10時点）、その第
２の信号の立下りエッジにおいて（図５のｔ11時点）、
ＥＣＵ４０は第１，第２の電磁弁１３，１４の双方をオ
ンさせて圧縮エアを第１のエアシリンダ１２に供給し、
吸気シャッタ１１を開度小（第２の所定開度）まで閉成
させる（図５のｔ12時点）。

【００３５】そして、上記吸気シャッタ１１が十分に閉
成されて筒内圧Ｐinxが低下すると、ＥＣＵ４０は、第
４の電磁弁３３をオンして第３のエアシリンダ３２に圧
縮エアを供給し、ロッカアーム本体３１Ａとロッカシャ
フト３１Ｂとを相対的に回動させ、排気弁２を一定リフ
ト調整量ΔＬｆだけ余分に開弁させる（図５のｔ12〜ｔ
13時点間）。

【００３６】そして、上記一定リフト調整量ΔＬｆだけ
余分に排気弁２が開弁されるようになって、筒内圧Ｐin
xが低下すると、もはや、吸気シャッタ１１によって筒
内圧Ｐinxを減少させる必要がなくなるため、ＥＣＵ４
０は、上記排気弁２を一定リフト調整量ΔＬｆだけ余分
に開弁させるために必要な期間（ｔ12〜ｔ13時点間）よ
り長い所定期間の経過後（図５のｔ14時点）、第２の電
磁弁１４のみをオフして、吸気シャッタ１１を騒音防止
のためにのみ機能させるべく開度大（第１の所定開度）
にする（図５のｔ15時点）。

【００３７】尚、ＥＣＵ４０は、ブレーキスイッチ４２
から、第１の状態が選択されていることを表す第１の信
号が入力されたときには、排気ブレーキのみを機能させ
るべく、排気シャッタ２１を閉成し、これに併せて吸気
シャッタ１１を開度大（第１の所定開度）で閉弁させて
騒音の低減を図るようにしている。以上説明したよう
に、本実施形態の圧縮圧開放式ブレーキ装置１００で
は、エンジンシリンダ１Ｃ内の圧力が異常に上昇する第
１のエンジン運転状態（オーバーラン状態）及び第２の
エンジン運転状態（過渡状態）で、それぞれ吸気シャッ
タ１１を、第１の所定開度、第２の所定開度で閉成して
いるので、圧縮圧開放式ブレーキを機能させる際に、こ
れら第１，第２のエンジン運転状態で排気弁２の動弁系
３０の応力を小さくできる。従って、エンジンを設計す
るに当り当該動弁系３０の強度を、上記２つのエンジン
運転状態に対処できるような強靱なものにする必要がな
く、その分製造コストを低減できる。又、動弁系３０の
応力が小さくなる分、その耐久性も向上する。

【００３８】又、動弁系３０の応力が小さくなる分、排
気弁の当該リフト調整量の設計自由度が増すため、常用
回転領域等での圧縮圧開放式ブレーキの制動力のチュー
ニングの自由度も向上する。尚、上記実施形態では、エ
ンジンがオーバーラン状態のときに吸気シャッタ１１を
第１の開度で閉成させたが、このとき吸気シャッタ１１
を全閉にすることで、排気管内の圧力を下げて、オーバ
ーラン状態での排気弁の異常開弁を防ぐこともできる。

【００３９】又、上記実施形態では、オーバーラン状態
における吸気シャッタ１１の開度と、該吸気シャッタ１
１で騒音防止を図るときの開度を、共に第１の所定開度
としているが、当該吸気シャッタを４段階以上に開閉で
きるようにして、オーバーラン状態での開度と、騒音防
止を図るときの開度とを異ならせてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、エンジンの筒内圧が高くなるエンジン回転数の高
回転領域で吸気シャッタが閉成されて筒内圧が下がり、
圧縮圧開放式ブレーキを機能させる時の排気弁の動弁系
の応力を低下させることができる。この結果、当該動弁
系の強度を、当該エンジン運転状態に対処できるような
強靱なものにする必要がなくその分製造コストが低減で
き、当該動弁系の耐久性も向上する。

