JP2004293298A - Device for preventing abnormal racing of engine and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンブレーキである圧縮圧開放式ブレーキを備えた車両用エンジンの異常吹き上がり防止装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ブローバイガス分離装置の異常でブローバイガス中のオイルが分離できない場合、エンジンのシリンダ内にオイルが還流してしまい、ドライバの意思とは無関係にエンジン回転数が異常に上昇してしまう、所謂「吹き上がり」現象が生じる。
【0003】
一方、エンジン内部のブローバイガスとオイル分とを分離して処理するエンジンのブローバイガス処理装置に関し、ブローバイガスを吸気管路に還流させて再燃焼処理しても異常燃焼を防止することが出来るブローバイガス処理装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
然るに、そのような従来技術を以ってしても、尚、ブローバイガス分離装置に異常が発生した場合には、エンジンの異常吹き上がりを阻止することは困難である。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−295224号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ブローバイガス分離装置の異常でブローバイガス中のオイルが分離出来ない場合にも、エンジンの「異常吹き上がり」を未然に防止する装置、及びその制御方法の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン異常吹き上がり防止装置は、エンジンブレーキである圧縮圧開放式ブレーキ(B)を備えた車両用エンジンの異常吹き上がり防止装置において、燃料噴射量検出手段(11)と、吸入空気量検出手段(12)及び又は吸気圧検出手段と、排気温度検出手段(13)と、エンジン回転センサ(14)と、制御手段(10)、とを有し、該制御手段(10)は燃料噴射量が所定値以下であり、吸入空気流量及び/又は吸気圧が所定値以上であり、排気温度が所定値以上であり、且つエンジン回転数が所定値以上で所定時間以上継続して運転された場合に、前記圧縮圧開放式ブレーキ(B)を作動させ、燃料噴射を強制的に停止することを特徴とする(請求項1)。
【0008】
本発明のエンジン異常吹き上がり防止制御方法は、燃料噴射量検出手段(11)からの情報に基づき燃料噴射量が所定値以下であるか否かを判断する工程(S3)と、吸入空気量検出手段(12)からの情報に基づき吸入空気量が所定量以上であるか否かを判断する工程(S5)及び/又は吸気圧検出手段からの情報に基づき吸気圧が所定値以上であるか否かを判断する工程と、排気温度検出手段(13)からの情報に基づき排気温度が所定値以上であるか否かを判断する工程(S7)と、エンジン回転センサ(14)からの情報に基づきエンジン回転数が所定値以上で所定時間以上継続して運転されたか否かを判断する工程(S9)、とを有し、燃料噴射量が所定値以下の状態であり、吸入空気流量が所定値以上であり及び/又は吸気圧が所定値以上であり、排気温度が所定値以上であり、且つエンジン回転数が所定値以上で所定時間以上継続して運転された場合に、前記圧縮圧開放式ブレーキ(B)を作動させ、燃料噴射を強制的に停止するように制御することを特徴とする(請求項2)。
【0009】
ここで、前記圧縮圧開放式ブレーキ(B)の構成については、本出願人によって提案された補助ブレーキ技術、所謂「EEB(日産ディーゼル工業社製商品名で、エンジンの圧縮行程から膨張行程にかけて排気バルブを僅かに開き、圧縮された空気を燃焼室外に排出し、膨張行程でのピストンの加速力を減少させることによりエンジンブレーキを効果的に引き出す動弁機構)機構」を利用することが出来る。
【0010】
係る構成及び制御方法を具備した本発明のエンジンの異常吹き上がり防止装置とその制御方法によれば、ローバイガス分離装置に異常が生じ、ブローバイガス中のオイルが分離出来ない場合でも、係る状況を迅速に把握し、エンジンが「異常吹き上がり」を生ずる前に、強制的にエンジンを停止させ、未然に重大事故の誘発を防止することが出来る。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
先ず、エンジンブレーキの1種である圧縮圧開放形ブレーキBの構成について説明する。図1において、シリンダヘッド1のシリンダ2側に開口するエキゾーストポート3はエキゾーストバルブ4の下降によって開き、エキゾーストバルブ4の上昇によって閉じられる。
