JP2924508B2

JP2924508B2 - 排気ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関

Info

Publication number: JP2924508B2
Application number: JP4295874A
Authority: JP
Inventors: 芳久山木; 洋上久保
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH06146953A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に用いて好適の
ディーゼル機関に関し、特に、排気ブレーキ装置ととも
に燃料噴射ポンプ装置をそなえた、排気ブレーキ解除時
燃料噴射制御式ディーゼル機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関において、排気通路を閉鎖する
ことでエンジン出力を低減させて、減速時に強力なエン
ジンブレーキ性能を発揮できるようにした排気ブレーキ
装置が開発されている。かかる排気ブレーキ装置は、既
に、車両用の内燃機関にしばしば適用されている。特
に、大型車両ほど、エンジンブレーキ効果をより強く要
求する傾向にあり、また、大型車両では、ディーゼル機
関（以下、ディーゼルエンジンという）を装備する場合
が多いので、排気ブレーキ装置は、ディーゼルエンジン
の排気系に広く用いられている。

【０００３】この排気ブレーキ装置は、一般に、排気ブ
レーキコントロールスイッチにより作動を制御される
が、排気ブレーキの作動中に、アクセルが操作される
と、これに連動して、排気ブレーキが解除されるように
構成されている。ところで、例えば実開昭５９−１８８
９３９号公報に開示されたディーゼルエンジンの排気ブ
レーキ装置のように、排気ブレーキ装置を作動させる際
には、十分なブレーキ効果を得られるように、排気通路
を閉鎖するとともに、燃焼室への燃料供給をカットする
ようにしたものもある。この場合、排気ブレーキが解除
されたら、燃料供給のカット制御が終了するようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このよう
に、排気ブレーキの解除とともに燃料供給カットが終了
する構成では、排気ブレーキの作動時に加速しようとア
クセル操作すると、アクセル操作に連動して排気ブレー
キが解除された後、排気ガス中に大量の黒煙（スモー
ク）が発生するという不具合があった。

【０００５】この原因の一つには、排気ブレーキの作動
中に背圧が上昇して排気ガスが燃焼室に戻る所謂内部Ｅ
ＧＲ作用が生じて、燃焼室内が不活性雰囲気となること
にある。つまり、この不活性雰囲気状態で、アクセル操
作すると、燃料供給カット制御が終了して、アクセル開
度に応じて、燃焼室内に燃料が噴射される。このため、
燃焼室内が一時的に酸素不足になり、燃料が不完全燃焼
するため、排気ガス中に黒煙が発生するのである。

【０００６】また、排気ガス中に大量の黒煙が発生する
もう一つの原因には、排気ブレーキ解除時の応答遅れが
生じることにある。つまり、排気ブレーキ解除時の応答
遅れによって、排気ブレーキが作動状態のまま、つま
り、排気通路が閉鎖されたままで、燃焼室内に燃料が噴
射されるようになる。このため、燃焼室内が一時的に酸
素不足にある中に、大量の燃料が供給されることにな
り、燃焼が極めて不完全になって、排気ガス中に大量の
黒煙が発生するのである。

【０００７】このような排気ブレーキ解除の応答遅れ
は、排気ブレーキ装置の操作力伝達系に、空気回路等を
介装した場合に著しい。そして、一般に、排気ブレーキ
装置をそなえた大型車などでは、メインブレーキ系やそ
の他の操作力伝達系に空気圧回路を用いる場合が多いの
で、このような車両では、通常、排気ブレーキ装置の操
作力伝達系に空気回路を用いる。このため、排気ブレー
キ装置をそなえた多くの車両では、この排気ブレーキ解
除の応答遅れによっても、排気ブレーキ解除時に黒煙が
発生するものと考えられる。

【０００８】そこで、このような排気ブレーキ解除の応
答遅れを考慮して黒煙の発生を抑制して排気ブレーキ作
動中に出力低減されるエンジンの作動を安定なものにし
たい。本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、
燃料噴射ポンプ装置を用いながら、排気ブレーキ解除時
において解除動作に応答遅れが生じても排気ガス中の黒
煙の発生を確実に抑制できるようにした、排気ブレーキ
解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の排気
ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関では、排
気ブレーキ装置と燃料噴射ポンプ装置とをそなえたディ
ーゼル機関において、該排気ブレーキ装置の排気ブレー
キの作動を解除させる指令を行なう作動・解除指令手段
をそなえ、該排気ブレーキ装置が、排気通路に介設され
た排気ブレーキバルブと、該排気ブレーキバルブを開閉
駆動する駆動系とをそなえて、該駆動系が、該作動・解
除指令手段の状態に応じて該排気ブレーキの作動を解除
するように構成されるとともに、該燃料噴射ポンプ装置
にそなえられたポンプ本体が、燃料の圧送時に該ポンプ
本体内部から燃料を漏出させうる燃料漏出路と、該燃料
漏出路を開閉する開閉弁とをそなえ、該作動・解除指令
手段が作動状態から解除状態に切り換えられると、排気
ガス中の黒煙発生を抑制すべく、該排気ブレーキの解除
操作開始と連動して、該開閉弁を開放して該ポンプ本体
内部から燃料を漏出させて燃料噴射量を低減させる排気
ブレーキ解除時制御手段が設けられていることを特徴と
している。

