JPH10110634A - エンジン補助ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンの圧縮仕事の効率を向上できるとと
もに、閉弁時の排気弁への衝撃力を緩和できるエンジン
補助ブレーキ装置を提供すること。 【解決手段】 燃焼室と排気系との連通を開閉する排気
弁２８を開弁して燃焼室内の圧力を開放し、エンジンブ
レーキの補助を行う圧縮圧力開放式のエンジン補助ブレ
ーキ装置において、補助ブレーキ作動指令に応じて、排
気弁２８をピストン８３の圧縮上死点近傍にて急速に開
弁したのち、排気弁２８をこの開弁速度に対して緩やか
な速度で閉弁する補助ブレーキ手段９１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両制動力補助装
置の一つである圧縮圧力開放式のエンジン補助ブレーキ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、安全性向上のために、ディス
クブレーキやドラムブレーキ等の車両制動装置の他に制
動力補助装置が装着される場合がある。この制動力補助
装置は、車両の運動エネルギを吸収して制動補助を行う
ものであり、主に大排気量のディーゼルエンジンに適用
されている。制動力補助装置には、エンジンの圧縮行程
にてピストンに圧縮仕事を行なわせた上で、その圧縮行
程後にシリンダ内の圧力を開放してエンジンブレーキ能
力を増大する圧縮圧力開放式エンジン補助ブレーキ装置
がある。

【０００３】シリンダ内の圧力開放を圧縮行程直後、す
なわち、ピストンが圧縮上死点にあるときに行なうこと
によって、ピストンに最も圧縮仕事を行なわせることが
できる。このためには、ピストンが圧縮上死点近傍にあ
るときに排気弁を急速に開弁する必要がある。そこで、
排気弁を急速に開弁する技術が特開平６−２５２０号公
報に開示されている。

【０００４】公報に開示されているエンジン補助ブレー
キ装置は、蓄圧油圧により作動する油圧ピストンで駆動
される排気弁を備えたディーゼルエンジンに適用されて
おり、油圧ピストンに作用する油圧を調整する電磁弁
と、この電磁弁を機関回転数及びクランク角度等の信号
により制御するコントローラとを備えている。そして、
制動補助が必要となると、コントローラの指令により電
磁弁を開閉制御して、圧縮上死点近傍にて排気弁を急速
に開弁する。排気弁は、排気弁の背圧を抜くことで、開
弁時に圧縮されていた圧縮室の空気圧により閉弁する。
圧縮室の空気圧は、圧縮空気溜まりから供給されるた
め、圧縮室の空気圧は、常に大気圧よりも高くなるの
で、背圧の抜けた排気弁を急速に閉弁する。このように
エンジンの圧縮行程で圧縮仕事を行なわせた上でその圧
縮行程後にシリンダ内の圧力を開放してエンジンブレー
キ能力を増大し、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、運動エネルギを吸収して制動
力に変換している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のエンジン補助ブ
レーキ装置では、ピストンの圧縮仕事の効率を向上する
ために、ピストンが圧縮上死点近傍にあるときに排気弁
を急速に開閉している。排気弁の開弁時には、排気弁に
干渉するものがないので特に問題とはならないが、排気
弁の閉弁時には、排気弁がバルブシート面に衝突するの
で、排気弁の閉弁速度が速いと排気弁に大きな衝撃力が
作用する問題点がある。また、通常のカム駆動では、排
気弁の閉弁速度を緩やかにすることは可能であるが、排
気弁の閉弁速度を緩やかにすると、排気弁の開弁速度を
急速にすることが困難になる。すなわち、通常のカム駆
動では、排気弁の急速な開弁と、排気弁の緩やかな閉弁
とを両立することが困難である。よって、前述のエンジ
ン補助ブレーキ装置では、ピストンの圧縮仕事の効率の
向上と、閉弁時の排気弁への衝撃力の緩和とを両立する
ことが困難であるという問題点がある。

【０００６】よって、本発明の目的は、ピストンの圧縮
仕事の効率を向上できるとともに、閉弁時の排気弁への
衝撃力を緩和できるエンジン補助ブレーキ装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、燃焼
室と排気系との連通を開閉する排気弁を開弁して燃焼室
内の圧力を開放し、エンジンブレーキの補助を行う圧縮
圧力開放式のエンジン補助ブレーキ装置において、補助
ブレーキ作動指令に応じて、排気弁をピストンの圧縮上
死点近傍にて急速に開弁したのち、排気弁をこの開弁速
度に対して緩やかな速度で閉弁する補助ブレーキ手段を
有する構成である。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載のエンジ
ン補助ブレーキ装置において、補助ブレーキ手段が、排
気弁の上端部を押圧して排気弁を開弁するスレーブピス
トンと、このスレーブピストンを作動すべく閉回路に形
成された油圧回路と、この油圧回路に配設され、スレー
ブピストンを作動させる油圧を油圧回路に印加する第１
及び第２のマスタピストンと、カムシャフトに配設さ
れ、第１のマスタピストンに当接する第１の可変排気カ
ムと、第２のマスタピストンに当接し、第１の可変排気
カムと略同時期に第２のマスタピストンのリフトを開始
するとともに、頂部が第１の排気可変カムよりも進角位
置に形成される第２の可変排気カムとを有する構成であ
る。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２記載のエンジ
ン補助ブレーキ装置において、第２の可変排気カムが、
第１の可変排気カムの最高リフト時期に第２のマスタピ
ストンをゼロリフトするとともに、第１の可変排気カム
のリフト減少時期では、第２のマスタピストンをマイナ
ス方向へリフトするカム形状に形成されている構成であ
る。

【００１０】請求項４の発明は、請求項３記載のエンジ
ン補助ブレーキ装置において、第２の可変排気カムが、
第１の可変排気カムの最高リフト位置を中心にプラス方
向のリフトとマイナス方向のリフトとが点対称となるカ
ム形状に形成されている構成である。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４記載のエンジ
ン補助ブレーキ装置において、第２のマスタピストンの
第２の可変排気カムと当接する端部に、回転軸受を設け
た構成である。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１記載のエンジ
ン補助ブレーキ装置において、補助ブレーキ手段が、排
気弁の上端部を押圧して排気弁を開弁するスレーブピス
トンと、スレーブピストンを作動すべく閉回路に形成さ
れた油圧回路と、油圧回路に配設され、スレーブピスト
ンを作動させる油圧を油圧回路に印加する第３のマスタ
ピストンと、カムシャフトに配設され、該カムシャフト
の回転方向に対してベース円から頂部まで略平面状に形
成されているとともに、該頂部からベース円まで緩やか
に傾斜した曲面に形成されており、第３のマスタピスト
ンに当接する補助排気カムとを有する構成である。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１記載のエンジ
ン補助ブレーキ装置において、補助ブレーキ手段が、排
気弁を開弁するピストン部材と、ピストン部材を駆動す
る油圧回路と、圧油を蓄える蓄圧手段と、油圧回路と蓄
圧手段とを互いに連通する油圧通路と、油圧通路に介装
され、油圧通路を開閉する電磁弁と、補助ブレーキ作動
指令及びクランクシャフトの角度信号に基づいて、電磁
弁の開閉を制御する制御手段とを有する構成である。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かに記載されたエンジン補助ブレーキ装置において、補
助ブレーキ作動指令に応じて、通常運転時の吸気行程に
おける吸気弁の開弁を停止するとともに、ピストンの上
死点近傍から下死点近傍への移動時に吸気弁を開弁する
吸気調整手段を有する構成であり、補助ブレーキ手段
が、補助ブレーキ作動指令に応じて、通常運転時の排気
行程における排気弁の開弁を停止するとともに、ピスト
ンの上死点近傍にて排気弁を開弁する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図面を
参照して説明する。図１において、符号２は複数気筒を
有する４サイクル式ディーゼルエンジン（以下単にエン
ジンという）の任意のシリンダを示す。各シリンダ２の
上方には、各シリンダ２内へ燃料を供給する図示しない
燃料供給装置が設けられている。燃料供給装置は、周知
の装置であり、後述の制御手段としてのＥＣＵ８１によ
ってその作動を制御される。