【0012】
又、エキゾーストバルブ4の動弁機構は、前記排気バルブ4と、図示しないリターンスプリングと、ロッカアーム5と、ロッカシャフト6と、プッシュロッド7と、カム8と、吸気時(或いは任意に)にエキゾーストバルブを開弁させる吸気時エキゾーストバルブ開弁手段である油圧アクチュエータ9、とで構成される。
【0013】
前記排気バルブ4は図示しない前記リターンスプリングの反力によって上方に押し上げられている(図示の実線の状態)。
前記カム8の凸部が図示の上方に位置する場合は、プッシュロッド7をカム8が押上げ、更にプッシュロッド7は前記ロッカシャフト6の周りを回動する前記ロッカアームの図示右端5aを押し上げる。
右端5aを押し上げられた(図示破線の状態)前記ロッカアーム5は前記ロッカシャフト6周りに回動してロッカアーム5の左端5bは下降するため、該左端5bに当接する前記エキゾーストバルブ4は押し下げられ、排気ポート3を開く。
【0014】
一方、前記排気側ロッカアーム5とロッカシャフト6の間には該ロッカシャフト6の軸心に対して外周の中心が偏芯した偏芯ブッシュ20が設けられている。
該偏芯ブッシュ20にはレバー20aが固定されており、該レバー20aの先端に前記油圧アクチュエータ9の連接ロッド9aの先端が回動自在に接続されている。
【0015】
そして、前記油圧アクチュエータ9は22油圧ポンプから切換弁Vを介装した油圧配管24を介して油圧を受け、作動する構成となっている。
又、切換弁Vは制御手段であるエンジンコントローラ(請求項1、2では制御手段:以降、制御手段をエンジンコントローラと言う)10の指令信号を信号ラインLoを介して受け、作動を制御される。
【0016】
即ち、作動の場合には、エンジンコントローラ10は切換え弁Vに油圧アクチュエータ9側に油圧が作用するように回路を切換える(図示の状態)制御信号を発信する。
【0017】
油圧アクチュエータ9に油圧が作用すると、油圧アクチュエータ9は連接ロッド9aを押し出し、連接ロッド9aに連接されたレバー20a及びレバー20aと一体の偏芯ブッシュ20がロッカシャフト6の周りで回転する。
【0018】
したがって、偏芯ブッシュ20の外周周りで回動するロッカアーム5はロッカアームの右端5aに系止されたボールスタッド5abのボールの先端を支点に下向き(反時計回り)に図中破線で示す位置まで回転し、エキゾーストバルブ4を破線に示す様に下方に押し下げる。その結果、エキゾーストバルブ4とエキゾーストポート3には隙間が生じて、吸気工程の場合には排気系の排気ガスの一部がシリンダ2内に環流するように構成されている。
【0019】
そして、吸気行程中に排気ガスの一部がシリンダ2内に環流することによって、急激にエンジン出力は低下し、その結果としてエンジンブレーキが作動する仕組みである。
尚、図1中、符号Aはエアクリーナを、Tは過給機を示す。
【0020】
一方、制御系のセンサ類は、インジェクションポンプIPに介装された燃料噴射量検出手段であるラックセンサ11と、吸気系(吸気管)30に介装された吸入空気量検出手段であるエアフローメータ12と、排気系40に介装された排気温度センサ13と、エンジン回転センサ14と、が入力信号ラインLiによって前記エンジンコントローラ10に接続されている。
なお、インジェクションポンプIPとしてはインラインポンプシステムでも、コモンレールシステムでも、ユニットインジェクターシステムでもよい。
【0021】
次は図2を用い、図1をも参照して、実施形態の制御方法について説明する。
【0022】
先ず、エンジンコントローラ10は通常制御を行っており(ステップS1)、ラックセンサ11によって燃料噴射量が検出されている(ステップS2)。
【0023】
エンジンコントローラ10は燃料噴射両(q)が所定値以下となったか否かを絶えずチェックしており(ステップS3からステップS2のループ)、燃料噴射両(q)が所定値以下となった場合(ステップS3のYES)に次のステップS4に進む。
【0024】
ステップS4では、エアフローメータ12によって吸気圧を検出しており、エンジンコントローラ10は、吸気圧が所定値以上に達したか否かを常時判断しており(ステップS5〜ステップS4のループ)、吸気圧が所定値以上に達した場合(ステップS5のYES)に次のステップS6に進む。
【0025】
ステップS6では、排気温度センサ13によって排気温度を検出しており、エンジンコントローラ10は、排気温度が所定値以上に達したか否かを常時判断しており(ステップS7〜ステップS6のループ)、排気温度が所定値以上に達した場合(ステップS7のYES)に次のステップS8に進む。
【0026】