【００４１】又、請求項２の発明によれば、通常のエン
ジン操作では至ることのない当該オーバーラン状態で吸
気シャッタの閉成によって筒内圧を下げることができ、
圧縮圧開放式ブレーキを機能させる時の動弁系の応力を
低下させることができる。又、請求項３の発明によれ
ば、圧縮圧開放式ブレーキが機能する過渡状態で、筒内
圧を低減させて、動弁系の応力を低下させることがで
き、この結果、当該動弁系の強度を当該エンジン運転状
態に対処できるような強靱なものにする必要がなくなっ
て、その分製造コストの低減、動弁系の耐久性の向上が
共に図られる。

【００４２】又、請求項４の発明によれば、圧縮圧開放
式ブレーキとして排気弁が開弁する前に、筒内圧を下げ
て圧縮圧開放式ブレーキを機能させる時の動弁系の応力
を低下させておくことができる。又、請求項５の発明に
よれば、吸気シャッタを、過渡状態においては筒内圧を
低下させるために用い、その後は、騒音の低減のために
用いることができる。

【００４３】又、請求項６の発明によれば、排気ブレー
キと圧縮圧開放式ブレーキとの併用が容易になり、又、
上記吸気シャッタを、一方では騒音低減を図るために用
い、他方で圧縮圧開放式ブレーキを機能させる際の筒内
圧の調整に用いることができる。又、請求項７の発明に
よれば、エンジンの筒内圧が高くなるエンジン回転数の
高回転領域で筒内圧が下がり、この高回転領域で圧縮圧
開放式ブレーキが機能しても、排気弁の動弁系の応力が
大きくならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の圧縮圧開放式ブレーキ装置１００
の全体構成図である。

【図２】第１の所定開度（開度大）で閉成されている吸
気シャッタ１１及び第１のエアシリンダ１２を示す要部
断面図である。

【図３】第２の所定開度（開度小）で閉成されている吸
気シャッタ１１及び第１のエアシリンダ１２を示す要部
断面図である。

【図４】エンジン回転数Ｎｅとシリンダの体積効率ηv
との関係を示すグラフである。

【図５】圧縮圧開放式ブレーキ装置１００の作動状態を
示すタイミングチャートである。

【図６】従来の圧縮圧開放式ブレーキのオンからオフへ
の過渡状態における動弁系の応力の変化を示すグラフで
ある。

【図７】従来の圧縮圧開放式ブレーキのオンからオフへ
の過渡状態における排気弁のリフト量の変化を示すグラ
フである。

【図８】従来の圧縮圧開放式ブレーキのオンからオフへ
の過渡状態における筒内圧の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