【００１６】シリンダ２の上方には、吸気弁２７，２７
及び排気弁２８，２８がそれぞれ配設されており、これ
らの上方には、吸排気弁２７，２８を駆動するＯＨＣ式
の動弁機構２３が配設されている。動弁機構２３は、圧
縮圧力開放式のエンジン補助ブレーキ装置の要部を構成
している。各シリンダ２にそれぞれ対応する動弁機構２
３は、互いに同様の構成であるので、ここでは、一つの
シリンダ２に対応する動弁機構２３について説明し、他
のシリンダ２に対応する動弁機構２３の説明は省略す
る。

【００１７】動弁機構２３には、図示しないクランクシ
ャフトからの回転駆動力により回転されるカムシャフト
２４が設けられており、このカムシャフト２４には、エ
ンジン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２５及び排気カム２６がそれぞれ配設され
ている。動弁機構２３には、ロッカシャフト２１が配設
されている。ロッカシャフト２１は、各シリンダ２毎に
分割されており、さらに吸気ロッカシャフト２１Ａと排
気ロッカシャフト２１Ｂとに分割されている。吸排気ロ
ッカシャフト２１Ａ，２１Ｂは、互いに同軸上にそれぞ
れ配設されており、吸排気ロッカシャフト２１Ａ，２１
Ｂは、軸受部材６０，６１，６２により回転自在にそれ
ぞれ支持されている。

【００１８】吸気弁２７の上方には、吸気バルブブリッ
ジ３４が、排気弁２８の上方には、排気バルブブリッジ
３５がそれぞれ配設されている。吸気バルブブリッジ３
４により２つの吸気弁２７，２７が、排気バルブブリッ
ジ３５により２つの排気弁２８，２８が、それぞれ同時
に開弁駆動される。これらのバルブブリッジ３４，３５
は、吸排気ロッカアーム２９，３０の揺動に応じて上下
方向に駆動され、この駆動により吸排気弁２７，２８は
開閉駆動される。

【００１９】吸気ロッカアーム２９は、上述の吸気ロッ
カシャフト２１Ａと一体に作動するロッカシャフト一体
型ロッカアームとして構成されていおり、吸気ロッカア
ーム２９が揺動すると、吸気ロッカシャフト２１Ａも回
動する。

【００２０】吸気ロッカアーム２９のカムシャフト２４
側の端部には、吸気カム２５と常時、接するローラ６３
が設けられており、ローラ６３は、吸気カム２５の作動
を吸気ロッカアーム２９に滑らかに伝達する。したがっ
て、エンジンの通常運転時には、吸気カム２５のカムプ
ロフィールに応じたタイミングで、吸気ロッカアーム２
９が揺動して吸気弁２７が開閉駆動される。

【００２１】吸気弁２７側の動弁機構２３には、ピスト
ン８３（図４参照）の上死点から下死点への移動時（ク
ランクシャフトが３６０°から５４０°まで回転する
間）に、吸気弁２７を開弁する吸気調整手段９０が設け
られている。この吸気調整手段９０は、可変吸気カム７
５と、可変吸気ロッカアーム７０と、この可変吸気ロッ
カアーム７０を吸気ロッカアーム２９に係脱する吸気用
吸気用ロッカアーム係合機構７１とから構成されてい
る。

【００２２】可変吸気ロッカアーム７０は、吸気ロッカ
アーム２９に隣接して設けられており、吸気ロッカシャ
フト２１Ａに回転自在に支持されている。吸気ロッカシ
ャフト２１Ａには、可変吸気ロッカアーム７０と吸気ロ
ッカアーム２９とが互いに連携動作しない非連携モード
と、可変吸気ロッカアーム７０と吸気ロッカアーム２９
とが互いに一体的に連携動作する連携モードとを切り換
える吸気用ロッカアーム係合機構７１が設けられてい
る。非連携モードは、可変吸気ロッカアーム７０が吸気
ロッカシャフト２１Ａから分離されている状態であり、
連携モードは、可変吸気ロッカアーム７０が吸気ロッカ
シャフト２１Ａと実質的に一体化している状態である。

【００２３】吸気用ロッカアーム係合機構７１は、図２
に示すように、吸気ロッカシャフト２１Ａの直径方向に
形成された穴７２と、この穴７２内を進退するピン部材
７３とを備えている。ピン部材７３の上端側には、図示
しないリターンスプリングが配設されており、このリタ
ーンスプリングの付勢力により、ピン部材７３は図中、
下方に付勢されている。可変吸気ロッカアーム７０の所
要の位置には、ピン部材７３の上端部が侵入する穴７４
が形成されている。

【００２４】エンジンには、所定圧力の作動油を吸気用
ロッカアーム係合機構７１に供給する図示しない油圧供
給系が配設されており、この油圧供給系は、ピン部材７
３の下端面と穴７２の内周面とにより形成された空間に
作動油が供給する。この空間に作動油が供給されると、
リターンスプリングの付勢力に抗してピン部材７３が上
方へ移動する。この場合には、ピン部材７３が穴７４に
係合して、可変吸気ロッカアーム７０が吸気ロッカシャ
フト２１Ａに連結した状態となり、可変吸気ロッカアー
ム７０と吸気ロッカアーム２９とが一体作動する連携モ
ードとなる。作動油の供給を停止すると、リターンスプ
リングの付勢力によりピン部材７３が図中、下方に移動
して、ピン部材７３が穴７４から離脱する。この場合に
は、可変吸気ロッカアーム７０が吸気ロッカシャフト２
１Ａから分離して、両者が互いに連携動作しない非連携
モードとなる。

【００２５】可変吸気カム７５は、吸気カム２５と隣接
してカムシャフト２４に設けられており、可変吸気ロッ
カアーム７０を駆動する。可変吸気カム７５は、吸気カ
ム２５と同一または略同一のカムプロフィールを有して
おり、吸気カム２５に対して位相を１８０°相違させて
カムシャフト２４に配設されている。可変吸気ロッカア
ーム７０と可変吸気カム７５との接触部位には、吸気ロ
ッカアーム２９のローラ６３と同様にローラ７６が設け
られている。可変吸気ロッカアーム７０は、吸気ロッカ
アーム２９に対して１８０°の回転位相をともなって作
動することになり、可変吸気ロッカアーム７０が吸気ロ
ッカアーム２９と一体作動する連携モードとなると、ク
ランクシャフトの回転角度３６０°毎に吸気弁２７が開
弁駆動される。よって、吸気行程及び排気行程に関わら
ず、ピストン８３の上死点近傍から下死点近傍への移動
時に吸気弁２７が開弁動作することになり、吸気弁２７
は２サイクルで作動する。

【００２６】通常運転時、すなわち、可変吸気ロッカア
ーム７０が吸気ロッカシャフト２１Ａから分離された非
連携モードでは、吸気弁２７の開閉動作は、可変吸気ロ
ッカアーム７０の動作に影響されることなく、クランク
シャフト６の回転角度７２０°（クランクシャフトが２
回転する）毎に吸気弁２７が開弁駆動され、吸気弁２７
は４サイクルで作動する。