ステップS8では、エンジン回転センサ14によってエンジン回転数を検出しており、エンジンコントローラ10は、エンジン回転数が所定値以上の状態で且つ所定時間以上が経過したか否かを常時判断しており(ステップS9〜ステップS8のループ)、エンジン回転数が所定値以上の状態で且つ所定時間以上が経過した場合(ステップS9のYES)に次のステップS10に進む。
【0027】
すなわち、エンジンコントローラ10は、燃料噴射量(q)が所定値以下の状態であり、吸入空気流量が所定値以上であり及び/又は吸気圧が所定値以上であり、排気温度が所定値以上であり、且つエンジン回転数が所定値以上で所定時間以上継続して運転された場合に、前記圧縮圧開放式ブレーキBを作動させるべく切替え弁Vに信号ラインLoを介して制御信号を送り、圧縮工程中に排気弁を僅かに開き、インジェクションポンプIPに対して燃料噴射を強制的に停止するように信号ラインLoを介して制御信号を発信する。
【0028】
係る構成及び制御方法を具備する本実施形態のエンジンの異常吹き上がり防止装置とその制御方法によれば、図示しないローバイガス分離装置に異常が生じ、ブローバイガス中のオイルが分離出来ない場合でも、各種センサからの情報によって係る状況を迅速に把握し、エンジンが「異常吹き上がり」を生ずる前に、強制的にエンジンを停止させ、未然に重大事故の誘発を防止することが出来る。
【0029】
また、圧縮圧開放式ブレーキBの構成は、本出願人によって提案された補助ブレーキ技術、所謂「EEB(日産ディーゼル工業社製商品名で、エンジンの圧縮工程から膨張工程にかけて排気バルブを僅かに開き、圧縮された空気を燃焼室外に排出し、膨張工程でのピストンの加速力を減少させることによりエンジンブレーキを効果的に引き出す動弁機構)機構」を利用することが出来るので新な開発費は発生しない。
【0030】
また、エンジンの復帰(運転開始)はイグニションをONすることで簡単に行うことが出来る。
【0031】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、実施形態の前記ラックセンサの代わりに、例えば圧力センサを用いても良い。また、過給機付エンジンの場合はエアフローメータの代わりにブースト圧センサを用いても良い。
【0032】
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に記す。
(a) ローバイガス分離装置に異常が生じ、ブローバイガス中のオイルが分離出来ない場合でも、各種センサからの情報によって係る状況を迅速に把握し、エンジンが「異常吹き上がり」を生ずる前に、強制的にエンジンを停止させるため、未然に重大事故の誘発を防止することが出来る。
(b) 構成は、既存の、例えば本出願人によって提案された補助ブレーキ技術、所謂「EEB機構」を利用することが出来るので新な開発費は発生しない。
(c) エンジンの復帰はイグニションをONすることで簡単に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の第1実施形態の制御方法を示す制御フローチャート。
【符号の説明】
1・・・シリンダヘッド
3・・・排気ポート
4・・・エキゾーストバルブ
5・・・ロッカアーム
6・・・ロッカシャフト
7・・・プッシュロッド
8・・・カム
9・・・油圧アクチュエータ
10・・・エンジンコントローラ
11・・・ラックセンサ
12・・・エアフローメータ
13・・・排気温度センサ
14・・・エンジン回転センサ
20・・・偏芯ブッシュ
B・・・圧縮圧開放式ブレーキ
IP・・・インジェクションポンプ(インラインポンプ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for preventing abnormal rise of a vehicle engine provided with a compression pressure release type brake which is an engine brake, and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
If the oil in the blow-by gas cannot be separated due to an abnormality in the blow-by gas separation device, the oil will flow back into the cylinder of the engine and the engine speed will increase abnormally regardless of the driver's intention. The "rise" phenomenon occurs.