【００１０】また、請求項２に記載のように、上記排気
ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関におい
て、上記ポンプ本体を構成するプランジャバレルにおけ
る吸入・排出孔よりも上方に、開口が設けられて、該開
口から該プランジャバレルの外部へ上記燃料漏出路を配
設してもよい。さらに、請求項３に記載のように、上記
排気ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関にお
いて、上記排気ブレーキ解除時制御手段を、上記排気ブ
レーキの解除指令信号が出力されてから所定時間だけ、
上記の排気ガス中の黒煙発生を抑制するための制御を実
行するように構成することができる。

【００１１】また、請求項４に記載のように、上記排気
ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関におい
て、上記作動・解除指令手段とともに、上記排気ブレー
キの作動の有無を検出する排気ブレーキ作動状態検出手
段をそなえ、上記排気ブレーキ解除時制御手段を、該作
動・解除指令手段及び該排気ブレーキ作動状態検出手段
からの情報に基づいて、該排気ブレーキの指令が解除状
態に切り換わってから該排気ブレーキの作動が実際に解
除されるまでの間、上記の排気ガス中の黒煙発生を抑制
するための制御を実行するように構成してもよい。

【００１２】さらに、請求項５に記載のように、前記の
請求項１，３，４にかかる排気ブレーキ解除時燃料噴射
制御式ディーゼル機関において、上記作動・解除指令手
段を、上記ディーゼル機関のアクセル操作の時に排気ブ
レーキの指令を解除状態とするように構成することが好
ましい。

【００１３】

【作用】上述の本発明の排気ブレーキ解除時燃料噴射制
御式ディーゼル機関では、作動・解除指令手段が、作動
状態から解除状態へ切り換えられると、これに応じて、
該排気ブレーキ装置にそなえられた駆動系が該排気ブレ
ーキを解除する。この際、排気ブレーキ解除時制御手段
によって、該作動・解除指令手段が、作動状態から解除
状態へ切り換えられると、排気ガス中の黒煙発生を抑制
すべく、該排気ブレーキの解除操作開始と連動して、開
閉弁が開放される。これにより、燃料漏出路を介して、
該ポンプ本体内部から燃料が漏出されて、燃料噴射量が
低減される。

【００１４】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例を説明す
る。（ａ）第１実施例の説明まず、本発明の第１実施例について説明する。図１は本
発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除時燃料噴射
制御式ディーゼル機関の模式的な構成図であり、図２は
その排気ブレーキ装置を示す模式的な構成図、図３はそ
の排気ブレーキ装置の要部を示す模式的な構成図、図４
はその燃料噴射量の制御特性を排気ブレーキの制御状態
等とともに示す模式的な特性図、図５はその動作を示す
フローチャート、図６はその燃料噴射量の制御特性の設
定の変形例を示す模式的な特性図である。

【００１５】図１に示すように本ディーゼル機関（以下
ディーゼルエンジンと呼ぶ。）には、ポンプ本体１０と
排気ブレーキ装置６０とがそなえられている。まず、排
気ブレーキ装置について説明すると、排気ブレーキ装置
６０は、図１〜図３に示すように、エンジン２０の排気
通路２１内に介装されて排気通路２１内を開閉しうる排
気ブレーキバルブ６１をそなえている。なお、この実施
例では、図１中では図示を省略しているが、この排気ブ
レーキバルブ６１と連動して開閉する吸気サイレンサバ
ルブ９１が吸気通路２４内に介設されている。

【００１６】この排気ブレーキバルブ６１を開閉駆動す
るために、空気圧（エア圧）によって作動するコントロ
ールシリンダ６４と、このコントロールシリンダ６４と
排気ブレーキバルブ６１との間に介装されたリンク機構
６２とからなるアクチュエータ（駆動系）６８が設けら
れている。また、コントロールシリンダ６４内のエア圧
調整のために、エアタンク７０とコントロールシリンダ
６４との間に、エア配管６５Ａ〜６５Ｃ及び３ウェイバ
ルブ６６が介設されている。

【００１７】コントロールシリンダ６４は、シリンダ６
４Ａ内にピストン６４Ｂをそなえており、このピストン
６４Ｂに結合されたピストンロッド６３の一端がシリン
ダ６４Ａ外に突出してリンク機構６２に連結されてい
る。また、ピストン６４Ｂの背面とシリンダ６４Ａ内壁
との間にはリターンスプリング６４Ｃが介装され、ピス
トン６４Ｂの前面とシリンダ６４Ａ内壁との間にはエア
室６４Ｄが形成されている。そして、このエア室６４Ｄ
内にエア配管６５Ｃが連通するように接続されている。

【００１８】これにより、エア室６４Ｄ内に空気（エ
ア）が供給されると、ピストン６４Ｂ及びピストンロッ
ド６３が伸長方向（図１，図３中、右方向）へ移動し
て、リンク機構６２を介して排気ブレーキバルブ６１が
回動されて、図１，図３中に、鎖線で示すように、閉鎖
状態となる。また、エア室６４Ｄ内のエアが排出される
と、リターンスプリング６４Ｃによって、ピストン６４
Ｂ及びピストンロッド６３が収縮方向（図１，図３中、
左方向）へ移動して、リンク機構６２を介して排気ブレ
ーキバルブ６１が回動されて、図１，図３中に、実線で
示すように、開放状態となる。

