JP2006258030A - 排気ブレーキ作動時における燃料制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 排気ブレーキの円滑作動、即ち、排気ブレーキ作動時及び解除時におけるサージングを生じさせない。
【解決手段】 排気ブレーキの作動状態を検知して、吸気マニホールドに配置された電子制御スロットル４、各気筒に配置されたインジェクタ２及び排気マニホールドに配置された排気シャッター６を制御可能な電子制御ユニット７有する噴射式のガス燃料エンジンについての排気ブレーキ作動時における燃料制御方法において、排気フレーキ作動信号によりインジェクタ２への燃料をカットした時点から所定の時間遅れて排気シャッター６をＯＮ作動させるとともに電子制御スロットル４を所定の時間をかけて排気ブレーキの目標開度に駆動する。
【選択図】 図２

Description

本発明はディーゼルエンジンなどを噴射式のガス燃料エンジンに改造した車両において、排気ブレーキの円滑作動が可能な燃料制御方法に関するものである。

従来、ディーゼルエンジンなどを噴射式のガス燃料エンジンに改造した車両において、排気ブレーキが採用されている。

排気ブレーキは比較的重量のある大型車両において、下り坂が続く場合などにエンジンブレーキと共に使用されるものであり、運転者が必要に応じて排気ブレーキスイッチをＯＮ作動させることにより排気マニホールド内に備えられた排気シャッターを閉じるとともに吸気管に設けられた電子制御スロットルを開けて空気をエンジンに送り込むことにより、排気行程時においてピストンの上昇時の排気ポート内の背圧を上昇させ、この圧力がピストンを押し戻そうとする方向に働き、車両に対してブレーキ力として作用するものである。

そして、車両の走行時に排気ブレーキを作動させると、排気行程が行われていない気筒において排気ポートを閉じている排気バルブは排気行程が行われている他の気筒からの排気による背圧の上昇により圧縮コイルばねのばね力に抗して強制的にリフトさせられる。

強制的にリフトさせられた排気バルブは、圧縮コイルばねのばね力によって再び閉位置に戻されるが、排気バルブは圧縮コイルばねのばね力によってバルブシートに対し打ちつけられるように着座するので、バルブシートの異常摩耗を引き起こしたり、バルブに大きな応力が生じて排気バルブを破壊することもある。

従って、サージングを効率よく吸収するためには排気ブレーキ作動時の背圧を下げる必要があり、そのため、排気ブレーキの制動力を低下させざるを得ない。

そこで、排気ブレーキの制動力を低下させないでサージングを防止する手段が、特開平１０−２８８０１２号公報、特開２０００４−１６９７３０号公報などに提示されているが、これらは圧縮コイルばねの付勢力を変化させる等、機械的なものであり、特殊な部品を必要としたり構造が複雑化するなど、更に設定が容易でないなどの問題点がある。
特開平１０−２８８０１２号公報 特開２０００４−１６９７３０号公報

本発明はディーゼルエンジンなどを噴射式のガス燃料エンジンに改造した車両において、排気ブレーキの円滑作動、即ち、排気ブレーキ作動時及び解除時におけるサージングを生じない燃料制御方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、エンジンの回転数や排気ブレーキの作動状態などエンジンの各種状態を各種のセンサーにより検知して、これらの状態に基づいて吸気マニホールドに配置された電子制御スロットル、各気筒に配置されたインジェクタ及び排気マニホールドに配置された排気シャツターを制御可能な電子制御ユニットを有するディーゼルエンジンなどを噴射式のガス燃料エンジンに改造した車両における燃料制御方法において、排気ブレーキ作動信号によりインジェクタへの燃料をカットした時点から所定の時間遅れて排気シャッターをＯＮ作動させるとともに電子制御スロットルを排気ブレーキの目標開度に駆動すること、また、排気ブレーキ解除時において排気シャツターのＯＦＦ作動時からからインジェクタの燃料カットをその時点の運転モードが要求する燃料制御に復帰させる時間と電子制御スロットルが排気ブレーキ時の目標開度からその時点で運転モードが要求する目標開度まで移行する遅れ時間を設定する。

本発明によると、排気ブレーキが作動してインジェクタにおける燃料カットが開始されたとき、所定の時間だけ遅れて排気シャツターがＯＮ作動させ（閉じ）、また、更に遅れて電子制御スロットルが排気ブレーキ時の目標開度になるのでエンジンの回転速度の急変を防止することができ、従来のような排気ブレーキ開始時に排気シャツターと電子制御スロットルの作動が重ってサージングによるショツクを生じる心配がない。

