JPH0517132U - 車両用エンジンの暖機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 寒冷時に、車両を停めエンジンをアイドル運
転しながら車室内を暖房する際の暖房性能を向上する。 【構成】 エンジンの排気管内に設けられた排気ブレー
キ弁１０が、通常運転時における全開位置と、エンジン
ブレーキ走行時の排気通路面積を大巾に低減した排気ブ
レーキ位置と、排気通路面積が排気ブレーキ位置よりは
大きい中間開度の暖機位置の何れかに、アクチュエータ
１４によって選択的に駆動される。アクチュエータの制
御回路内に、エンジンの回転数と冷却水温と車両のトラ
ンスミッションがニュートラルに選択されているか否か
を示す信号とが供給されるコントローラを設け、コント
ローラは、エンジンの回転数が第１の設定回転数より低
く、冷却水温が第１の設定温度より低く、かつトランス
ミッションがニュートラルに選択されている時、アクチ
ュエータが排気ブレーキ弁を暖機位置に駆動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トラック等車両用エンジンの暖機装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

長距離の貨物運送に従事する中大型のトラックやトラクタ等の場合、乗員が疲 労回復のため車両を停止して車室内で仮眠をとることがあり、この場合、冬期に はエンジンをアイドル運転しながらエアコンディショナ又はカーヒータを使用し て車室を暖房するのが通例である。 しかしながら、エンジンをアイドル運転してカーヒータ等を作動させた場合、 エンジンの発熱量が少ないため冷却水温が低下して、十分な暖房効果が得られな いことが多く、屡々乗員の仮眠が妨げられることがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記事情に鑑み創案されたもので、エンジンをアイドル運転しなが ら車室の暖房を行なう場合、エンジンの冷却水温の低下を効果的に抑止して暖房 能力の向上を図ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、エンジンの排気管内に介装され排気通路 面積を制御する排気ブレーキ弁、同排気ブレーキ弁を、全開位置と排気通路面積 が小さい排気ブレーキ位置と排気通路面積が上記排気ブレーキ位置よりは大きい 中間開度の暖機位置の何れかに選択的に駆動するアクチュエータ、及びエンジン の回転数を表示する信号とエンジンの冷却水温を表示する信号と車両のトランス ミッションがニュートラルに選択されていることを表示する信号とを受容して上 記アクチュエータを作動させるコントローラを具え、同コントローラは、上記ト ランスミッションがニュートラルに選択されかつエンジン回転数が第１の設定回 転数より低く更にエンジンの冷却水温が第１の設定温度より低いときに上記アク チュエータをして上記排気ブレーキ弁を暖機位置に駆動させると共に、上記トラ ンスミッションがニュートラル以外に選択されるか、エンジンの回転数が第２の 設定回転数より高いか、又はエンジンの冷却水温が第２の設定温度より高いかの 何れかの場合、上記アクチュエータをして上記排気ブレーキ弁を暖機位置以外の 全開位置又は排気ブレーキ位置に駆動させるように作動することを特徴とする車 両用エンジンの暖機装置を提案するものである。

【０００５】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面について具体的に説明する。 先づ、図１ないし図３において、符号１０はトラック用エンジンの排気管内に 介装された弁ケーシング１２内に廻動自在に配設されたバタフライ弁からなる排 気ブレーキ弁、１４は同排気ブレーキ弁１０の開度を制御する三位置式エアシリ ンダからなるアクチュエータである。 同アクチュエータ１４は、小径部と大径部とを具えた段付きシリンダ１６と、 同シリンダ１６の小径部に摺動自在に嵌装された主ピストン１８と、同主ピスト ン１８のピストン軸２０上に摺動自在に外嵌され上記シリンダ１６の大径部に嵌 装された副ピストン２２と、上記主ピストン１８と副ピストン２２との間に縮設 されたリターンスプリング２４とを具え、上記シリンダ１６には、その小径部の 副ピストン２２から遠い側の端部即ち図における右端部に第１の圧縮空気入口２ ６が設けられ、かつ大径部の主ピストン１８から遠い側の端部即ち図における左 端部に第２の圧縮空気入口２８が設けられている。上記第１及び第２圧縮空気入 口２６及び２８は第１及び第２の電磁弁３０及び３２を介して圧縮空気源３４に 接続され、一方上記ピストン軸２０は連結杆３６を介して、一端を排気ブレーキ 弁１０の弁軸３８に固着された作動レバー４０の他端に連結されている。