【００１９】また、同様に、吸気サイレンサバルブ９１
を開閉駆動するために、コントロールシリンダ９４と、
リンク機構９２とが設けられ、３ウェイバルブ６６とコ
ントロールシリンダ９４との間に、エア配管６５Ｄが介
設されている。そして、コントロールシリンダ９４も、
コントロールシリンダ６４と同様に、シリンダ９４Ａ，
ピストン９４Ｂ，ピストンロッド９３，リターンスプリ
ング９４Ｃ，エア室９４Ｄをそなえている。

【００２０】これにより、エア室９４Ｄ内にエアが供給
されると、ピストン９４Ｂ及びピストンロッド９３が伸
長方向（図３中、右方向）へ移動して、リンク機構９２
を介して吸気サイレンサバルブ９１が回動されて、図３
中に、鎖線で示すように、閉鎖状態となる。また、エア
室９４Ｄ内のエアが排出されると、リターンスプリング
９４Ｃによって、ピストン９４Ｂ及びピストンロッド９
３が収縮方向（図３中、左方向）へ移動して、リンク機
構９２を介して吸気サイレンサバルブ９１が回動され
て、図３中に、実線で示すように、開放状態となる。

【００２１】３ウェイバルブ６６は、エアタンク７０か
らのエアをコントロールシリンダ６４，９４に供給する
供給モードと、コントロールシリンダ６４，９４内のエ
アを排出する排出モードとをそなえ、ソレノイド等の駆
動系をそなえて電気的に制御できるようになっている。
このため、バッテリ８０から３ウェイバルブ６６に電気
回路が設けられている。

【００２２】この電気回路の途中には、図１，２に示す
ように、排気ブレーキコントロールスイッチ（＝エキゾ
ーストブレーキコントロールスイッチ、図中には、エキ
ブレコントロールＳＷと略す）４１と、アクセル操作検
出手段としてのアクセルスイッチ（アクセルＳＷ）４２
と、クラッチスイッチ（クラッチＳＷ）４４とが介装さ
れている。これらのスイッチ類については、以下のよう
に、そのオン・オフが設定されている。

【００２３】排気ブレーキコントロールスイッチ４１
は、排気ブレーキを作動させるときにオン（入）とな
り、ドライバが自分の意思でオン・オフ設定できるよう
になっている。アクセルスイッチ４２は、アクセルペダ
ルを踏み込まないとき（つまり、アクセル操作をしない
とき）にオン（入）となるが、アクセルペダルを僅かに
踏み込んだだけでは、オフ（切）にならないように、適
当な遊びが設けられている。

【００２４】クラッチスイッチ４４は、クラッチペダル
を踏んでいないときにオン（入）となる。つまり、駆動
力を伝達しうる状態では、オンとなる。また、クラッチ
ペダルを僅かに踏み込んだだけでは、クラッチの係合が
解除されないので、クラッチスイッチ４４も、アクセル
スイッチ４２と同様に、クラッチペダルを僅かに踏み込
んだだけでは、オフ（切）にならないように、適当な遊
びが設けられている。したがって、クラッチスイッチ４
４のオン・オフが、クラッチの接離にほぼ対応するよう
になっている。

【００２５】このような各スイッチ４１，４２，４４の
設置により、これらの各スイッチ４１，４２，４４がい
ずれもオン（入）のときに、３ウェイバルブ６６のソレ
ノイド等に電力が供給され、排気ブレーキバルブ６１及
び吸気サイレンサバルブ９１が閉鎖状態となって排気ブ
レーキが作動するようになっている。逆に、これらの各
スイッチ４１，４２，４４のいずれかがオフ（切）であ
れば、３ウェイバルブ６６のソレノイド等への電力供給
が絶たれ、排気ブレーキバルブ６１及び吸気サイレンサ
バルブ９１が開放状態となって排気ブレーキが解除され
るようになっている。

【００２６】したがって、上記のように直列に配設され
た排気ブレーキコントロールスイッチ４１，アクセルス
イッチ４２及びクラッチスイッチ４４によって、排気ブ
レーキ装置６０を排気ブレーキの作動状態と解除状態と
に切り換えうる作動・解除指令手段４５が構成される。
また、排気ブレーキ装置６０には、排気ブレーキポジシ
ョンスイッチ（エキブレポジションＳＷ，排気ブレーキ
作動状態検出手段）４８が付設されている。この排気ブ
レーキポジションスイッチ４８は、排気ブレーキ装置６
０のリンク機構６２に連動して、オン・オフして、排気
ブレーキバルブ６１の閉鎖時、つまり、排気ブレーキの
作動時には、オンとなって、排気ブレーキバルブ６１が
完全に開放状態になったら、つまり、排気ブレーキが完
全に解除されたら、オフとなるように設定されている。

