JP2785419B2 - ディーゼル機関の排気ブレーキ装置 - Google Patents

ディーゼル機関の排気ブレーキ装置

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JP2785419B2
JP2785419B2 JP2039743A JP3974390A JP2785419B2 JP 2785419 B2 JP2785419 B2 JP 2785419B2 JP 2039743 A JP2039743 A JP 2039743A JP 3974390 A JP3974390 A JP 3974390A JP 2785419 B2 JP2785419 B2 JP 2785419B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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62−14
8754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59−18
8939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62−148754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。そのため、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A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、前記タイマ手
段Bは機関の回転数に応じて前記所定時間τの設定を行
う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A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。タイマ手段Bによる前記所定時間τの設
定は機関の回転数に応じて行われる。
〔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18(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20の駆動用の負圧アクチュエー
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を介してアクチュ
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36は電磁3方切替弁40に接続され、電磁3方切替弁
40はOFF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、エンジンによって駆動さ
れ、燃料噴射弁(図示せず)への燃料噴射のための燃料
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OFF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は閉鎖される。
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はマイクロコンピュ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OFF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110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よりステップ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=0,Y=0とされる。ステッ
プ118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120
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120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
ッ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NE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C
τとの1次元マッ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NE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=0,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≧Cτか否か判
別される。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t0)に排気ブレーキが作動開始され、時刻t1
で排気ブレーキが解除されると、それから所定時間τ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1,000R
PMの場合は0.1秒となるので、燃料カット時間は極度に
短いため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6
2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機関
回転数に応じた短い時間を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
ュエータ、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、66……制御回路、67……回転数
センサ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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、前記タイマ手段は機関の回転数に応じて前記所定時
    間の設定を行うディーゼル機関の排気ブレーキ装置。
JP2039743A 1990-02-22 1990-02-22 ディーゼル機関の排気ブレーキ装置 Expired - Lifetime JP2785419B2 (ja)

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