JPH03246343A - ディーゼル機関の排気ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は排気ブレーキを具備したディーゼル機関に関
する。

〔従来の技術〕

内燃機関の排気系に排気ブレーキ装置を設け、減速運転
時に排気ブレーキ装置を作動させることにより強力なエ
ンジンブレーキ性能を発揮させるようにしたものが提案
されている。ディーゼル機関でなくガソリンエンジンへ
の排気ブレーキ装置の応用例であるが、実開昭６２−１
４８７５４号公報では減速移行時に先ず燃料カットし、
それから幾分の遅延の後に排気ブレーキ装置を作動させ
ている。

これは、ガソリン内燃機関の場合、排気ブレーキを作動
させると、排気管から燃焼室側への排気ガスの逆流によ
り、逆火するおそれがある。そこで、最初に燃料カット
し、吸気管及びシリンダ内に残留していた燃料が完全に
排除される時間を待って排気ブレーキを作動させている
。

一方、ディーゼル機関への応用としては実開昭５９−１
８８９３９号公報では排気ブレーキの作動と燃料カット
とを連動したものが提案されている。即ち、排気ブレー
キ作動時に燃料カットがされ、排気ブレーキ解除時に燃
料カットが停止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

実開昭６２−１４８７５４号公報のように排気ブレーキ
の作動に先立って燃料カットをした場合、制動の要求に
対して実際に制動がかかるのが遅延し、応答性が悪い問
題点がある。

ディーゼル機関への応用である実開昭６２−１４８７５
４号公報では排気ブレーキの作動と連動しているため、
制動が遅延することはない。しかしながら、この従来技
術では排気ブレーキの解除と同時に燃料カットも停止し
いてる。そのた緬、ディーゼル機関において、排気ブレ
ーキの解除と同時に黒煙が大量に発生する。即ち、排気
ブレーキの作動中は背圧が上昇し、排気ガスが燃焼室に
戻るような所謂内部ＥＧＲ作動が行われ、燃焼室内は不
活性雰囲気となる。排気ブレーキ解除後に加速により燃
料噴射量が増加されるため、酸素不足となり、黒煙の発
生を見るのである。

この発明は排気ブレーキ解除した後、加速に移行すると
きの黒煙の発生を防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明によれば、第１図において、ディーゼル機関の
排気系に排気ブレーキを備えたディーゼル機関の排気ブ
レーキ装置において、排気ブレーキへの解除からの経過
時間を検出するタイマ手段Ｂと、排気ブレーキＡの解除
から所定時間τにおいてディーゼル機関への燃料供給を
停止する燃料カット手段Ｃとを具備したディーゼル機関
の排気ブレーキ装置が提供される。

〔作用〕

排気ブレーキへの解除時にタイマ手段Ｂが設定する所定
時間τだけ燃料カット手段Ｃは燃料カットを実行する。

その時間経過後は燃料カット手段Ｃによる燃料カットは
停止される。

〔実施例〕

第２図、第３図において、１０はエンジン本体であり、
吸気管１２、排気管１４が接続されている。排気管１４
は排気ブレーキ装置１６、パティキュレートトラッパ１
８　（若しくは触媒コンバータ等の排気ガス浄化装置）
に接続される。排気ブレーキ装置１６は、排気ガスが流
れる本体２０と、開閉弁２２と、開閉弁２２の駆動用の
負圧アクチユエータ２４とを具備する。開閉弁２２の弁
軸にレバー２６の一端が固定され、レバー２６の他端は
ロッド２８を介してアクチユエータ２４のダイヤフラム
３０に連結される。スプリング３２はダイヤフラム３０
を下方に付勢しており、この下方運動はロッド２８を介
してレバー２６に伝達され、開閉弁２２は通常は第２図
の全開位置にある。ダイヤフラム３０の下側のダイヤフ
ラム室３４は大気開放であり、上側のダイヤフラム室３
６は電磁３方切替弁４０に接続され、電磁３方切替弁４
０は叶Ｆ状態ではダイヤフラム室３６を絞り４１を介し
て空気フィルタ４２に接続し、ＯＮ状態ではディーゼル
機関の負圧ポンプ４８に接続する。

排気ブレーキの作動はこの実施例では排気ブレーキ動作
スイッチ５０がＯＮされ、かつアクセルペダル５２を放
したときに実施される。アクセルペダルスイッチ５４は
アクセルペダル５２の解除を検出する。

６０は燃料噴射ポンプであり、エンジンによってＩＩＫ
動され、燃料噴射弁（図示せず）への燃料噴射のだめの
燃料を圧送する。燃料噴射ポンプ６０は通常の燃料カッ
トソレノイド６２を具備する。