また、排気ブレーキ解除時においては、排気シャツターのＯＦＦ作動時からからインジェクタの燃料カットをその時点の運転モードが要求する燃料制御に復帰させる時間と電子制御スロットルが排気ブレーキ時の目標開度からその時点で運転モードが要求する目標開度まで移行する遅れ時間を設定することにより、排気シャツターのＯＦＦ作動とインジェクタの燃料カットと電子制御スロットルの作動とが重なることがなくエンジンの回転速度の急変を防止することができ、従来のような排気ブレーキのようにサージングによるショツクを生じる心配がない。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１はディーゼルエンジンなどを噴射式のガス燃料エンジンに改造した車両における燃料制御の概略を示すものであり、エンジン１の各気筒には気体燃料を噴射するためのインジェクタ２と吸気マニホールドに電子制御スロットル４が配置されている。

また、エンジン１の各排気マニホールド５には排気シャツタ６が配置されており、前記インジェクタ２、電子制御スロットル４、排気シャツタ６は電子制御ユニット（ＥＣＵ）７からの制御信号により制御される。

本制御装置を有する車両の走行中に運転者が排気ブレーキを作動させると、排気ブレーキに設けられた作動検知スイッチ（図示せず）が作動してＯＮ信号が電子制御ユニット（ＥＣＵ）７に送られるので、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７では車速など他の検知信号も含めて排気ブレーキがＯＮ作動したことを確認する。

そして、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７において排気ブレーキがＯＮ作動したことを確認すると、図２に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７からの信号により先ず、インジェクタ２の燃料をカットし、その後遅延タイマ（図示せず）を用いて予め定めた所定の時間Ｔ１経過後に排気シャツタ６をＯＮ作動させて閉じ、更に予め定めた所定の時間Ｔ２を掛けて電子制御スロットル４を排気ブレーキ時の目標開度に駆動させる。このようにインジェクタ２の燃料をカットを遅らせて電子制御スロットル４の急激な開度への移行を防ぐことにより、エンジンの回転速度の急変が防止でき、排気ブレーキ作動時のエンジンのサージショックの発生を防止することができる。

また、排気ブレーキの解除時においては、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７において排気ブレーキがＯＦＦ作動したことを確認すると、図２に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７からの信号により先ず、排気シャツタ６をＯＦＦ作動させて開け、次いで、書を呈の時間Ｔ３経過後にインジェクタ２からの燃料の噴射を介しするとともに、予め定めた所定の時間Ｔ４を掛けて電子制御スロットル４が排気ブレーキ時の目標開度位置からその時点での運転モードが要求する目標開度位置まで移行するのでエンジンの回転速度の急変が防止でき、排気ブレーキ解除時のエンジンのサージショックの発生を防止することができる。

本発明の好ましい実施の形態を示す燃料制御装置の概略図。 図１に示した実施の形態の作動時におけるタイムチャート。

符号の説明

１ エンジン、 ２ インジェクタ、 ４ 電子制御スロットル、 ６ 排気シャッタ、 ７ 電子制御ユニット

Claims (2)

1. 排気ブレーキの作動状態を検知して、吸気マニホールドに配置された電子制御スロットル、各気筒に配置されたインジェクタ及び排気マニホールドに配置された排気シャツターを制御可能な電子制御ユニットを有する噴射式のガス燃料エンジンについての排気ブレーキ作動時における燃料制御方法において、前記排気フレーキ作動信号によりインジェクタへの燃料をカットした時点から所定の時間遅れて排気シャッターをＯＮ作動させるとともに電子制御スロットルを所定の時間をかけて排気ブレーキの目標開度に駆動することを特徴とする排気ブレーキ作動時における燃料制御方法。
2. 排気ブレーキの作動状態を検知して、吸気マニホールドに配置された電子制御スロットル、各気筒に配置されたインジェクタ及び排気マニホールドに配置された排気シャツターを制御可能な電子制御ユニットを有する噴射式のガス燃料エンジンについての排気ブレーキ作動時における燃料制御方法において、排気ブレーキ解除時において排気シャツターのＯＦＦ作動時から所定時間遅れてインジェクタの燃料カットを行うとともに、電子制御スロットルを所定の時間をかけて排気ブレーキの目標開度からその時点で運転モードが要求する目標開度まで移行することを特徴とする排気ブレーキ作動時における燃料制御方法。
   

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