【０００６】 上記第１及び第２電磁弁３０及び３２の制御回路が図４に示されている。図中 符号４２は車載電源、４４はエンジンとトランスミッションとの間に介装されて いるクラッチ装置が係合することによって閉成されるクラッチスイッチ、４６は 運転者が排気ブレーキ装置の制動効果を欲しているとき手動で閉成される手動ス イッチ、４８はアクセルペダルの踏込量が実質的に零のときに閉成されるアクセ ルスイッチ、５０はトランスミッションがニュートラルに選択されているときに インタロック信号Ｈを発するインタロックスイッチ、５２は冷態始動時例えば外 気温度が−５℃以下の始動時に手動で閉成され吸気加熱用のヒータを作動させる コールドスタートスイッチ、５４は第２電磁弁３２の付勢回路内に介装された暖 機用リレーであって、後に詳細に説明するコントローラ５６によって所定の条件 下に付勢されるソレノイド５４ａ及び同ソレノイド５４ａが付勢されているとき にのみ閉成される常開接点５４ｂとを具えている。

【０００７】 車両の通常走行中は、上記電磁弁制御回路内のクラッチスイッチ４４及びアク セルスイッチ４８の少なくとも一方が開路しているので、運転者が排気ブレーキ 弁１０の制動効果を欲して手動スイッチ４６を閉成していても、第１電磁弁３０ が付勢されることはない。また、冷態始動時以外にはコールドスタートスイッチ ５２が閉成されることがなく、また後述するようにコントローラ５６によって暖 機用リレー５４のソレノイド５４ａが付勢されることがなく従って常開接点５４ ｂが閉成されることがないので、第２電磁弁３２が付勢されることもない。この ため前記アクチュエータシリンダ１６の第１及び第２圧縮空気入口２６及び２８ が何れも大気に開放されているので、図２に示されているように、リターンスプ リング２４によって主ピストン１８がシリンダ１６の右端部に保持され、ピスト ン軸２０、連結杆３６及び作動レバー４０を介して排気ブレーキ弁１０が図示の 全開位置に保持されている。 次に、車両がエンジンブレーキ走行状態になると、クラッチスイッチ４４及び アクセルスイッチ４８が共に閉成されるので、運転者が排気ブレーキ弁１０の制 動効果を欲して手動スイッチ４６を閉成していると、第１電磁弁３０が付勢され る。一方、コールドスタートスイッチ５２が閉成されず、コントローラ５６によ って暖機用リレー５４の常開接点５４ｂが閉成されることもないので、第２電磁 弁３２は付勢されない。 第１電磁弁３０のみが付勢されると、図３に示されているように、第１圧縮空 気入口２６に圧縮空気源３４から圧縮空気が供給され、かつ第２圧縮空気入口２ ８は大気に開放されているので、主ピストン１８が副ピストン２２の中空軸端面 に当接するまで作動し、ピストン軸２０、連結杆３６及び作動レバー４０を介し て、排気ブレーキ弁１０が弁ケーシング１２内の排気通路を殆ど閉塞する排気ブ レーキ位置に駆動される。このとき排気ブレーキ弁１０と弁ケーシング１２の内 周面との間の隙間は最少値Ｃ_１である。排気ブレーキ弁１０が、図示の排気ブレ ーキ位置に駆動されることによって、エンジンの排気通路が大巾に閉塞され、周 知の排気ブレーキ効果が生起される。

【０００８】 次に、上記コールドスタートスイッチ５２が閉成されるか、又はコントローラ ５６の駆動出力により暖機用リレー５４のソレノイド５４ａが付勢されて常開接 点５４ｂが閉成されると、第２電磁弁３２が付勢される。この第２電磁弁３２の 付勢と共に、分岐回路５８を通って第１電磁弁３０が同時に付勢されるので、図 １に示されているように、圧縮空気源３４からアクチュエータ１４の第１圧縮空 気入口２６及び第２圧縮空気入口２８に夫々圧縮空気が供給される。主ピストン １８の受圧面積に較べて副ピストン２２の受圧面積は十分大きく形成されている ので、副ピストン２２が右動し、主ピストン１８は右動した副ピストンの中空ピ ストン軸の右端面に当接する位置で停止する。このためピストン軸２０、連結杆 ３６及び作動レバー４０を介して、排気ブレーキ弁１０が図示の中間開度位置即 ち暖機位置に駆動される。上記暖機位置において排気ブレーキ弁１０と弁ケーシ ンジ１２内周面との隙間はＣ_２となり、排気ブレーキ作動時の前記隙間Ｃ_１より は大きくなる。この結果、エンジンの排気ガス性能の悪化を招くことなく、エン ジンの暖機即ち冷却水温の上昇を達成することができる。