６４はイグニッションキースイッチであり、イグニッシ
ョンキースイッチ６４がＯＮとなると、制御回路６６の
作動によって燃料カットソレノイド６２が通電を受け、
燃料噴射ポンプ内の燃料供給通路６２−２を開放し、燃
料噴射作動を行うことができる。イグニッションキース
イッチ６４が叶Ｆとなると、ソレノイド６２に対する通
電は解除され、燃料供給通路６２−２は閉鎮される。

制御回路６６はこの発明の実施例に従って排気ブレーキ
解除後の短い時間だけイグニッションキースイッチ６４
がＯＮであっても燃料カットソレノイド６２をＯＦＦす
る。制御回路６６はマイクロコンビニータシステムとし
て構成され、第４図、第５図のフローチャートに従って
必要な作動を行う。

イグニッションキースイッチ６４、アクセルペダルスイ
ッチ５４、排気ブレーキ設定スイッチ５０、及びエンジ
ン回転数センサ６７が制御回路６６に接続される。

第４図はイグニッションキースイッチ６４がＯＮとされ
るメインルーチンのイニシャライズ部分を示しており、
ステップ１００ではＸのフラグがセットされ、ステップ
１０２ではＹのフラグがセットされる。Ｘは排気ブレー
キ作動開始によってリセットされ、燃料カット後所定時
間（τ）が経過するとセットされる。Ｙは排気ブレーキ
作動開始によってリセットされ、排気ブレーキ解除によ
ってセットされる。ステップ１０４ではＣのカウンタが
クリヤされる。このカウンタＣは排気ブレーキ解除後の
燃料カット時間を計測するカウンタである。

第５図は一定時間（例えば４ミリ秒）毎に実行される一
定時間ルーチンであり、一定時間経過毎に起動される。

ステップ１０６では排気ブレーキ設定モードか否か、即
ち排気ブレーキ設定スイッチ５０がＯＮされているか否
か判別される。排気ブレーキ設定モードでない場合、即
ちスイッチ５０が叶Ｆのときはステップ１０２に流れ、
カウンタＣがＯＦＦされ、次にステップ１０４では電磁
３方切替弁４０はＯＦＦとされる。そのため、空気フィ
ルタ４２から大気圧がダイヤフラム室３６に導入され、
スプリング３２によってダイヤフラム３０は図の下方に
駆動され、開閉弁２２は第１図の全開位置をとる。従っ
て、排気ブレーキ作動は行われない。

ステップ１０６ではＸ＝１．　Ｙ＝１　とされる。ステ
ップ１０８は燃料カットソレノイド６２のＯＮを示す。

そのため、燃料通路６２−２は解放され、燃料供給が行
われる。

排気ブレーキ設定モードのときはスイッチ５０がＯＮさ
れており、このときはステップ１０６よりステップ１１
０に流れ、アクセルペダル５２が解除されたか否かがア
クセルペダルスイッチ５４の状態により判別される。ア
クセルペダル５２が解除されている（即ち、アクセルペ
ダルを踏み込んでいない）場合はステップ１１０よ°リ
ステップ１１２に流れ、カウンタＣがクリヤされ、ステ
ップ１１４では電磁３方切替弁４０がＯＮされ、そのた
め負圧ポンプ４８からの負圧がダイヤフラム室３６に導
入されるため、ダイヤフラム３０はスプリング３２に抗
して上昇し、開閉弁２２はストッパ２０−１に接触する
位置まで回動し、排気ブレーキ作動が行われる。ステッ
プ１１６ではｘ＝ｏ、　ｙ＝ｏ　とされる。ステップ１
１８では燃料カットソレノイド６２はＯＮ状態が継続さ
れ、燃料供給は続けられる。

アクセルペダルを解除しない（即ちアクセルペダルを踏
み込んだ）通常の走行の場合は、ステップ１１０より１
２０に進み、ｘ：１か否か判別される。

アクセルペダルを解除してから最初にこのステップ１２
０を実行したときは前回の第４図のステップ１１６の処
理でｘ＝０とされているのでステップ１２０よりステッ
プ１２２に進み、Ｙ＝１か否か判別される。

同様にステップ１１６で前回Ｙ＝０とされているのでス
テップ１２２よりステップ１２４に流れ、排気ブレーキ
解除後の燃料カット時間を設定する所定値Ｃτのマツプ
演算が実行される。後述のように排気ブレーキ解除後の
燃料カットはエンジン１サイクルの間だけ行われる。エ
ンジン１サイクルの時間はエンジン回転数ＮＢに応じて
変化する。エンジン回転数ＮＥと、そのエンジン回転数
における燃料カット時間に応じたルーチン実行回数Ｃτ
との１次元マツプが設けられており、回転数センサ６６
によって計測されるそのときの回転数ＮＢに適合した燃
料カット時間Ｃτが補間演算される。ステップ１２６で
は電磁３方切替弁４０はＯＦＦとされる。そのため、ス
テップ１０４で説明したのと同様に開閉弁２２は全開さ
れ、排気ブレーキ作動が解除される。ステップ１２８で
はＸ＝Ｏ，Ｙ＝１　とされる。ステップ１３０では燃料
カットソレノイド６２は消磁され、燃料供給通路６２−
２は閉鎖される。そのため、排気ブレーキを解除したと
き燃料カットが開始される。