２ 排気弁 １０ 吸気系 １１ 吸気シャッタ １２ 第１のエアシリンダ（吸気シャッタ駆動手段） １３ 第１の電磁弁 １４ 第２の電磁弁 ２０ 排気系 ２１ 排気シャッタ ２２ 第２のエアシリンダ（排気シャッタ駆動手段） ２３ 第３の電磁弁 ３０ 動弁系 ３１ 偏心ロッカアーム（リフト量調整手段） ３１Ａ ロッカアーム本体 ３１Ｂ ロッカシャフト ３２ 第３のエアシリンダ（リフト量調整手段） ３３ 第４の電磁弁 ４０ 電子制御装置（制御手段） ４１ エンジン回転数センサ ４２ ブレーキスイッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気弁のリフト量を調整するリフト量調
   整手段と、 上記リフト量調整手段にリフト量の調整を行わせる信号
   を出力するブレーキスイッチと、 エンジンの吸気系に配設された吸気シャッタと、 該吸気シャッタの開閉を行う吸気シャッタ駆動手段と、 エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、 上記ブレーキスイッチからの信号に基づいて、上記リフ
   ト調整手段をして排気弁をエンジンのクランク角度と係
   わりなく所定のリフト量だけ余分に開くように調整せし
   める第１の制御手段と、 上記検出されたエンジン回転数が所定回転数以上のとき
   に、上記吸気シャッタ駆動手段をして、上記吸気シャッ
   タを所定開度まで閉成せしめる第２の制御手段とを備え
   たことを特徴とする圧縮圧開放式ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 上記所定回転数は、エンジンがオーバー
   ラン領域の下限を表すエンジン回転数であることを特徴
   とする請求項１に記載の圧縮圧開放式ブレーキ装置。
3. 【請求項３】 排気弁のリフト量を調整するリフト量調
   整手段と、 該リフト量調整手段にリフト量の調整を行わせる信号を
   出力するブレーキスイッチと、 エンジンの吸気系に配設された吸気シャッタと、 該吸気シャッタの開閉を行う吸気シャッタ駆動手段と、 上記該リフト量調整手段をして上記排気弁をエンジンの
   クランク角度と係わりなく所定のリフト量だけ余分に開
   くように調整せしめると共に上記吸気シャッタ駆動手段
   をして上記吸気シャッタの開閉を行わせしめる制御手段
   とを備え、 該制御手段は、少なくとも上記ブレーキスイッチから信
   号が出力された後、所定期間に亘って、上記吸気シャッ
   タ駆動手段をして上記吸気シャッタを所定開度にて閉成
   せしめることを特徴とする圧縮圧開放式ブレーキ装置。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、上記ブレーキスイッチ
   からの信号に基づいて吸気シャッタを上記所定開度まで
   閉成させた後、上記リフト量調整手段をして上記排気弁
   のリフト量の調整を開始せしめることを特徴とする請求
   項３に記載の圧縮圧開放式ブレーキ装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段は、上記排気弁の上記所望
   のリフト量の調整が終了した後、上記吸気シャッタ駆動
   手段をして上記吸気シャッタを、上記所定開度より大き
   く且つ全開より小さい第２の所定開度まで開成せしめる
   ことを特徴とする請求項４に記載の圧縮圧開放式ブレー
   キ装置。
6. 【請求項６】 エンジンの排気系に配設された排気シャ
   ッタと、 該排気シャッタの開閉を行う排気シャッタ駆動手段と、 排気弁のリフト量を調整するリフト量調整手段と、 上記排気シャッタ駆動手段に上記排気シャッタの開閉を
   行わせる第１の信号を出力する第１のオン状態と上記リ
   フト量調整手段に上記リフト量の調整を行わせる第２の
   信号を出力する第２のオン状態とに切り換え可能なブレ
   ーキスイッチと、 エンジンの吸気系に配設された吸気シャッタと、 該吸気シャッタの開閉を行う吸気シャッタ駆動手段と、 上記第２の信号に基づいて上記リフト量調整手段をして
   排気弁をエンジンのクランク角度と係わりなく所定のリ
   フト量だけ余分に開弁せしめると共に、上記第１若しく
   は第２の信号に基づいて吸気シャッタ駆動手段をして吸
   気シャッタを所望の開度で開閉せしめる制御手段とを備
   え、 該制御手段は、上記第１の信号が出力されたときに上記
   排気シャッタ駆動手段をして上記排気シャッタを閉成せ
   しめると共に上記吸気シャッタ駆動手段をして上記吸気
   シャッタを第１の所定開度にて閉成せしめ、上記第２の
   信号が出力された後、所定期間に亘って、上記吸気シャ
   ッタ駆動手段をして上記吸気シャッタを上記第１の開度
   より小さい第２の所定開度にて閉成せしめることを特徴
   とする圧縮圧開放式ブレーキ装置。
7. 【請求項７】 上記制御手段にはエンジン回転数センサ
   が接続され、 該制御手段は、エンジン回転数が所定回転数以上のとき
   に、上記ブレーキスイッチのオン／オフ状態に係わら
   ず、上記吸気シャッタ駆動手段をして、上記吸気シャッ
   タを上記所定開度まで閉成せしめることを特徴とする請
   求項６に記載の圧縮圧開放式ブレーキ装置。