【００２７】なお、図２において、６７はメータクラス
タであり、８１は車両のスタータスイッチ（キースイッ
チ）であり、８２はヒューズボックスである。ところ
で、燃料噴射ポンプ装置には、複数のポンプ本体１０が
そなえられるが、このポンプ本体１０には燃料漏出路３
１と電磁弁（開閉弁）３２とこの電磁弁３２を制御する
コントローラ（制御手段）５０とが付設されている。

【００２８】つまり、ポンプ本体１０は、プランジャバ
レル１１とプランジャ１４とタペット１５とカムシャフ
ト１６とをそなえて構成されており、プランジャバレル
１１には、図示しない燃料タンクとの間で燃料を吸入又
は排出する吸入・排出孔１２が設けられている。プラン
ジャ１４の側面にはリード１３が設けられており、この
リード１３により、図示しない燃料タンクとの間で、プ
ランジャ室の燃料を吸入又は排出するようになってい
る。

【００２９】そして、プランジャバレル１１には、さら
に後述の燃料漏出路３１へ配設される開口３３が設けら
れている。この開口３３は、吸入，排出孔１２よりも上
部に設けられており、プランジャ１４がプランジャバレ
ル１１内を上昇しながら当該噴射ポンプの噴射開始時期
を経過すると、電磁弁３２が開いた場合には、燃料が漏
出するようになっている。これにより、噴射量の抑制制
御ができるようになっている。

【００３０】燃料漏出路３１は、上記ポンプ本体１０に
おける開口３３と電磁弁（開閉弁）３２との間に介設さ
れ、燃料の圧送時にポンプ本体１０内部から燃料を漏出
させうるものである。電磁弁３２は燃料漏出路３１を所
定の条件下で開閉するものである。ただし、電力供給さ
れると開放されるようになっている。コントローラ５０
は、電磁バルブ３２の開閉状態を制御するものであり、
作動・解除指令手段４５及び排気ブレーキポジションス
イッチ４８からの情報に基づいて、排気ブレーキの指令
が作動状態から解除状態に切り換えられてから排気ブレ
ーキの作動が実際に解除されるまでの間、上記の排気ガ
ス中の黒煙発生を抑制するための制御を実行する排気ブ
レーキ解除時制御手段５１をそなえて構成されている。

【００３１】具体的には、作動・解除指令手段４５から
の解除指令が行なわれると、排気ブレーキポジションス
イッチ４８からの排気ブレーキ解除完了情報を受けるま
で、排気ガス中の黒煙発生を抑制すべく、排気ブレーキ
の解除操作開始と連動して、電磁弁３２を開放してポン
プ本体１０内部から燃料を漏出させて燃料噴射量を低減
させるようになっている。

【００３２】なお、コントローラ５０は車両のエンジン
に関する制御を行なう公知のＥＣＵ（電子制御ユニッ
ト）を用いている。この排気ブレーキ解除時制御手段５
１が燃料噴射量の低減するような制御は、例えば、図４
の（Ｂ）に破線で示すような噴射量特性で制御を行うよ
うになっている。

【００３３】この図４に示す噴射量の設定例は、図４の
（Ａ）に示すように、アクセル開度Ａccが０（０％）か
ら最大（１００％）まで、アクセルペダルを一般的な踏
み込み速度（加速時に通常アクセル全開まで行なう速
度）で踏み込んだ場合を想定している。つまり、アクセ
ルペダルを踏み込んで、アクセルスイッチ４２がオフに
なってからアクセル開度Ａccが最大に達する場合を想定
している。

【００３４】この実施例の場合には、抑制制御の時間ｔ
は、排気ブレーキの解除応答時間に対応することにな
り、この時間ｔは、通常０．２〜１．０秒程度である。
つまり、排気ブレーキ装置６０では、図４の（Ｄ），
（Ｅ）に示すように、アクセルスイッチ４２がオフへ切
り替えられると、排気ブレーキ（エキゾーストブレー
キ，エキブレ）の制御電圧Ｖが０にカットされるが、排
気ブレーキ制御エア圧（エキブレ制御エア圧）は、ほぼ
時間ｔの応答遅れを生じながら低下して、エキゾースト
ブレーキの完全な解除状態が実現する。そして、この時
に、図４の（Ｇ）に示すように、排気ブレーキポジショ
ンスイッチ４８がオフになる。抑制制御の時間は、この
解除応答時間ｔに対応しているのである。

【００３５】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ
解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関は、上述のように
構成されているので、例えば図５に示すフローチャート
のようにして、燃料の噴射制御が行なわれる。なお、こ
の図５に示す制御フローは、所要の時間間隔で周期的に
行なわれる。つまり、スタータスイッチ８１のオンとと
もに、制御が開始されて、先ず、作動・解除指令手段４
５の状態を読み取って認識して（ステップＡ１）、指令
が解除状態になっているかどうかを判断する（ステップ
Ａ２）。

【００３６】つまり、この実施例では、排気ブレーキコ
ントロールスイッチ４１，アクセルスイッチ４２及びク
ラッチスイッチ４４のうち、いずれかがオフとなってい
るかどうか、即ちドライバによって排気ブレーキを解除
するような動作がなされているかどうかを判断する。こ
こで、いずれかのスイッチがオフとなっている場合に
は、解除状態である。

