JP4418533B2 - 自動車の内燃機関におけるエンジン制動力を調整する装置 - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮制動装置（a compression breaking device）と、当該圧縮制動装置による圧縮制動中に給気率を変える装置（a device for varying the degree of charging）と、運転者操作手段（driver actuated means）と、を備えた自動車の内燃機関におけるエンジン制動力を調節する装置に関する。
【０００２】
自動車のエンジン制動力が上述したようなタイプの装置によって増すことは知らており、その上述タイプの装置によって、圧縮制動中のエンジン燃焼室は、圧縮行程の後半部分の期間に、例えば排気弁を開くことで排気系と連通状態にされる。その結果、圧縮行程中に圧縮された空気はシリンダーから流出し、それで圧縮行程期間に実行された圧縮仕事は膨張行程期間に回収されず、そのためにエンジンの制動力は増すことになる。エンジン制動力は、吸気行程の後半部部分の期間に排気系をシリンダーに連通させる公知の方法によって、付加的に増加する。吸気行程の後半部部分の期間に排気系をシリンダーに連通させると、排気系からのガスはシリンダー内に流入できることになる。この結果、シリンダー内圧力は増加し、内部給気される。かくしてシリンダーと排気系との間の連通を閉鎖した後の圧縮仕事が増大する。内部給気率は、排圧ガバナー（an exhaust pressure governor）（ＥＰ−ガバナー）、即ち全開と全閉の位置の間で公知方法を用いて、運転者によって操作される排気ダクト内のダンパーによって変えられる。
【０００３】
エンジン制動力を増すためにこれまでに知られているシステムに共通した点は、それら全てが、何らフィードバックせずに作動する点であり、即ち、例えば、運転者がスイッチを操作し加速ペダルあるいはアクセルの押圧を緩めることによって、エンジンは最大の制動力を発揮する。上記の例では、この場合は、第１に、吸気行程の後半期間または圧縮行程の後半期間に排気系がシリンダーと連通されること、第２に排圧ガバナーのダンパーを閉じることを含む。かくして、道路傾斜や路面に対するタイヤの摩擦力のような外部条件とは無関係にエンジンは最大の制動力を発生する。これら外部条件によって、時々減速が必要以上に大きくなったり、車両の駆動輪にスキッドが起きたりする。
【０００４】
本発明の目的は、エンジン制動力の代わりに主として減速を制御して、これによって公知の装置の上記問題点を解決する、減速をフィードバックしてエンジン制動力を調節する調節システムを有した本明細書の冒頭で述べたタイプの装置を提供することである。
【０００５】
当該目的は、運転者操作手段は制御ユニットに接続されており、当該運転者操作手段によって複数の減速レベルのうちの１つを選択可能であり、当該選択された減速レベルに対応した車両減速のための減速の指令値が当該制御ユニット（１４）に対して該運転者操作手段から送られ、且つ、当該制御ユニット（１４）に接続されたセンサーを介して、給気率やエンジン回転数等のエンジンデータと車速やアクセル位置やクラッチペダル位置等の車両データとが当該制御ユニット（１４）に送られる点と、当該制御ユニットは車両減速のための設定された減速の指令値を車両減速のための減速の実際値と比較し、アクセルが緩められるときに、クラッチペダルが押し込まれていないならば、車両減速のための設定された減速の指令値と車両減速のための減速の実際値との差に基づいて給気率をフィードバック制御するための信号を制御ユニット（１４）は出力するように設けられている点を特徴とする本発明によって、達成される。
【０００６】
その最も簡単な実施態様では、運転者操作手段によって、予め設定された減速レベルの１つを選択することができ、且つ、運転者がアクセルの押圧を緩めると作動されて、選択された減速レベルに対応する減速が外部条件に無関係に常に得られることになる。この場合、その減速は、車輪のスキッドのリスクを最小にするレベルで予め設定されている。本発明の好適な更に発展した実施態様では、指令値を設定する手段は、幾つかの選択可能な減速レベルを備えており、運転者が自分で外部条件に適した所望の減速レベルを、例えば路面が滑りやすい時は低レベルを、急な下りスロープが在って且つ路面が乾燥し車両タイヤに対して大きな摩擦が生じる時には高レベルを選択できる。そのような構成は、スロットル開口度を所望の車速に自動的に設定する所謂クルージングコントロールにおける利点とともに組み込まれることができる。
【０００７】
給気率を変える装置を、上述のように、内部給気を連続的に変更可能な連続可変ダンパーを備えた排圧ガバナーとしたり、又はターボ過給エンジンでは、種々の形態のターボユニット又は排気ゲートの設定可変のターボユニットとすることができる。
【０００８】
以下に、添付図面に示されている実施例を参照にして本発明を説明する。図１は、本発明に係る装置を備えたターボ過給ディーゼルエンジンを概略示しており、図２は、異なった減速レベルを設定する手段を備えた所謂クルージングコントロールを概略示している。
【０００９】
図１において、符号１はギアーボックス２を備えた６気筒ディーゼルエンジンを示している。全体で３によって示されているターボ圧縮機は、そのタービン部４をエンジン排気マニホールド５に接続しており、またその圧縮機部６をエンジンの吸気導管７に接続している。エンジン１は、スウェーデン特許公報ＳＥ４６６３２０に示され且つ説明されているタイプで、エンジン制動力を高めるために吸気行程の後半期間に及び若しくは圧縮行程の後半期間にエンジンシリンダーをエンジン排気マニホールドと連通する概略示された圧縮制動装置８を有している。圧縮制動装置８の着装可能な実施例の設計と機能をより詳細に説明するために、スウェーデン特許公報ＳＥ４６６３２０を参照にする。
【００１０】
タービン４の出口９は、例えば車両の圧縮制動系の圧力タンク等の圧縮空気源に制御弁１３を介して連通している空圧制御手段１２と、ダンパー（図示省略）を収容したダンパーハウジング１１とから成る公知のタイプの１０で示された排圧ガバナーに接続されている。空圧制御手段１２の助けでダンパーは全開位置と全閉位置との間で連続的に変化できるように設定される。