【００２７】排気弁２８側の動弁機構２３には、通常運
転時の排気行程における排気弁２８の作動を停止して、
ピストン８３の上死点位置近傍で排気弁２８を作動する
補助ブレーキ手段としての排気調整手段９１が設けられ
ている。排気調整手段９１は、排気ロッカアーム３０、
排気ローラアーム６５、油圧ピストン機構８０及び排気
用ロッカアーム係合機構６６から主に構成されている。
排気ロッカアーム３０は、吸気ロッカアーム２９と同様
に排気ロッカシャフト２１Ｂと一体作動するロッカシャ
フト一体型ロッカアームとして構成されている。排気ロ
ッカアーム３０は、排気カム２６には直接接しておら
ず、図２に示す排気ローラアーム６５により揺動する。

【００２８】図２に示すように、排気ローラアーム６５
は、排気ロッカシャフト２１Ｂに回転自在に支持されて
いる。排気ロッカシャフト２１Ｂには、排気ローラアー
ム６５と排気ロッカアーム３０とが互いに連携動作しな
い非連携モードと、排気ローラアーム６５と排気ロッカ
アーム３０とが互いに一体的に連携動作する連携モード
とを切り換える排気ロッカアーム係合機構６６が設けら
れている。非連携モードは、排気ローラアーム６５が排
気ロッカシャフト２１Ｂから分離されている状態であ
り、連携モードは、排気ローラアーム６５が排気ロッカ
シャフト２１Ｂと実質的に一体化している状態である。

【００２９】排気ロッカアーム係合機構６６は、吸気ロ
ッカアーム係合機構７１と略同様に構成されたものであ
り、図３に示すように、排気ロッカシャフト２１Ｂの直
径方向に形成された穴６７と、この穴６７内を進退する
ピン部材６８とを備えている。ピン部材６８の下端側に
は、図示しないリターンスプリングが配設されており、
このリターンスプリングの付勢力によりピン部材６８は
図中、上方に付勢されている。

【００３０】排気ローラアーム６５の所要の位置には、
ピン部材６８の上端部が侵入する穴６９が形成されてい
る。ピン部材６８の上端面と穴６７の内周面とに形成さ
れた空間には、油圧供給系を介して作動油が供給され
る。この空間に作動油が供給されると、リターンスプリ
ングの付勢力に抗してピン部材６８が図中、下方に移動
して、図３に示す状態となる。この場合には、ピン部材
６８が、排気ローラアーム６５に形成された穴６９から
離脱して、排気ローラアーム６５は排気ロッカシャフト
２１Ｂから分離された非連携モードとなる。

【００３１】一方、排気ロッカシャフト２１Ｂ内の空間
への作動油の供給を停止すると、リターンスプリングの
付勢力により、ピン部材６８が図中、上方に移動して、
ピン部材６８が穴６９に係合する。排気ローラアーム６
５が排気ロッカシャフト２１Ｂに連結して、排気ローラ
アーム６５と排気ロッカシャフト２１Ｂとが互いに一体
作動する連携モードとなる。排気ローラアーム６５のカ
ムシャフト２４側端部にも、可変吸気ロッカアーム７０
のローラ７６と同様にローラ６４が設けられており、排
気カム２６の作動を排気ローラアーム６５に滑らかに伝
達するようになっている。

【００３２】吸排気ロッカシャフト２１Ａ、２１Ｂ内の
作動油の供給状態の制御、すなわち、油圧供給系の制御
は、図４に示すエンジンコントロールユニット８１（以
下、ＥＣＵ８１という）により実行される。

【００３３】排気弁２８側の動弁機構２３の上部には、
図１，図４に示すように、油圧ピストン機構８０がシリ
ンダ２毎にそれぞれ設けられている。油圧ピストン機構
８０には、その要部を構成する油圧回路３９が設けられ
ており、油圧回路３９には、作動油路４１及び分配路４
２が形成されている。

【００３４】作動油路４１の一端部には、後述する第１
の可変排気カム３１により駆動される第１のマスタピス
トン４６と、後述する第２の可変排気カム３２により駆
動される第２のマスタピストン４７とがそれぞれ摺動可
能に設けられている。第１のマスタピストン４６の上方
には、このマスタピストン４６を図中、下方へ付勢する
リターンスプリング４８が、第２のマスタピストン４７
の上方には、このマスタピストン４７を図中、下方へ付
勢するリターンスプリング４９がそれぞれ介装されてい
る。第１及び第２のマスタピストン４６，４７の下端部
には、回転軸受としてのローラ４６ａ，４７ａがそれぞ
れ設けられており、各ローラ４６ａ，４７ａは、第１及
び第２の可変排気カム３１，３２にそれぞれ当接してい
る。なお、これらのローラ４６ａ，４７ａは回転軸受で
あれば良く、例えば、ボール状のものでも良い。

【００３５】なお、図４において、第２の可変排気カム
３２、第２のマスタピストン４７及びリターンスプリン
グ４９は、説明の都合上、第１の可変排気カム３１と並
行して描かれているが、実際には、第１の可変排気カム
３１及び第２の可変排気カム３２は、図１に示すよう
に、互いに隣接してカムシャフト２４にそれぞれ配設さ
れており、吸排気カム２５，２６と同様に、クランクシ
ャフトが２回転する間に１回転するカムである。

【００３６】第１の可変排気カム３１のカムプロフィー
ルは、図５（ａ）に示すように、カム頂部が２か所に設
けられている。各カム頂部は１８０°の位相差でそれぞ
れ形成されており、各カム頂部のカムプロフィールは互
いに同一形状に形成されている。カム頂部は、ピストン
８３が上死点位置にあるときに第１のマスタピストン４
６を最大ストロークで突出するタイミングに設けられて
いる。

【００３７】第２の可変排気カム３２のカムプロフィー
ルも、図５（ｂ）に示すように、カム頂部が２か所に設
けられている。各カム頂部は、第１の可変排気カム３１
のカム頂部と同様に１８０°の位相差でそれぞれ形成さ
れており、各カム頂部のカムプロフィールも互いに同一
形状に形成されている。第２の可変排気カム３２のカム
頂部は、第１の可変排気カム３１のカム頂部よりも進角
して設けられている。第２の可変排気カム３２のカムプ
ロフィールは、ピストン８３が上死点位置に達する前で
は、第２のマスタピストン４７をその基準位置よりも上
方に移動させ、ピストン８３が上死点位置に達した後で
は、第２のマスタピストン４７をその基準位置よりも下
方に移動させるように形成されている。図４中、符号３
２ａは、第２の可変排気カム３２のベース円を、符号２
４ａは、カムシャフト２４の中心線をそれぞれ示してい
る。

【００３８】作動油路４１の途中には、排気弁２８を開
弁するピストン部材としてのスレーブピストン４０が設
けられている。スレーブピストン４０は、油圧回路３９
に形成される穴５３に摺動自在に挿嵌されており、その
下端が排気ロッカアーム３０に当接するように形成され
ている。スレーブピストン４０の下部には、スレーブピ
ストン４０を図中、上方に向かって付勢するリターンス
プリング５４が介装されている。穴５３の上方には、ス
レーブピストン４０に当接することによってスレーブピ
ストン４０の上方への移動を規制するストッパ５５が設
けられている。スレーブピストン４０は、作動油路４１
内の作動油による押圧力を受けると、リターンスプリン
グ５４の付勢力に抗して、図中、下方に移動して排気ロ
ッカアーム３０を押圧し、排気バルブブリッジ３５を介
して排気弁２８を開弁する。