【００３７】ここで、解除状態でなく作動状態の場合に
は、既述のごとく、３ウェイバルブ６６のソレノイド等
に電力が供給されており、排気ブレーキバルブ６１及び
吸気サイレンサバルブ９１が閉鎖状態であるため、排気
ブレーキは作動している。また、排気ブレーキ解除時制
御手段５１も、電磁弁３２に電力を供給してこれを閉鎖
するように制御する（ステップＡ６）。

【００３８】しかし、解除状態の場合には、３ウェイバ
ルブ６６のソレノイド等への電力供給が絶たれ、排気ブ
レーキバルブ６１及び吸気サイレンサバルブ９１が開放
状態となって排気ブレーキが解除される。ただし、既述
のように、解除状態に切り換えられてから、実際に排気
ブレーキが解除されるまでの間には、排気ブレーキ制御
エア圧（エキブレ制御エア圧）の低下に応答遅れを生じ
るので、時間差が生じる。

【００３９】そこで、ここでは排気ブレーキポジション
スイッチ４８の状態を読み取って認識して（ステップＡ
３）、この排気ブレーキポジションスイッチ４８のオン
／オフ状態により、排気ブレーキの解除動作が完了した
かどうかを判断する（ステップＡ４）。排気ブレーキを
解除状態へ切り換えた直後には、解除状態に切り換わっ
ているにもかかわらず、排気ブレーキポジションスイッ
チ４８がオンとなっているので、上記排気ブレーキ制御
エア圧（エキブレ制御エア圧）の応答遅れによって、排
気ブレーキ解除動作が未完了と判断される。この場合に
は、排気ブレーキ解除時制御手段５１は、燃料リークに
よる燃料噴射量の抑制のために、電磁弁３２を開放する
ように制御する（ステップＡ５）。

【００４０】そして、排気ブレーキポジションスイッチ
４８がオンの間は、このような燃料リークによる噴射量
抑制制御を行なう。排気ブレーキポジションスイッチ４
８がオフ状態になると、排気ブレーキの解除動作が完了
したものと判断される。この時には、排気ブレーキ解除
時制御手段５１は、電磁弁３２を閉鎖するように制御し
て、燃料リークのための噴射量抑制制御を終了する（ス
テップＡ６）。

【００４１】このように動作することで、本ディーゼル
機関では、排気ガス中のスモーク（黒煙）発生特性が、
図４（Ｆ）中に破線で示すように、低減される。つま
り、排気ブレーキの解除指令後にも、その応答時間ｔの
間は、エキゾーストブレーキは完全に解除しないので、
燃焼室内は酸欠状態にある。したがって、この間に、図
４の（Ｂ）中の実線で示すように、通常制御モードでア
クセル開度に応じた噴射量制御を行なうと、不完全燃焼
状態になって、図４（Ｆ）中に実線で示すように、排気
ガス中に大量のスモーク（黒煙）が発生する。

【００４２】これに対して、本機関では、噴射量抑制制
御によって、図４の（Ｂ）中の破線で示すように、噴射
量制御を抑制した制御を行なうので、不完全燃焼状態が
回避されて、図４（Ｆ）中に破線で示すように、排気ガ
ス中のスモーク（黒煙）量が大幅に低減されるのであ
る。なお、一般に、黒煙発生時には完全燃焼が行われな
いので、排気ブレーキの解除時に、従来のような噴射量
の通常制御を行った場合、燃料を供給してもそれに応じ
たエンジン出力は得られないことになる。したがって、
燃料の噴射量抑制制御を行っても、この分の加速低下は
極めて少ないものであり、むしろ、燃料の無駄な消費を
抑制できる効果が期待でき、本噴射量抑制制御では、噴
射量抑制中に、加速性能を低下させずに、上述の黒煙低
減を実現できるのである。

【００４３】本機関の排気ブレーキ装置には、排気ブレ
ーキバルブ６１と連動して開閉する吸気サイレンサバル
ブ９１が介設されているので、排気ブレーキの作動時に
生じる音の発生を抑制でき、静粛性を向上できる効果
や、排気ブレーキ性能自体を向上できる効果がある。な
お、例えば、開口３３，燃料漏出路３１の径の大きさ
や、形状，長さ等を適当なものに設定することで、電磁
弁３２の燃料リークに応じた噴射量の特性を、図６の各
図に実線で示すような特性に設定してもよい。

【００４４】（Ａ）に示す噴射量特性は、電磁弁３２の
燃料リークにより、噴射量の増加を停止させており、こ
のような噴射量制御でも、黒煙低減を実現できる。（Ｂ）に示す噴射量特性は、電磁弁３２の燃料リークに
より、噴射量を最低レベルｑ_minまで減少させており、
このような噴射量制御でも、黒煙低減を実現できる。

【００４５】（ｂ）第２実施例の説明次に本発明の第２実施例について説明すると、図７はそ
の制御フローを示す図である。本第２実施例の排気ブレ
ーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関では、図１で
示した、本発明の第１実施例のディーゼル機関におい
て、排気ブレーキポジションスイッチ４８を設けずに、
この排気ブレーキポジションスイッチ４８の代わりに、
タイマをそなえるように構成している。