[0003]
On the other hand, the present invention relates to a blow-by gas processing device for an engine that separates and treats a blow-by gas and an oil component in an engine, and is capable of preventing abnormal combustion even if the blow-by gas is recirculated to an intake pipe and recombusted. A gas processing device is disclosed (for example, see Patent Document 1).
[0004]
However, even with such a conventional technique, it is difficult to prevent the engine from abnormally rising when an abnormality occurs in the blow-by gas separation device.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-295224 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the related art. Even when the oil in the blow-by gas cannot be separated due to an abnormality of the blow-by gas separation device, it is possible to prevent "abnormal blow-up" of the engine. And a control method therefor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An abnormal engine lift-up prevention device according to the present invention is an abnormal engine lift-up prevention device for a vehicle engine provided with a compression pressure release type brake (B) which is an engine brake. It has a detecting means (12) and / or an intake pressure detecting means, an exhaust temperature detecting means (13), an engine rotation sensor (14), and a control means (10). The amount is equal to or less than a predetermined value, the intake air flow rate and / or the intake pressure is equal to or more than a predetermined value, the exhaust temperature is equal to or more than a predetermined value, and the engine speed is equal to or more than a predetermined value and the engine has been continuously operated for a predetermined time or more. In this case, the compression pressure release type brake (B) is operated to forcibly stop the fuel injection (claim 1).
[0008]
An abnormal engine uplift prevention control method according to the present invention includes a step (S3) of determining whether or not a fuel injection amount is equal to or less than a predetermined value based on information from a fuel injection amount detection means (11); A step (S5) of determining whether or not the intake air amount is equal to or more than a predetermined amount based on information from the means (12) and / or whether or not the intake pressure is equal to or more than a predetermined value based on information from the intake pressure detecting means Determining whether the exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined value based on information from the exhaust temperature detecting means (13) (S7), and based on information from the engine rotation sensor (14). Determining whether or not the engine has been operated for a predetermined period of time at a predetermined engine speed or higher (S9), wherein the fuel injection amount is equal to or lower than a predetermined value and the intake air flow rate is lower than a predetermined value. And / or the intake pressure is When the exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined value, the exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined value, and the engine speed is equal to or higher than the predetermined value and the engine is continuously operated for a predetermined time or more, the compression pressure release type brake (B) is operated, Is forcibly stopped (claim 2).
[0009]
Here, regarding the configuration of the compression pressure release type brake (B), an auxiliary brake technology proposed by the present applicant, a so-called “EEB (Nissan Diesel Industrial Co., Ltd., trade name: exhaust from the compression stroke to the expansion stroke of the engine). A valve operating mechanism that opens the valve slightly, discharges the compressed air to the outside of the combustion chamber, and effectively pulls out the engine brake by reducing the acceleration force of the piston during the expansion stroke can be used.