【００３９】作動油路４１の他端部は、コントロールバ
ルブ４４を介して分配路４２に接続されている。作動油
路４１と接続している反対側の分配路４２の端部には、
ソレノイドバルブ４５を介して、油圧ポンプ８２及び図
示しないドレーンタンクがそれぞれ接続されている。ソ
レノイドバルブ４５をオン／オフ制御することにより、
油圧ポンプ８２で加圧された非圧縮性流体としての作動
油を作動油路４１及び分配路４２に供給し、または作動
油路４１及び分配路４２内の作動油をドレーンする。ソ
レノイドバルブ４５は、ＥＣＵ８１によって制御され
る。

【００４０】コントロールバルブ４４は、図中、上下方
向に形成された空間４４１に摺動可能に嵌挿されてお
り、リターンスプリング４４２により、図中、下方に付
勢されている。コントロールバルブ４４は、周知の一方
向弁として構成されており、ソレノイドバルブ４５をオ
ンに切り換えて油圧ポンプ８２から分配路４２に作動油
を供給すると、リターンスプリング４４２の付勢力に抗
して上昇し、作動油路４１を閉鎖する。この場合、作動
油路４１の作動油の圧力が分配路４２内の高圧油よりも
低圧になると、分配路４２内の高圧油がコントロールバ
ルブ４４を介して分配路４２から作動油路４１内に供給
される。一方、ソレノイドバルブ４５がオフに切り換え
られて分配路４２が低圧になると、コントロールバルブ
４４が降下して作動油路４１内の作動油が開口部４４３
を介してドレーンされる。

【００４１】ＥＣＵ８１には、図示しないエンジン補助
ブレーキスイッチや、図示しないアクセル開度センサ等
の各種センサ類がそれぞれ接続されており、運転者の運
転操作情報が入力される。ＥＣＵ８１は、これらの情報
に基づいて車両の運転状態を判断し、各種の装置の作動
を制御する。

【００４２】次に、上述した動弁機構２３の作動につい
て説明する。エンジンの通常運転時は、図６（ａ）に示
すバルブタイミング特性で吸排気弁２７，２８がそれぞ
れ駆動され、吸気弁駆動調整手段９０及び排気弁駆動調
整手段９１を作動させた場合は、図６（ｂ）に示すバル
ブタイミング特性で吸排気弁２７，２８がそれぞれ駆動
される。

【００４３】まず、エンジンの通常運転時の動作につい
て説明する。この場合、ＥＣＵ８１からの制御信号に基
づいて、油圧供給系から吸排気ロッカシャフト２１Ａ，
２１Ｂ内への油圧供給が停止された状態となる。油圧ピ
ストン機構８０のソレノイドバルブ４５はオフに制御さ
れ、油圧回路３９の作動油路４１内への高圧作動油の供
給も停止された状態となる。

【００４４】吸気ロッカアーム２９側の吸気用ロッカア
ーム係合機構７１は、非連携モードに制御される。すな
わち、吸気ロッカシャフト２１Ａ内への作動油供給が停
止されることにより、図２に示すピン部材７３がリター
ンスプリングの付勢力により図中、下方に移動されて、
ピン部材７３が穴７４から離脱する。吸気ロッカシャフ
ト２１Ａが可変吸気ロッカアーム７０から分離されるの
で、吸気ロッカアーム２９は、吸気カム２５のカムプロ
フィールに応じて揺動され、吸気弁２７は、通常運転時
に適したタイミングで開閉駆動される。

【００４５】排気ロッカアーム３０側の排気ロッカアー
ム係合機構６６は、連携モードに制御される。すなわ
ち、排気ロッカシャフト２１Ｂ内への作動油供給が停止
される。図３に示すピン部材６８は、リターンスプリン
グの付勢力により図中、上方に移動されて、ピン部材６
８が穴６９に係合する。排気ロッカシャフト２１Ｂと排
気ローラアーム６５とが互いに連結され、排気カム２６
のカムプロフィールに応じてロッカシャフト一体型の排
気ロッカアーム３０が揺動する。

【００４６】油圧ピストン機構８０のソレノイドバルブ
４５がオフに制御されると、コントロールバルブ４４が
降下して作動油路４１がドレーンに連通するので、第１
及び第２のマスタピストン４６，４７が駆動されても作
動油路４１内は高圧とならず、スレーブピストン４０も
作動しない。排気ロッカアーム３０は、排気カム２６の
カムプロフィールにのみ応じて揺動することとなり、排
気弁２８は、通常運転時に適したタイミングで開閉駆動
される。

【００４７】したがって、吸排気弁２７，２８は、吸排
気カム２５，２６によってそれぞれ開閉駆動され、通常
運転時には、通常の４サイクルエンジンのサイクルと同
様に、クランクシャフトが２回転する間（クランクシャ
フトの回転角度７２０°）に、吸排気弁２７，２８の一
連の動作が完了する。

【００４８】次に、エンジン補助ブレーキ装置作動時の
動作について説明する。長い下り坂を走行している場合
に走行速度が速まり、運転者は、走行速度が速いと感じ
た場合に、アクセルペダルから足を離してエンジンブレ
ーキをかける。このエンジンブレーキでは、所望の制動
力が得られない場合には、運転者は、エンジン補助ブレ
ーキスイッチをオンする。ＥＣＵ８１は、エンジン補助
ブレーキスイッチのオン信号や、アクセル開度センサ等
の各種センサからの信号に基づいてエンジン補助ブレー
キが必要な運転状態となったことを判断する。ＥＣＵ８
１は、燃料供給装置による燃料供給を停止するととも
に、油圧供給系から吸排気ロッカシャフト２１Ａ，２１
Ｂ内に作動油をそれぞれ供給し、油圧ピストン機構８０
のソレノイドバルブ４５をオンに制御して油圧回路３９
の作動油路４１内に高圧作動油を供給する。

【００４９】吸気ロッカシャフト２１Ａに作動油が供給
されることによって、ピン部材７３がリターンスプリン
グの付勢力に抗して上方に移動されてピン部材７３が穴
７４に係合する。この係合によって吸気ロッカシャフト
２１Ａと可変吸気ロッカアーム７０とが互いに連結され
て、吸気ロッカアーム２９側の吸気用ロッカアーム係合
機構７１は、連携モードに制御される。連携モードで
は、吸気弁２７は、可変吸気カム７５及び吸気カム２５
の各カムプロフィールに応じて開閉駆動される。可変吸
気カム７５は、上述したように、吸気カム２５と同一ま
たは略同一のカムプロフィールに形成されており、吸気
カム２５に対してカムシャフト２４上で位相が１８０°
相違して配設されているので、吸気弁２７は、ピストン
８３が上死点位置近傍になると毎回開弁駆動される。

【００５０】一方、排気ロッカシャフト２１Ｂに作動油
が供給されることによって、ピン部材６８は、リターン
スプリングの付勢力に抗して図中、下方に移動されて、
ピン部材６８が穴６９から離脱する。この離脱によって
排気ロッカシャフト２１Ｂと排気ローラアーム６５とが
分離され、排気ロッカアーム３０側の排気ロッカアーム
係合機構６６は、非連携モードに制御される。非連携モ
ードでは、排気ローラアーム６５が排気カム２６により
揺動されても、排気ロッカアーム３０は作動しない。