【０００９】 さて、上記暖機用リレー５４を介して第２電磁弁３２を制御する前記コントロ ーラ５６の作動を図５のフローチャートによって説明する。先づ、コントローラ ５６には、トランスミッションがニュートラルのときに閉成されるインタロック スイッチ５０のインタロック信号Ｈとエンジンの冷却水温を表示する信号Ｔｗと エンジンの回転数を示す信号Ｎｅとが供給される。 エンジンの始動によってプログラムがスタートし、最初冷却水温Ｔｗの履歴を 示すＴｗ ＦＬＡＧが０にセットされる。一例として、このエンジンでは、冷却 水温が第１の設定温度６０℃以上の場合、カーヒータ又はエアコンディショナに よって一応所望の暖房効果が得られるものとし、エンジンの始動後、冷却水温Ｔ ｗが上記第１設定温度６０℃より若干高い第２の設定温度例えば６５℃以上にな ったとき、上記Ｔｗ ＦＬＡＧは１に切替えられる。 プログラムがスタートすると、先づステップＳ_１においてＴｗ ＦＬＡＧが１ であるかどうかが調べられる。通常の走行パターンでは、エンジンの始動後車両 が走行することによってエンジンの冷却水温が６５℃を超えるので、次のステッ プＳ_２に進む。始動直後で、冷却水温が低く６５℃に達しないＮＯの場合、プロ グラムはＳ_３に進み、その後冷却水温Ｔｗが６５℃以上になるとステップＳ_４で Ｔｗ ＦＬＡＧが１に切替えられ、プログラムはステップＳ_１からステップＳ_２ に進むことになる。 ステップＳ_２では、インタロック信号がＨであるかどうか即ちトランスミッシ ョンがニュートラルに選択されているかどうかが調べられる。もし、乗員が仮眠 をとるため或いは休息等のために車両を停止してトランスミッションがニュート ラルになっておればプログラムはステップＳ_５に進む。もし、トランスミッショ ンがニュートラル以外の何れかの変速段に選択されているときは、インタロック 信号Ｈが供給されないので、プログラムはＳ_６に進み第２電磁弁３２は消勢され る。既に説明したように、第２電磁弁３２が消勢されると、排気ブレーキ弁１０ は、図１に示した暖機位置に駆動されない。

【００１０】 上記ステップＳ_５では、エンジンの冷却水温Ｔｗが所要の暖房効果を生起し得 る下限温度即ち第１設定温度６０℃より低いかどうかが調べられ、もしＹＥＳな らプログラムはＳ_７に進む。反対にＮＯの場合は、更にステップＳ_８において、 冷却水温度が上記第１設定温度より高い第２の設定温度６５℃より高いかどうか が調べられ、もし第２設定温度より高ければ、勿論暖機の必要がないのでプログ ラムは上記ステップＳ_６に進み第２電磁弁３２は消勢される。 上記ステップＳ_７においては、エンジンの回転数Ｎｅがアイドル回転数より僅 かに高い第１の設定回転数７００ｒｐｍ以下かどうかが調べられ、もしＹＥＳな らステップＳ_９に進み第２電磁弁３２が付勢される。既に説明したように、第２ 電磁弁３２の付勢により分岐回路５８を経て第１電磁弁３０が同時に付勢され、 排気ブレーキ弁１０が図１の暖機位置に駆動され、排気通路の部分的閉塞によっ て暖機が促進されるので、アイドル運転状態での暖房性能が効果的に改善される 。

【００１１】 ステップＳ_７においてエンジン回転数Ｎｅ第１設定回転数７００ｒｐｍより高 い場合、及びステップＳ_８において冷却水温Ｔｗが第２設定温度６５℃より低い 場合は、プログラムがＳ_１０に進み、エンジンの回転数Ｎｅがアイドル回転数よ り十分に高い第２の設定回転数７５０ｒｐｍと比較される。もしエンジン回転数 Ｎｅが第２設定回転数７５０ｒｐｍより高い場合は、エンジンはアイドル運転状 態ではないと判断されて上記ステップＳ_６に進み、第２電磁弁３２が消勢されて 排気ブレーキ弁１０の部分的閉塞による暖機促進は行なわれない。一方、ステッ プＳ_１０において、エンジン回転数が第２の設定回転数７５０ｒｐｍより低い場 合は、プログラムは上記ステップＳ_１にリターンし、第２電磁弁３２はその時の 状態に保持される。