【００４６】このタイマは、作動・解除指令手段４５が
解除状態に切り換えられると、燃料の噴射抑制制御の開
始とともに、タイマカウントを開始し、排気ブレーキ解
除時制御手段５１では、このタイマカウント値が所定量
に達するまでは、即ち、所定時間ｔを経過するまでは、
燃料リークのための電磁弁３２の開放制御を行なうよう
になっている。

【００４７】この、電磁弁３２の開放制御の時間ｔは、
排気ブレーキの解除応答時間に対応したものに設定され
ており、この時間ｔは、第１実施例の説明で述べたよう
に、通常０．２〜１．０秒程度である。つまり、排気ブ
レーキ装置６０では、図４の（Ｄ），（Ｅ）に示すよう
に、アクセルスイッチ４２がオフへ切り替えられると、
排気ブレーキ（エキゾーストブレーキ，エキブレ）の制
御電圧Ｖが０にカットされるが、排気ブレーキ制御エア
圧（エキブレ制御エア圧）は、ほぼ時間ｔの応答遅れを
生じながら低下して、エキゾーストブレーキの完全な解
除状態が実現する。そして、この時に、図４の（Ｇ）に
示すように、排気ブレーキポジションスイッチ４８がオ
フになる。抑制制御の時間は、この解除応答時間ｔに対
応しているのである。

【００４８】このような構成により、本発明の第２実施
例としての排気ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼ
ル機関は、例えば図７に示すフローチャートのようにし
て、燃料の噴射量制御が行なわれる。なお、この図７に
示す制御フローは、所要の時間間隔で周期的に行われ
る。つまり、スタータスイッチ８１のオンとともに、制
御が開始されて、先ず、作動・解除指令手段４５の状態
を読み取って認識して（ステップＢ１）、解除状態に切
り換わっているかどうかを判断する（ステップＢ２）。

【００４９】つまり、この実施例でも、排気ブレーキコ
ントロールスイッチ４１，アクセルスイッチ４２及びク
ラッチスイッチ４４のうち、いずれかがオフとなってい
るかどうか、即ちドライバによって排気ブレーキを解除
するような動作がなされているかどうかを判断する。こ
こで、いずれかのスイッチがオフとなっている場合に
は、解除状態に切り換わっている。

【００５０】ここで、解除状態でなく作動状態の場合に
は、既述のごとく、３ウェイバルブ６６のソレノイド等
に電力が供給されており、排気ブレーキバルブ６１及び
吸気サイレンサバルブ９１が閉鎖状態であるため、排気
ブレーキは作動している。したがって、ステップＢ３
で、フラグＦ＝１とし、排気ブレーキ解除時制御手段５
１も、電磁弁３２を閉鎖するように制御して噴射量抑制
制御を終了する（ステップＢ４）。

【００５１】ここで、ステップＢ３で設定するフラグＦ
は、コントローラ５０にて管理され、作動・解除指令手
段４５がオンの時及び作動・解除指令手段４５がオフと
なってから所定時間が経過するまでの間に１とされ、作
動・解除指令手段４５がオフとされてから所定時間経過
後には、作動・解除指令手段４５がオンにされない限り
０とされる。

【００５２】また、ステップＢ２で、解除状態に切り換
わったと判断された場合には、３ウェイバルブ６６のソ
レノイド等への電力供給が絶たれ、排気ブレーキバルブ
６１及び吸気サイレンサバルブ９１が開放状態となって
排気ブレーキが解除される。ただし、既述のように、解
除状態に切り換えられてから、実際に排気ブレーキが解
除される間にまでは、排気ブレーキ制御エア圧（エキブ
レ制御エア圧）の低下に応答遅れがあるので、時間差が
生じる。

【００５３】そこで、この時間差をタイマによりカウン
トする。この際、ステップＢ５でフラグＦが１かどうか
を判断する。つまり、解除状態に切り換わったかどうか
を判断しているのである。ここで、Ｆ＝１と判断された
場合は、ステップＢ６で、タイマによるタイマカウント
を開始する。

【００５４】その後、タイマによるタイマカウントが、
所定の時間Ｔ₀を経過していない場合は、排気ブレーキ
の解除動作が完了していないと判断されるので、燃料リ
ークのための電磁弁３２は開放される（ステップＢ
８）。しかし、タイマによるタイマカウントが、所定の
時間Ｔ₀を経過している場合は、排気ブレーキの解除動
作が完了したと判断されるので、タイマをリセットし
（ステップＢ９）、フラグＦを０として（ステップＢ１
０）、燃料リークのための電磁弁３２は閉鎖される（ス
テップＢ４）。

【００５５】なお、排気ブレーキの作動が解除され（ス
テップＢ２）、燃料リークのための電磁弁３２が所定の
時間Ｔ₀だけ開いた後においては（ステップＢ６，ステ
ップＢ７，ステップＢ９，ステップＢ１０）、ステップ
Ｂ５におけるフラグＦが１でないので、ステップＢ５か
らステップＢ４に進んで、タイマによるタイマカウント
をせずに燃料リークのための電磁弁３２を閉とする（ス
テップＢ４）。