[0010]
According to the abnormal blow-up prevention device and the control method of the engine of the present invention having the above-described configuration and control method, even if an abnormality occurs in the low-by gas separation device and the oil in the blow-by gas cannot be separated, such a situation can be quickly solved. The engine can be forcibly stopped before the engine "abnormally blows up" to prevent a serious accident from occurring.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the configuration of a compression-release brake B, which is one type of engine brake, will be described. In FIG. 1, an
[0012]
The valve operating mechanism of the exhaust valve 4 includes the exhaust valve 4, a return spring (not shown), a rocker arm 5, a
[0013]
The exhaust valve 4 is pushed upward by the reaction force of the return spring (not shown) (the state shown by the solid line in the figure).
When the convex portion of the cam 8 is located above in the figure, the cam 8 pushes up the push rod 7, and the push rod 7 pushes up the illustrated
The rocker arm 5 pivoted around the
[0014]
On the other hand, between the exhaust side rocker arm 5 and the
A
[0015]
The hydraulic actuator 9 operates by receiving a hydraulic pressure from a
The operation of the switching valve V is controlled by receiving a command signal of an engine controller (control means in the
[0016]
That is, in the case of operation, the
[0017]
When hydraulic pressure acts on the hydraulic actuator 9, the hydraulic actuator 9 pushes out the connecting
[0018]
Therefore, the rocker arm 5 that rotates around the outer periphery of the
[0019]
Then, a part of the exhaust gas circulates into the
Note that, in FIG. 1, reference symbol A indicates an air cleaner, and T indicates a supercharger.
[0020]
On the other hand, sensors of the control system include a rack sensor 11 which is a fuel injection amount detecting means interposed in the injection pump IP, and an air flow meter which is an intake air amount detecting means interposed in the intake system (intake pipe) 30. An exhaust temperature sensor 13 and an
The injection pump IP may be an in-line pump system, a common rail system, or a unit injector system.
[0021]
Next, a control method of the embodiment will be described with reference to FIG. 2 and also to FIG.
[0022]
First, the
[0023]
The
[0024]
In step S4, the intake pressure is detected by the air flow meter 12, and the
[0025]
In step S6, the exhaust gas temperature is detected by the exhaust gas temperature sensor 13, and the
[0026]
In step S8, the engine speed is detected by the
[0027]
That is, the
[0028]
According to the abnormal blow-up prevention device and the control method for the engine of the present embodiment having the above-described configuration and control method, even if an abnormality occurs in the low-by gas separation device (not shown) and the oil in the blow-by gas cannot be separated, The situation can be quickly grasped by the information from the sensor, and the engine can be forcibly stopped before the engine "abnormally blows up" to prevent a serious accident from occurring.
[0029]
Further, the configuration of the compression pressure release type brake B is based on an auxiliary braking technique proposed by the present applicant, so-called "EEB (trade name, manufactured by Nissan Diesel Industry Co., Ltd.), in which the exhaust valve is slightly opened from the compression process to the expansion process of the engine. The valve development mechanism that discharges the compressed air to the outside of the combustion chamber and effectively pulls out the engine brake by reducing the acceleration force of the piston in the expansion process can be used. Does not occur.
[0030]
The return (start of operation) of the engine can be easily performed by turning on the ignition.
[0031]
The illustrated embodiment is merely an example, and does not limit the technical scope of the present invention. For example, a pressure sensor may be used instead of the rack sensor of the embodiment. In the case of a supercharged engine, a boost pressure sensor may be used instead of the air flow meter.
[0032]
【The invention's effect】
The operation and effect of the present invention will be described below.
(A) Even if an abnormality occurs in the low-by gas separation device and the oil in the blow-by gas cannot be separated, the situation can be quickly grasped by the information from various sensors, and the engine is forced to operate before the "abnormal blow-up" occurs. Since the engine is stopped temporarily, it is possible to prevent the occurrence of a serious accident beforehand.
(B) The configuration can use an existing auxiliary brake technology, for example, a so-called “EEB mechanism” proposed by the present applicant, so that there is no new development cost.
(C) The return of the engine can be easily performed by turning on the ignition.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control flowchart showing a control method according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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