【００１２】 上述したコントローラ５６の作動によって、寒冷時に車両を停止してエンジン をアイドル運転しながら仮眠をとり又は休息する場合に、エンジンの排気管内に 設けられた排気ブレーキ弁１０を利用して暖機を行なうことにより暖房能力の向 上を図ることができる。なお、上記第２電磁弁３２のＯＮ−ＯＦＦ切換えに際し ては、暖機状態で発進したのち変速操作時インタロックスイッチ５０のＯＮ−Ｏ ＦＦによって上記排気ブレーキ弁１０が暖機位置と他の作動位置とに繰返し変位 されることを防止するために、ＯＮ→ＯＦＦの切換えには例えば０．５秒の遅延 時間が設けられ、逆にＯＦＦ→ＯＮの切換えには例えば５秒の長い遅延時間が設 定される。

【００１３】

【考案の効果】

叙上のように、本考案に係る車両用エンジンの暖機装置は、エンジンの排気管 内に介装され排気通路面積を制御する排気ブーキ弁、同排気ブレーキ弁を、全開 位置と排気通路面積が小さい排気ブレーキ位置と排気通路面積が上記排気ブレー キ位置よりは大きい中間開度の暖機位置の何れかに選択的に駆動するアクチュエ ータ、及びエンジンの回転数を表示する信号とエンジンの冷却水温を表示する信 号と車両のトランスミッションがニュートラルに選択されていることを表示する 信号とを受容して上記アクチュエータを作動させるコントローラを具え、同コン トローラは、上記トランスミッションがニュートラルに選択されかつエンジン回 転数が第１の設定回転数より低く更にエンジンの冷却水温が第１の設定温度より 低いときに上記アクチュエータをして上記排気ブレーキ弁を暖機位置に駆動させ ると共に、上記トランスミッションがニュートラル以外に選択されるか、エンジ ンの回転数が第２の設定回転数より高いか、又はエンジンの冷却水温が第２の設 定温度より高いかの何れかの場合、上記アクチュエータをして上記排気ブレーキ 弁を暖機位置以外の全開位置又は排気ブレーキ位置に駆動させるように作動する ことを特徴とし、寒冷時に車両を停止してエンジンをアイドル運転しながら車室 の暖房を行なう場合、排気管内に設けられている排気ブレーキ弁を部分的に閉塞 してエンジン冷却水温の低下を防止し、暖房性能の向上を図ることができるので 、実用上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る排気ブレーキ弁及びア
クチュエータにおいて、排気ブレーキ弁が暖機位置に駆
動された態様を示す概略構成図である。

【図２】図１に示した装置において排気ブレーキ弁が全
開位置に駆動された態様を示す概略構成図である。

【図３】図１に示した装置において排気ブレーキ弁が排
気ブレーキ位置に駆動された態様を示す概略構成図であ
る。

【図４】図１ないし図３に示されているアクチュエータ
の制御回路図である。

【図５】図４におけるコントローラの作動を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０ 排気ブレーキ弁 １２ 弁ケーシング １４ アクチュエータ ３０ 第１電磁弁 ３２ 第２電磁弁 ５６ コントローラ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気管内に介装され排気通路
   面積を制御する排気ブレーキ弁、同排気ブレーキ弁を、
   全開位置と排気通路面積が小さい排気ブレーキ位置と排
   気通路面積が上記排気ブレーキ位置よりは大きい中間開
   度の暖機位置の何れかに選択的に駆動するアクチュエー
   タ、及びエンジンの回転数を表示する信号とエンジンの
   冷却水温を表示する信号と車両のトランスミッションが
   ニュートラルに選択されていることを表示する信号とを
   受容して上記アクチュエータを作動させるコントローラ
   を具え、同コントローラは、上記トランスミッションが
   ニュートラルに選択されかつエンジン回転数が第１の設
   定回転数より低く更にエンジンの冷却水温が第１の設定
   温度より低いときに上記アクチュエータをして上記排気
   ブレーキ弁を暖機位置に駆動させると共に、上記トラン
   スミッションがニュートラル以外に選択されるか、エン
   ジンの回転数が第２の設定回転数より高いか、又はエン
   ジンの冷却水温が第２の設定温度より高いかの何れかの
   場合、上記アクチュエータをして上記排気ブレーキ弁を
   暖機位置以外の全開位置又は排気ブレーキ位置に駆動さ
   せるように作動することを特徴とする車両用エンジンの
   暖機装置。