【００５６】このように動作し、本ディーゼル機関で
は、第１実施例の本ディーゼル機関にてそなえる排気ブ
レーキポジションスイッチ４８をそなえず、コントロー
ラ内蔵のタイマをそなえて構成することにより、第１実
施例と同様に、噴射量抑制制御によって、図４の（Ｂ）
中の破線で示すように、噴射量制御を抑制した制御を行
なうので、不完全燃焼状態が回避されて、図４（Ｆ）中
に破線で示すように、排気ガス中のスモーク（黒煙）量
が大幅に低減されるのである。

【００５７】なお、例えば、開口３３，燃料漏出路３１
の径の大きさや、形状，長さ等を適当なものに設定する
ことで、電磁弁３２の燃料リークに応じた噴射量の特性
を、図６の各図に示すような特性に設定してもよい。（Ａ）に示す噴射量特性は、電磁弁３２の燃料リークに
より、噴射量の増加を停止させており、このような噴射
量制御でも、黒煙低減を実現できる。

【００５８】（Ｂ）に示す噴射量特性は、電磁弁３２の
燃料リークにより、噴射量を最低レベルｑ_minまで減少
させており、このような噴射量制御でも、黒煙低減を実
現できる。さらに排気ブレーキポジションスイッチ４８
を有しないので、システムの簡素化を実現できる利点が
ある。

【００５９】（ｃ）その他上述の各実施例における排気ブレーキ解除時燃料噴射制
御式ディーゼル機関では、コントローラ５０に排気ブレ
ーキ解除時制御手段５１をそなえることで、電子制御に
よって燃料噴射量の抑制制御を行なっているが、機械的
な制御による燃料噴射量の抑制制御を行なうことも可能
である。

【００６０】なお、本燃料噴射ポンプ装置による噴射量
抑制制御が吸気サイレンサバルブ９１及びこの駆動系を
そなえないディーゼル機関にも適用しうることは言うま
でもない。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の排気ブレ
ーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関では、排気ブ
レーキ装置と燃料噴射ポンプ装置とをそなえたディーゼ
ル機関において、該排気ブレーキ装置の排気ブレーキの
作動を解除させる指令を行なう作動・解除指令手段をそ
なえ、該排気ブレーキ装置が、排気通路に介設された排
気ブレーキバルブと、該排気ブレーキバルブを開閉駆動
する駆動系とをそなえて、該駆動系が、該作動・解除指
令手段の状態に応じて該排気ブレーキの作動を解除する
ように構成されるとともに、該燃料噴射ポンプ装置にそ
なえられたポンプ本体が、燃料の圧送時に該ポンプ本体
内部から燃料を漏出させうる燃料漏出路と、該燃料漏出
路を開閉する開閉弁とをそなえ、該作動・解除指令手段
が作動状態から解除状態に切り換えられると、排気ガス
中の黒煙発生を抑制すべく、該排気ブレーキの解除操作
開始と連動して、該開閉弁を開放して該ポンプ本体内部
から燃料を漏出させて燃料噴射量を低減させる排気ブレ
ーキ解除時制御手段が設けられるという構成により、デ
ィーゼル機関における排気ブレーキの解除時に、排気ガ
ス中のスモーク（黒煙）の発生を大幅に抑制できるよう
になる。

【００６２】また、請求項２に記載のように、上記燃料
噴射ポンプ本体を構成するプランジャバレルにおける吸
入・排出孔よりも上方に、開口が設けられて、該開口か
ら該プランジャバレルの外部へ上記燃料漏出路が配設さ
れていることにより、当該噴射ポンプの噴射開始時期を
経過すると、所定の条件下で該開閉弁が開いて燃料が漏
出するようになっており、噴射量の抑制制御が実効ある
ものになる。

【００６３】また、請求項３に記載のように、上記排気
ブレーキ解除時制御手段が、上記排気ブレーキの解除指
令信号が出力されてから所定時間だけ、上記の排気ガス
中の黒煙発生を抑制するための制御を実行するように構
成されていることにより、ディーゼル機関における排気
ブレーキの解除時に、排気ガス中のスモーク（黒煙）の
発生を大幅に抑制でき、且つシステムの簡素化を実現で
きる利点がある。

【００６４】また、請求項４に記載のように、上記作動
・解除指令手段とともに、上記排気ブレーキの作動の有
無を検出する排気ブレーキ作動状態検出手段をそなえ、
上記排気ブレーキ解除時制御手段が、該作動・解除指令
手段及び該排気ブレーキ作動状態検出手段からの情報に
基づいて、該排気ブレーキの解除指令信号が出力されて
から該排気ブレーキの作動が実際に解除されるまでの
間、上記の排気ガス中の黒煙発生を抑制するための制御
を実行するように構成されていることにより、ディーゼ
ル機関における排気ブレーキの解除時に、排気ガス中の
スモーク（黒煙）の発生の大幅な抑制を適切に行なえ
る。