【００５１】油圧ピストン機構８０のソレノイドバルブ
４５がオンに制御されることによって、コントロールバ
ルブ４４が上昇して、油圧回路３９内の作動油路４１が
高圧の作動油で満たされる。カムシャフト２４の回転に
よって、第１の可変排気カム３１が第１のマスタピスト
ン４６を、第２の可変排気カム３２が第２のマスタピス
トン４７をそれぞれ駆動すると、作動油路４１内の作動
油の圧力がさらに上昇し、作動油の圧力がスレーブピス
トン４０に作用する。この作動油路４１内の作動油の圧
力上昇によって、スレーブピストン４０がリターンスプ
リング５４に抗して下方に移動されると、スレーブピス
トン４０は排気ロッカアーム３０を押圧して排気弁２８
を開弁駆動させる。

【００５２】ここで、作動油路４１内の作動油の圧力変
化について説明する。第１の可変排気カム３１によっ
て、作動油路４１内の作動油の圧力は、図５（ａ）に示
すカムリフト特性と同様の特性を示し、ピストン８３が
上死点位置に達したときに最大となる。一方、第２の可
変排気カム３２によって、作動油路４１内の作動油の圧
力は、図５（ｂ）に示すカムリフト特性と同様の特性を
示し、ピストン８３が上死点位置に達する前では上昇さ
れ、ピストン８３が上死点位置に達した後では低下され
る。実際には、第１の可変排気カム３１及び第２の可変
排気カム３２は、同時に回転駆動されているので、作動
油路４１内の作動油の圧力変化は、図５（ｃ）に示すカ
ムリフト特性と同様の特性を示し、第１の可変排気カム
３１による圧力変化と、第２の可変排気カム３２による
圧力変化とが合成された特性を示す。すなわち、作動油
路４１内の作動油の圧力は、ピストン８３が上死点位置
に達する直前に急速に上昇し、その後、緩やかに低下す
る。よって、スレーブピストン４０は、図５（ｃ）に示
すカムリフト特性と同様の特性線に従って動作し、排気
弁２８は、ピストン８３の圧縮上死点近傍にて急速に開
弁したのち、緩やかな速度で閉弁される。

【００５３】マスタピストン４６，４７は、各可変排気
カム３１，３２によりそれぞれ駆動されるが、上述した
ように、各可変排気カム３１，３２は、１８０°の位相
差で二つのカム頂部を有しているので、ピストン８３が
上死点位置近傍になると、毎回排気弁２８が開弁駆動さ
れる。すなわち、排気弁２８もクランクシャフトの１回
転毎に開弁する２サイクルで作動する。

【００５４】なお、一般に作動流体を媒体としてスレー
ブピストン４０等のピストン部材を作動させる場合に
は、第１及び第２のマスタピストン４６，４７の各スト
ローク量に対してスレーブピストン４０のストローク量
は小さくなるが、エンジン補助ブレーキ作動時の排気弁
２８のバルブリフト量は、通常のバルブリフト量に比べ
て小さくても十分であり、ピストン８３とのクリアラン
スも考慮して、このときの排気弁２８のリフト量は小さ
めに設定されている。

【００５５】したがって、エンジン補助ブレーキの作動
時には、吸排気弁２７，２８は、クランクシャフトが１
回転する毎（クランクシャフトの回転角度３６０°）
に、１回開弁動作を行なう２サイクルで作動する。２サ
イクル時の吸排気弁２７，２８の動作を、図６（ｂ）を
参照して説明する。

【００５６】１．吸気行程 吸気弁２７は、ピストン８３が上死点（クランクシャフ
トの回転角度＝０°）となる直前から開弁し、ピストン
８３が下死点（クランクシャフトの回転角度＝１８０
°）に達した直後に閉弁する。

【００５７】２．圧縮・排気行程 吸気行程終了後、ピストン８３が上昇することによりシ
リンダ２内の空気を圧縮する（クランクシャフトの回転
角度＝１８０°〜３６０°）。ピストン８３が上死点
（クランクシャフトの回転角度＝３６０°）位置近傍に
達すると、排気弁２８が急速に開弁されて、圧縮された
空気を排出するとともに、この排出とオーバーラップし
て、再び吸気弁２７が開いて空気をシリンダ２内に吸入
する。

【００５８】以上の動作によって、エンジンをポンプと
して作動させて、空気を圧縮するという負の仕事を実行
することで車両の走行エネルギを吸収して制動力に変換
する。この動作をクランクシャフトが１回転する（クラ
ンクシャフトの回転角度３６０°）毎に、繰り返して実
行させることで、２サイクル毎にエンジンブレーキが作
動することになり、大きな吸収馬力が得られる。

【００５９】上述の構成によれば、図５（ｃ）に示すカ
ムリフト特性に従って排気弁２８が、ピストン８３の圧
縮上死点近傍にて急速に開弁されるので、ピストン８３
の圧縮仕事の効率の向上がなされ、通常のエンジン補助
ブレーキ装置よりも大きな吸収馬力を得ることができ、
強力な制動力を得ることができる。また、排気弁２８の
開弁後、排気弁２８が緩やかな速度で閉弁されるので、
排気弁２８の着座速度が緩やかに行なわれ、排気弁とバ
ルブシート面との衝突時の衝撃力を緩和できる。さら
に、排気弁２８の強度に対する信頼性を向上でき、エン
ジン補助ブレーキ装置作動時の排気弁２８の着座による
騒音も減少できる。よって、ピストンの圧縮仕事の効率
の向上と、閉弁時の排気弁への衝撃力の緩和とを両立す
ることができる。第１及び第２のマスタピストン４６，
４７の下端部にローラ４６ａ，４７ａがそれぞれ設けら
れており、これにより第２の可変排気カム３２のように
ベース円より下がったマイナスリフト特性を有するカム
に対して、第２のマスタピストン４７の追従性を向上で
きるが、これに限らず、第１及び第２のマスタピストン
４６，４７の径を小さく設計することでローラ４６ａ，
４７ａを不要とすることも可能である。

【００６０】また、上述の実施形態では、図５（ｃ）に
示すカムリフト特性を得るために、カムを二つ用いてい
たが、二つ以上のカムを用いても良い。複数のカムを用
いることによって、より滑らかなカムリフト特性を得る
ことができ、可変排気カムとマスタピストンの動作も滑
らかにすることができる。スレーブピストン４０は、排
気アーム３０を押し下げることで、２つの排気弁２８を
開弁させるが、スレーブピストン４０がいずれか一方の
排気弁２８を直接押し下げても良い。

【００６１】次に、第２の実施形態を図７，８に示し、
この実施形態について説明する。同図において、図１，
２に示す部材と同様の部材は、図１，２で用いた符号と
同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する
点について説明する。

【００６２】本実施形態におけるエンジンでは、図７に
示すように、シリンダ２に対して吸気弁２７及び排気弁
２８がそれぞれ一つずつ設けられている。シリンダ２の
上方には、動弁機構２３と略同様の構成である動弁機構
１９が配設されている。シリンダ２の吸気弁２７と排気
弁２８との間には、通常運転時には閉弁されている第３
の弁２８ａが配設されている。

【００６３】第３の弁２８ａの上方には、油圧ピストン
機構８０と略同様の構成である油圧ピストン機構７９が
設けられている。第３の弁２８ａの上端には、油圧ピス
トン機構７９内に備えられたスレーブピストン４０が当
接しており、このスレーブピストン４０により、第３の
弁２８ａは開弁駆動される。