【００１１】
好ましくはマイクロコンピュータから成る制御ユニット１４は、圧縮制動装置をオン又はオフさせたり、ここでは更に詳しく示されてはいない公知のセンサーから制御ユニットに送られる各種のエンジンや車両のデータの関数として排圧ガバナー１０のダンパーを設定する信号を出力する。
【００１２】
図１に示されているように、給気圧（給気率）やエンジン回転数や空気温度、即ちエンジンデータを表した信号と、ＡＢＳのオン／オフや車速やクラッチペダル位置やアクセル位置やクルージングコントロールのオン／オフや減速レベル、即ち車両データを表した信号が制御ユニット１４に送られる。
【００１３】
図２は、一定の車速を維持するために自動スロットル制御器を作動させたり又は不作動にさせる公知の操作ボタン１８、１９付き操作部１７を備えた車両ステアリングホィールシャフト上に載置され、アーム１６を有するクルージングコントロール装置１５を概略示している。図示の実施例では、回転可能な操作部１７によってハンドグリップをゼロ位置から一方向へ回すことで所望の減速レベルが選択設定される。それら減速レベルは、車両のインパネ（機器パネル）上のウィンドウ２０に示される。図示の実施例では、ゼロから最大減速のレベル４までの５つの減速レベルが在る。
【００１４】
本発明の装置は、次のように機能する。
【００１５】
運転者が操作部１７を回転させて、或る減速レベル、例えばレベル４を選択し設定して、クルージングコントロール装置を作動させると、選択された減速レベルに対応する減速の指令値の信号が制御ユニット１４に送られ、そこで実際の車速値を介して算出された減速の実際値と減速の設定された減速の指令値とを比較し、それらの差を算出する。運転者がアクセルを緩めると、クラッチペダルが押し込まれていないという条件で、制御ユニット１４は、減速の実際値と指令値との間の差に基づいて制御手段１２は弁１３を作動させ、排圧ガバナー１０を適当な給気率に設定する。これは、減速の指令値と実際値との間の差が大きければ大きい程、給気率は大きくなるように制御し圧縮制動装置８が強く作動されることを意味している。もし選択された減速レベルが路面に対して余りにも高いと、駆動輪はスキッドし始め、ＡＢＳのオン信号がセンサーから制御ユニットに送られる。すると制御ユニットは圧縮制動装置８をオフする信号を出力することでエンジン制動力を低減させ、自動的により低い減速レベルを選択するか、または、代わりに運転者により低い減速レベルを選択できるようにする。もし運転者がクラッチペダルを踏み込まざるをえなければ、圧縮制動装置８もオフに切り換えられる。このことは、パワーステアリングやパワーブレーキのロスを来すエンジン停止を防ぐ上で重要である。
【００１６】
本発明は、圧縮制動装置を備えたエンジンにおける制動要求に対して自動的に給気率を変えることで減速の実際値を所望の指令値になるようにエンジン制動力をフィードバック制御し、車両の減速の非常に小さな変化がエンジン制動中に生じるようにする装置を提供する。排圧ガバナーの代わりに又はそれと共に、種々の形態のターボユニット又はターボ圧縮機の排気ゲートを可変制御するターボユニットが、エンジンの給気率を変えるために使用される。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置を備えたターボ過給ディーゼルエンジンの概略図である。
【図２】異なった減速レベルを選択設定する手段を備えた所謂クルージングコントロール装置の概略図である。
Claims (6)
- 圧縮制動装置と、当該圧縮制動装置による圧縮制動中に給気率を変える装置と、運転者操作手段と、を備えた自動車の内燃機関におけるエンジン制動力を調節する装置であって、上記運転者操作手段（１５）は制御ユニット（１４）に接続されており、当該運転者操作手段（１５）によって複数の減速レベルのうちの１つを選択可能であり、当該選択された減速レベルに対応した車両減速のための減速の指令値が当該制御ユニット（１４）に対して該運転者操作手段から送られ、且つ、当該制御ユニット（１４）に接続されたセンサーを介して、給気率やエンジン回転数等のエンジンデータと車速やアクセル位置やクラッチペダル位置等の車両データとが当該制御ユニット（１４）に送られること、及び当該制御ユニット（１４）は車両減速のための設定された減速の指令値を車両減速のための減速の実際値と比較し、アクセルが緩められるときに、クラッチペダルが押し込まれていないならば、車両減速のための設定された減速の指令値と車両減速のための減速の実際値との差に基づいて給気率をフィードバック制御するための信号を当該制御ユニット（１４）は出力すること、を特徴とする自動車の内燃機関におけるエンジン制動力を調節する装置。
- 当該運転者操作手段は、クルージングコントロール装置（１５）に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 当該給気率を変える装置は、連続的に設定変更可能なダンパーを備えた排圧ガバナー（１０）であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
- 当該給気率を変える装置は、排気ゲートの可変制御によって給気率を変えることができる排気ゲート付きターボユニット（３）であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
- 当該制御ユニット（１４）は、マイクロコンピュータであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の装置。
- ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）が作動されると、当該制御ユニット（１４）は圧縮制動装置（８）をオフにする信号を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の装置。
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