【００６５】また、請求項５に記載のように、上記作動
・解除指令手段が、上記ディーゼル機関のアクセル操作
の時に排気ブレーキの指令を解除状態とするように構成
することにより、運転者が排気ブレーキ作動中に、加速
したい場合にアクセルを踏んだ場合でも、排気ガス中の
スモーク（黒煙）の発生を大幅に抑制できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の模式的な構成図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の排気ブレーキ装置を
示す模式的な構成図である。

【図３】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の排気ブレーキ装置の
要部を示す模式的な構成図である。

【図４】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の燃料噴射量の制御特
性をエンジンブレーキの制御状態等とともに示す模式的
な特性図である。

【図５】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の動作を示すフローチ
ャートである。

【図６】本発明の第１実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の燃料噴射量の制御特
性の設定の変形例を示す模式的な特性図である。

【図７】本発明の第２実施例としての排気ブレーキ解除
時燃料噴射制御式ディーゼル機関の動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０ポンプ本体１１プランジャバレル１２排出孔１３リード１４プランジャ１５タペット１６カムシャフト２０ディーゼル機関本体（エンジン）２１排気通路２４吸気通路３１燃料漏出路３２電磁弁（開閉弁）３３開口４１排気ブレーキコントロールスイッチ（エキゾース
トブレーキコントロールスイッチ又はエキブレコントロ
ールＳＷ）４２アクセル操作検出手段としてのアクセルスイッチ
（アクセルＳＷ）４４クラッチスイッチ（クラッチＳＷ）４５作動・解除指令手段４８排気ブレーキポジションスイッチ（エキブレポジ
ションＳＷ）５０コントローラ５１排気ブレーキ解除時制御手段６０排気ブレーキ装置６１排気ブレーキバルブ６２リンク機構６３ピストンロッド６４コントロールシリンダ６４Ａシリンダ６４Ｂピストン６４Ｃリターンスプリング６４Ｄエア室６５Ａ〜６５Ｄエア配管６６３ウェイバルブ６７メータクラスタ６８アクチュエータ（駆動系）７０エアタンク８０バッテリ８１スタータスイッチ（キースイッチ）８２ヒューズボックス９１吸気サイレンサバルブ９２リンク機構９３ピストンロッド９４コントロールシリンダ９４Ａシリンダ９４Ｂピストン９４Ｃリターンスプリング９４Ｄエア室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｈ３０１Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/04 380 F02D 9/06 F02M 59/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ブレーキ装置と燃料噴射ポンプ装置
とをそなえたディーゼル機関において、該排気ブレーキ装置の排気ブレーキの作動を解除させる
指令を行なう作動・解除指令手段をそなえ、該排気ブレーキ装置が、排気通路に介設された排気ブレ
ーキバルブと、該排気ブレーキバルブを開閉駆動する駆
動系とをそなえて、該駆動系が、該作動・解除指令手段
の状態に応じて該排気ブレーキの作動を解除するように
構成されるとともに、該燃料噴射ポンプ装置にそなえられたポンプ本体が、燃料の圧送時に該ポンプ本体内部から燃料を漏出させう
る燃料漏出路と、該燃料漏出路を開閉する開閉弁とをそなえ、該作動・解除指令手段が作動状態から解除状態に切り換
えられると、排気ガス中の黒煙発生を抑制すべく、該排
気ブレーキの解除操作開始と連動して、該開閉弁を開放
して該ポンプ本体内部から燃料を漏出させて燃料噴射量
を低減させる排気ブレーキ解除時制御手段が設けられて
いることを特徴とする、排気ブレーキ解除時燃料噴射制
御式ディーゼル機関。
【請求項２】上記ポンプ本体を構成するプランジャバ
レルにおける吸入・排出孔よりも上方に、開口が設けら
れて、該開口から該プランジャバレルの外部へ上記燃料
漏出路が配設されていることを特徴とする、請求項１記
載の排気ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機
関。
【請求項３】上記排気ブレーキ解除時制御手段が、上
記排気ブレーキの解除指令信号が出力されてから所定時
間だけ、上記の排気ガス中の黒煙発生を抑制するための
制御を実行するように構成されていることを特徴とす
る、請求項１記載の排気ブレーキ解除時燃料噴射制御式
ディーゼル機関。
【請求項４】上記作動・解除指令手段とともに、上記
排気ブレーキの作動の有無を検出する排気ブレーキ作動
状態検出手段をそなえ、上記排気ブレーキ解除時制御手段が、該作動・解除指令
手段及び該排気ブレーキ作動状態検出手段からの情報に
基づいて、該排気ブレーキの指令が作動状態から解除状
態へ切り換わってから該排気ブレーキの作動が実際に解
除されるまでの間、上記の排気ガス中の黒煙発生を抑制
するための制御を実行するように構成されていることを
特徴とする、請求項１記載の排気ブレーキ解除時燃料噴
射制御式ディーゼル機関。
【請求項５】上記作動・解除指令手段が、上記ディー
ゼル機関のアクセル操作時に上記排気ブレーキの指令を
解除状態とするように構成されていることを特徴とす
る、請求項１，３，４のいずれかに記載の排気ブレーキ
解除時燃料噴射制御式ディーゼル機関。