【００６４】図８に示すように、作動油路４１の一端部
には、第３のマスタピストンとしてのマスタピストン５
６が摺動可能に設けられている。マスタピストン５６の
上方には、マスタピストン５６を図中、下方へ付勢する
リターンスプリング５７が介装されている。マスタピス
トン５６の下方には、このマスタピストン５６を駆動す
る補助排気カムとしての可変排気カム３３が配設されて
いる。マスタピストン５６の下端部には、ローラ５６ａ
が設けられており、ローラ５６ａが可変排気カム３３に
当接している。可変排気カム３３は、図１に示すよう
に、カムシャフト２４に配設されており、吸排気カム２
５，２６と同様に、クランクシャフトが２回転する間に
１回転するカムである。

【００６５】可変排気カム３３のカムプロフィールは、
図５（ｃ）に示すように、ピストン８３の上死点位置近
傍で急速に上昇し、その後、緩やかに低下するように、
カムシャフトの回転方向に対してランプ区間部からカム
頂部までが略平面状に形成されており、カム頂部を２か
所有している。各カム頂部は１８０°の位相差でそれぞ
れ形成されており、各カム頂部のカムプロフィールは互
いに同一形状に形成されている。カム頂部は、ピストン
８３が上死点位置にあるときにマスタピストン５６を最
大ストロークで突出するタイミングに設けられている。

【００６６】なお、可変排気カム３３によりマスタピス
トン５６が急速に駆動されるとき、マスタピストン５６
に大きな荷重が加わるので、この荷重を低減するために
マスタピストン５６の受圧面積を大きくしても良い。ま
た、ローラ５６ａを適用することによって、マスタピス
トン５６の駆動を滑らかにできるが、ローラ５６ａを省
略しても略同様の効果を得ることができる。

【００６７】次に、上述した動弁機構１９の作動につい
て説明する。エンジンの通常運転時の動作は、第１の実
施形態の動作と同様なので、その説明を省略する。ＥＣ
Ｕ８１は、エンジン補助ブレーキスイッチのオン信号
や、アクセル開度センサ等の各種センサからの信号に基
づいてエンジン補助ブレーキが必要な運転状態となった
ことを判断すると、第１の実施形態の場合と同様に、油
圧供給系から吸排気ロッカシャフト２１Ａ，２１Ｂ内に
作動油をそれぞれ供給するとともに、油圧ピストン機構
７９のソレノイドバルブ４５をオンに制御して油圧回路
３９の作動油路４１内に高圧作動油を供給する。

【００６８】吸気ロッカシャフト２１Ａ内への作動油の
供給によって、吸気ロッカアーム２９側の吸気用ロッカ
アーム係合機構７１が連携モードに制御されて、吸気弁
２７は、可変吸気カム７５及び吸気カム２５の各カムプ
ロフィールに応じて開閉駆動され、クランクシャフトの
１回転毎に開弁する２サイクルで作動する。

【００６９】排気ロッカシャフト２１Ｂ内への作動油の
供給によって、排気ロッカアーム３０側の排気ロッカア
ーム係合機構６６が非連携モードに制御される。この非
連携モードでは、排気ローラアーム６５が排気カム２６
により揺動されても、排気ロッカアーム３０は作動しな
い。

【００７０】一方、作動油路４１内への高圧作動油の供
給によって、作動油路４１内が高圧の作動油で満たされ
る。カムシャフト２４の回転により可変排気カムがマス
タピストン５６を押圧するが、可変排気カム３３のカム
プロフィールは、図５（ｃ）に示すとおりであるので、
マスタピストン５６は、ピストン８３の圧縮上死点近傍
にて急速に押圧されたのち、緩やかな速度で戻される。
よって、作動油路４１内の作動油の圧力も、マスタピス
トン５６の動作に応じて変化する。この作動油路４１内
の作動油の圧力変化によって、スレーブピストン４０は
第３の弁２８ａの上端面を押圧して、第３の弁２８ａを
開弁駆動させる。すなわち、第３の弁２８ａは、ピスト
ン８３の圧縮上死点近傍にて急速に開弁され、この後、
緩やかな速度で閉弁される。

【００７１】上述したように、可変排気カム３３は、１
８０°の位相差で二つのカム頂部を有しているので、ピ
ストン８３が上死点位置近傍になると、毎回第３の弁２
８ａが開弁駆動され、第３の弁２８ａはクランクシャフ
トの１回転毎に開弁する２サイクルで作動する。

【００７２】したがって、本実施形態においても第１の
実施形態と同様に、ピストン８３の圧縮仕事の効率の向
上がなされて、強力な制動力を得ることができる。ま
た、第３の弁２８ａの着座速度が緩やかに行なわれ、第
３の弁２８ａとバルブシート面との衝突時の衝撃力を緩
和できる。

【００７３】また、本実施形態の動弁機構１９を、第１
の実施形態の動弁機構２３と置き換えても良く、この場
合には、油圧ピストン機構７９によって動弁機構２３を
駆動することになる。さらに、油圧ピストン機構８０に
よって動弁機構２３を駆動することも可能である。

【００７４】次に、第３の実施形態を図９，１０に示
し、この実施形態について説明する。同図において、図
１，２に示す部材と同様の部材は、図１，２で用いた符
号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違
する点について説明する。

【００７５】本実施形態におけるエンジンでは、図９に
示すように、シリンダ２に対して吸気弁２７及び排気弁
２８がそれぞれ二つずつ設けられている。シリンダ２の
上方には、動弁機構１８が配設されている。

【００７６】動弁機構１８は、エンジンの通常運転時に
適したカムプロフィールに形成された吸気カム２５及び
排気カム２６がそれぞれ配設されているカムシャフト２
４と、吸排気ロッカシャフト２１Ａ，２１Ｂと、これら
の吸排気ロッカシャフト２１Ａ，２１Ｂとそれぞれ一体
に作動するロッカシャフト一体型ロッカアームである吸
排気ロッカアーム２９，３０とから構成されている。

【００７７】動弁機構１８の上部には、図１０に示すよ
うに、油圧ピストン機構７８がシリンダ２毎にそれぞれ
設けられている。油圧ピストン機構７８には、その要部
を構成する油圧回路３８が設けられており、この油圧回
路３８は、排気弁２８を開弁するピストン部材としての
スレーブピストン４０と、スレーブピストン４０に作動
油を供給する油圧通路としての供給油路３７と、作動油
をドレーンタンクに排出する油圧通路としての排出油路
３６とから構成されている。油圧回路３８内は、常に油
で満たされている。

【００７８】油圧回路３８の一端部には、スレーブピス
トン４０が設けられている。スレーブピストン４０は、
油圧回路３８に形成される穴５３に摺動自在に挿嵌され
ており、その下端が排気ロッカアーム３０に当接するよ
うに配設されている。スレーブピストン４０は、油圧回
路３８内の作動油による押圧力を受けると、リターンス
プリング５４の付勢力に抗して、図中、下方に移動して
排気ロッカアーム３０を押圧し、排気バルブブリッジ３
５を介して排気弁２８を開弁する。

【００７９】供給油路３７の一端部は、スレーブピスト
ン４０に接続されており、他端部は、ソレノイドバルブ
８５を介して蓄圧手段としての蓄圧タンク８６に接続さ
れている。蓄圧タンク８６には、油圧ポンプ８２が接続
されており、この油圧ポンプ８２により高圧の油が供給
される。排出油路３６の一端部も、スレーブピストン４
０に接続されており、他端部は、ソレノイドバルブ８８
を介してドレーンタンクに接続されている。ソレノイド
バルブ８５，８８は、ＥＣＵ８１にそれぞれ接続されて
おり、ＥＣＵ８１によってその作動を制御される。ソレ
ノイドバルブ８５，８８は、通常運転時は、共にオフさ
れており、供給油路３７内及び排出油路３６内の油圧変
化はない。すなわち、スレーブピストン４０は作動しな
い。ＥＣＵ８１には、クランクシャフトの角度を検出す
る図示しない角度センサが接続されており、このセンサ
からクランクシャフトの角度信号が入力される。