次にこのルーチンの実行時、Ｘ＝０．　Ｙ＝１であるた
めステップ１２２よりステップ１３２に流れ、カウンタ
Ｃがインクリメントされる。ステップ１３４ではＣ≧Ｃ
τか否か判別される。ＣくＣτのとき、即ち、その回転
数において必要な燃料カット時間がまだ経過していない
ときはステップ１３４よりステップ１２６以下に進み、
燃料カット状態を継続する。

Ｃ≧Ｃτのとき、即ち、その回転数において必要な燃料
カット時間を経過しているときはステップ１０２以下に
進み、燃料カット状態が回避され、燃料供給が再開され
る（ステップ１０８）。

第６図は第４図、第５図に関して説明した実施例の作動
をタイミング図によって説明する。アクセルペダル解除
時（時刻ｔ。）に排気ブレーキが作動開始され、時刻ｔ
１で排気ブレーキが解除されると、それから所定時間Ｔ
経過するｔ２の時点まで燃料カットが行われる。即ち、
排気ブレーキ解除からの短い時間（τ）だけ燃料カット
することでその間に、排気ブレーキ作動の間に生じた酸
欠状態のガスが掃気され、その後燃料噴射が再開され、
正常の状態に復帰する。時間τは前述のように排気ブレ
ーキ解除後の１行程の間の燃料噴射を禁止するように適
当に設定される。即ち、黒煙が発生するのは酸素不足と
なる排気ブレーキ解除後の１行程だからである。これに
より、燃料カットを必要最小限に限定し、加速性能の悪
化を防止することができる。排気ブレーキ解除後の１行
程のみに燃料カットの遅延が行われるようにするため、
遅延時間τをそのときのエンジン回転数に応じて可変設
定している。尚、τの実際の値は４気筒エンジンで１．
　ＯＯＯＲＰＭの場合は０．１秒となるので、燃料カッ
ト時間は極度に短いた絖加速性能に対する悪影響はない
。

実施例では燃料カットを排気ブレーキ解除直後にのみ行
っているが、この代わりに燃料カットを排気ブレーキ作
動と同時に開始し、燃料カットの終了を排気ブレーキ解
除からτの時間後とすることができる。（第６図（ロ）
の破線参照）。この場合、第５図のフローチャートにお
けるステップ１１８の部分が燃料カットソレノイド６２
がＯＦＦになることだけ相違し、他の点は同一である。

〔効果〕

この発明によれば、排気ブレーキ解除直後に燃料カット
することで排気ブレーキの応答性を損なうことなく、し
かも、解除時の排気ガスの酸欠状態に係わらず黒煙の発
生を防止することができ、かつ燃料カット時間を短い時
間に限定することで必要な加速性能を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図。 第２図はこの発明の実施例の全体概略図。 第３図はこのは排気ブレーキ装置の詳細断面図。 第４図、第５図は第２図の制御回路の作動を説明するフ
ローチャート。 第６図は制御回路の作動を説明するタイミング図。 １０・・・内燃機関、１２・・・吸気管、１４・・・排
気管、１６・・・排気ブレーキ装置、１８・・・パティ
キュレートトラッパ（又は触媒コンバータ）、２２・・
・開閉弁、２４・・・アクチユエータ、３０・・・ダイ
ヤフラム、３２・・・スプリング、３６・・・ダイヤフ
ラム室、４０・・・電磁３方切替弁、４８・・・負圧ポ
ンプ、５０・・・排気ブレーキ作動スイッチ、５２・・
・アクセルペダル、５４・・・アクセルペダルスイッチ
、燃料噴射ポンプ、６２・・・燃料カットソレノイド、
６４・・・イグニッションキースイッチ、６Ｂ・・・制
御回路、６７・・・回転数センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディーゼル機関の排気系に排気ブレーキを備えたディー
   ゼル機関の排気ブレーキ装置において、排気ブレーキの
   解除からの経過時間を検出するタイマ手段と、排気ブレ
   ーキの解除から所定時間においてディーゼル機関への燃
   料供給を停止する燃料カット手段とを具備したディーゼ
   ル機関の排気ブレーキ装置。