【００８０】次に、動弁機構１８及び油圧ピストン機構
７８の作動について説明する。まず、エンジンの通常運
転時の動作について説明する。この場合、ＥＣＵ８１
は、エンジン補助ブレーキスイッチのオフ信号や、アク
セル開度センサ等の各種センサからの信号に基づいて、
エンジンが通常運転状態であることを判断する。ＥＣＵ
８１は、油圧ピストン機構７８ソレノイドバルブ８５，
８８を共にオフに制御する。

【００８１】吸気ロッカアーム２９は、吸気カム２５の
カムプロフィールに応じて揺動され、吸気弁２７は、通
常運転に適したタイミングで開閉駆動される。油圧ピス
トン機構７８は、ソレノイドバルブ８５，８８が共にオ
フに制御されているので、供給油路３７内及び排出油路
３６内の油圧変化は発生しない。よって、スレーブピス
トン４０も動作しない。したがって、排気ロッカアーム
３０は、排気カム２６のカムプロフィールに応じて揺動
され、排気弁２８は、通常運転に適したタイミングで開
閉駆動される。

【００８２】次に、エンジン補助ブレーキ装置作動時の
動作について説明する。ＥＣＵ８１は、エンジン補助ブ
レーキスイッチのオン信号や、アクセル開度センサ等の
各種センサからの信号に基づいてエンジン補助ブレーキ
が必要な運転状態となったことを判断する。ＥＣＵ８１
は、角度センサからの角度信号に基づいてピストン８３
の位置を算出し、ピストン８３が圧縮上死点位置に達し
たときに、ソレノイドバルブ８５をオンに制御、すなわ
ち、開弁して蓄圧タンク８６の高圧作動油を供給油路３
７内に供給する。高圧作動油の供給により油圧回路３８
内の油圧は、急速に上昇し、スレーブピストン４０は、
排気ロッカアーム３０を押圧して、排気弁２８を開弁駆
動させる。

【００８３】排気弁２８が開弁した後、ＥＣＵ８１は、
ソレノイドバルブ８５をオフに制御して蓄圧タンク８６
と供給油路３７との連通を遮断するとともに、ソレノイ
ドバルブ８８を所定のデューティー率に基づいてオンに
制御、すなわち、開弁して油圧回路３８内の高圧作動油
をドレーンタンクに排出する。このとき、油圧回路３８
内の油圧が、図１１に示す特性となるように、ソレノイ
ドバルブ８８をデューティー制御することによって、ピ
ストン８３が圧縮上死点近傍にあるときに、排気弁２８
は、開弁後、緩やかな速度で閉弁される。

【００８４】よって、エンジン補助ブレーキ装置作動時
のバルブタイミング特性は図１２に示すようになり、ピ
ストン８３の圧縮仕事の効率の向上がなされて、強力な
制動力を得ることができる。また、排気弁２８の着座速
度が緩やかに行なわれ、排気弁２８とバルブシート面と
の衝突時の衝撃力を緩和できる。

【００８５】

【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、補助ブレーキ手段によって、補助ブレーキ作動
時に、排気弁がピストンの圧縮上死点近傍にて急速に開
弁され、その後、排気弁がこの開弁速度に対して緩やか
な速度で閉弁されるので、ピストンの圧縮仕事の効率を
向上でき、閉弁時の排気弁とバルブシート面との衝突に
よる衝撃力を緩和できる。

【００８６】請求項２記載の発明によれば、補助ブレー
キ手段が、排気弁を開弁するスレーブピストンと、この
スレーブピストンを駆動する油圧回路と、補助ブレーキ
作動時に作動油を油圧回路に印加する第１及び第２のマ
スタピストンと、それぞれ異なるカムプロフィールを有
する第１及び第２の可変排気カムとを有し、第２の可変
排気カムのリフト開始時期を第１の可変排気カムと略同
時期として、第２の可変排気カムの最高リフト位置を第
１の可変排気カムの最高リフト位置より進角したので、
排気弁を油圧によって滑らかに駆動することができる。
また、カムプロフィールの異なる２つの可変排気カムに
よって、スレーブピストンを作動する作動油圧を作り出
すため、各々のカム形状を容易に設計あるいは製作する
ことができる。

【００８７】請求項３記載の発明によれば、第２の可変
排気カムが、第１の可変排気カムのリフト増加時期にお
いて、プラス方向へリフトし、第１の可変排気カムのリ
フト減少時期において、マイナス方向へリフトする構成
であるため、第１の可変排気カムの最高リフトが第１及
び第２の可変排気カムの合成リフト曲線から突出するこ
とが防止されて、滑らかで緩やかな排気弁の閉弁動作を
得ることができる。

【００８８】請求項４記載の発明によれば、第２の可変
排気カムが第１の可変排気カムの最大リフト位置を中心
にプラス方向のリフトとマイナス方向のリフトとが点対
称となるリフト曲線を有する形状であるため、第２のマ
スタピストンに急激な荷重が付加されることが防止され
て、第２のマスタピストンの耐久性が向上する。さら
に、その反作用に対して第２の可変排気カム側の形状に
偏りがないため、第２の可変排気カムの耐久性も向上
し、第２のマスタピストン及び第２の可変排気カムの信
頼性が総合的に向上する。

【００８９】請求項５記載の発明によれば、第２のマス
タピストンの第２の可変排気カムと当接する端部に、回
転軸受を設けたので、第２の可変排気カムのようにマイ
ナス方向へリフトするカム形状であっても、第２のマス
タピストンの径の大小に関係なく、第２のマスタピスト
ンは、カム形状に追従してリフトする。したがって、カ
ム形状に応じたピストンリフト量を得ることができる。

【００９０】請求項６記載の発明によれば、補助ブレー
キ手段が、排気弁を開弁するスレーブピストンと、この
スレーブピストンを駆動する油圧回路と、補助ブレーキ
作動時に作動油を油圧回路に印加する第３のマスタピス
トンと、カムシャフトの回転方向に対してベース円から
頂部までが略平面状に形成されているとともに、頂部か
らベース円まで緩やかに傾斜した曲面に形成されている
カム面を有する補助排気カムとを有するので、排気弁
が、補助排気カムのカム形状に追従して、ピストンの圧
縮上死点近傍にて急速に開弁され、その後、排気弁がこ
の開弁速度に対して緩やかな速度で閉弁される。したが
って、ピストンの圧縮仕事の効率を向上できるととも
に、排気弁とバルブシート面との衝突時の衝撃力を緩和
できる。また、排気弁の急速な開弁及び緩やかな閉弁が
１つの補助排気カムのカム形状により達成されるため、
補助ブレーキ手段を簡便な構成とすることができる。

【００９１】請求項７記載の発明によれば、補助ブレー
キ手段が、排気弁を開弁するスレーブピストンと、この
スレーブピストンを駆動する油圧回路と、補助ブレーキ
作動時に作動油を油圧回路に印加する第３のマスタピス
トンと、圧油を蓄える蓄圧手段と、油圧回路と蓄圧手段
とを互いに連通する油圧通路と、油圧通路を開閉する電
磁弁と、補助ブレーキ作動指令及びクランクシャフトの
角度信号に基づいて電磁弁の開閉を制御する制御手段と
を有するので、排気弁を所望のバルブ作動タイミング
で、かつ、油圧によって滑らかに開閉駆動できる。よっ
て、ピストンの圧縮仕事の効率を向上でき、閉弁時の排
気弁とバルブシート面との衝突による衝撃力を緩和でき
る。

【００９２】請求項８記載の発明によれば、補助ブレー
キ作動指令に応じて、通常運転時の吸気行程における吸
気弁の開弁を停止するとともに、ピストンの上死点近傍
から下死点近傍への移動時に吸気弁を開弁する吸気調整
手段を有し、補助ブレーキ手段が、補助ブレーキ作動指
令に応じて、通常運転時の排気行程における排気弁の開
弁を停止するとともに、ピストンの上死点近傍にて排気
弁を開弁するので、補助ブレーキ作動時には、クランク
シャフトが１回転する毎に、エンジンがポンプ作動され
て、空気を圧縮するという負の仕事が行なわれる。よっ
て、２サイクル毎にエンジンブレーキが作動することに
なり、大きな吸収馬力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態を示す圧縮圧開放式のエンジン
補助ブレーキ装置の要部を示す拡大図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図１におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図５】可変排気カムのカムプロフィールを示すカムリ
フト曲線であって、（ａ）は第１の可変排気カムのカム
プロフィールを示す図であり、（ｂ）は第２の可変排気
カムのカムプロフィールを示す図であり、（ｃ）は第１
の可変排気カムと第２の可変排気カムとの各カムプロフ
ィールを合成したカムプロフィールを示す図である。

【図６】本発明の第１の実施形態におけるエンジン補助
ブレーキ装置の作動特性図であって、（ａ）は通常運転
時のバルブ作動タイミングを示す図であり、（ｂ）はエ
ンジンブレーキ作動時のバルブ作動タイミングを示す図
である。

【図７】本発明の第２の実施形態としてのエンジン補助
ブレーキ装置の要部を示す拡大図である。

【図８】図７におけるＤ−Ｄ断面図である。

【図９】本発明の第３の実施形態としてのエンジン補助
ブレーキ装置の要部を示す拡大図である。

【図１０】図９におけるＥ−Ｅ断面図である。

【図１１】クランクシャフト角度と油圧回路の油圧変化
との関係を示す特性図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態におけるエンジン補
助ブレーキ装置作動時のバルブ作動タイミングを示す特
性図である。

【符号の説明】

２ シリンダ ２１ ロッカシャフト １８，１９，２３ 動弁機構 ２４ カムシャフト ２７ 吸気弁 ２８ 排気弁 ２８ａ 第３の弁 ３１，３２，３３ 可変排気カム ３８，３９ 油圧回路 ４０ スレーブピストン ４１ 作動油路 ４２ 分配路 ４４ コントロールバルブ ４５，８５，８８ ソレノイドバルブ ４６，４７，５６ マスタピストン ６６ 排気ロッカアーム係合機構 ７１ 吸気用ロッカアーム係合機構 ７５ 可変吸気カム ７８，７９，８０ 油圧ピストン機構 ８１ エンジンコントロールユニット（ＥＣ
Ｕ） ８２ 油圧ポンプ ８３ ピストン ８６ 蓄圧タンク ９０ 吸気調整手段 ９１ 排気調整手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室と排気系との連通を開閉する排気弁
   を開弁して燃焼室内の圧力を開放し、エンジンブレーキ
   の補助を行う圧縮圧力開放式のエンジン補助ブレーキ装
   置において、 補助ブレーキ作動指令に応じて、上記排気弁をピストン
   の圧縮上死点近傍にて急速に開弁したのち、上記排気弁
   をこの開弁速度に対して緩やかな速度で閉弁する補助ブ
   レーキ手段を有することを特徴とするエンジン補助ブレ
   ーキ装置。
2. 【請求項２】上記補助ブレーキ手段が、 上記排気弁の上端部を押圧して上記排気弁を開弁するス
   レーブピストンと、 上記スレーブピストンを作動すべく閉回路に形成された
   油圧回路と、 上記油圧回路に配設され、上記スレーブピストンを作動
   させる油圧を上記油圧回路に印加する第１及び第２のマ
   スタピストンと、 カムシャフトに配設され、上記第１のマスタピストンに
   当接する第１の可変排気カムと、 上記第２のマスタピストンに当接し、上記第１の可変排
   気カムと略同時期に上記第２のマスタピストンのリフト
   を開始するとともに、頂部が上記第１の排気可変カムよ
   りも進角位置に形成される第２の可変排気カムと、 を有することを特徴とする請求項１記載のエンジン補助
   ブレーキ装置。
3. 【請求項３】上記第２の可変排気カムは、 上記第１の可変排気カムの最高リフト時期に上記第２の
   マスタピストンをゼロリフトするとともに、上記第１の
   可変排気カムのリフト減少時期では、上記第２のマスタ
   ピストンをマイナス方向へリフトするカム形状を有する
   ことを特徴とする請求項２記載のエンジン補助ブレーキ
   装置。
4. 【請求項４】上記第２の可変排気カムは、 上記第１の可変排気カムの最高リフト位置を中心にプラ
   ス方向のリフトとマイナス方向のリフトとが点対称とな
   るカム形状を有することを特徴とする請求項３記載のエ
   ンジン補助ブレーキ装置。
5. 【請求項５】上記第２のマスタピストンの上記第２の可
   変排気カムと当接する端部に、回転軸受を有しているこ
   とを特徴とする請求項４記載のエンジン補助ブレーキ装
   置。
6. 【請求項６】上記補助ブレーキ手段が、 上記排気弁の上端部を押圧して上記排気弁を開弁するス
   レーブピストンと、 上記スレーブピストンを作動すべく閉回路に形成された
   油圧回路と、 上記油圧回路に配設され、上記スレーブピストンを作動
   させる油圧を上記油圧回路に印加する第３のマスタピス
   トンと、 カムシャフトに配設され、該カムシャフトの回転方向に
   対してベース円から頂部まで略平面状に形成されている
   とともに、該頂部からベース円まで緩やかに傾斜した曲
   面に形成されており、上記第３のマスタピストンに当接
   する補助排気カムと、 を有することを特徴とする請求項１記載のエンジン補助
   ブレーキ装置。
7. 【請求項７】上記補助ブレーキ手段が、 上記排気弁を開弁するスレーブピストンと、 上記スレーブピストンを駆動する油圧回路と、 圧油を蓄える蓄圧手段と、 上記油圧回路と上記蓄圧手段とを互いに連通する油圧通
   路と、 上記油圧通路に介装され、上記油圧通路を開閉する電磁
   弁と、 上記補助ブレーキ作動指令及びクランクシャフトの角度
   信号に基づいて、上記電磁弁の開閉を制御する制御手段
   と、 を有することを特徴とする請求項１記載のエンジン補助
   ブレーキ装置。
8. 【請求項８】上記補助ブレーキ作動指令に応じて、通常
   運転時の吸気行程における吸気弁の開弁を停止するとと
   もに、ピストンの上死点近傍から下死点近傍への移動時
   に上記吸気弁を開弁する吸気調整手段を有し、 上記補助ブレーキ手段が、上記補助ブレーキ作動指令に
   応じて、上記通常運転時の排気行程における上記排気弁
   の開弁を停止するとともに、上記ピストンの上死点近傍
   にて上記排気弁を開弁することを特徴とする請求項１，
   ２，３，４，５，６または７記載のエンジン補助ブレー
   キ装置。