JPH0448931B2

JPH0448931B2 -

Info

Publication number: JPH0448931B2
Application number: JP58247779A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Abe
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1992-08-10
Also published as: JPS60142028A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は排気ブレーキ弁の制御装置に係り、特
に排気ブレーキ弁のエアーアクチユエータに供給
する駆動圧を調整して上記排気ブレーキ弁の開度
を暖機走行に適した所定の半開状態に保持できる
ようにした排気ブレーキ弁の制御装置に関する。

近年のデイーゼルエンジンは、省エネ政策に対
応して従来の予燃焼室型や渦流室型から直接噴射
型に移行しつつある。ところがこの直噴型デイー
ゼルエンジンは熱効率が優れているため排熱量が
少なく、暖機性能が劣るという問題点があり、特
に寒冷時における暖機運転に長時間を要したり、
車室暖房に支障が生ずる等の不都合があつた。

そこでこのような不都合を解消するために、エ
ンジンの排気抵抗を一時的に増大させるとともに
多量の燃料を燃焼室に供給するよう燃料噴射装置
を作動させ、これによつて燃焼室内に多量の熱エ
ネルギを発生させて暖機性能を向上させる対策が
提案されている。

ところで、エンジンの排気抵抗を一時的に増大
させる手段としては種々の型式が考えられるが、
大別する２つの型式に分けられる。その一つは排
気管に暖機用の開閉弁を新設したものであり、他
の一つは既設の排気ブレーキ弁を暖機用にも兼用
できるようにしたものである。この後者の型式は
既存の排気系を変更せずに適用できる点で有利で
あるが、排気ブレーキ弁の制御装置が複雑化する
という欠点がある。例えば本願出願人が既に提案
した「エキゾーストブレーキバルブ」（特開昭56
−104127）は、排気ブレーキ弁の回動軸にストツ
パを取付け、暖機運転時には上記ストツパの作用
によつて排気ブレーキ弁を半開状態に保持するよ
うにしたものであるが、機械的構造が複雑であ
り、また排気ブレーキ弁の半開状態の調整等が困
難である。

また本願出願人が既に提案した「車両の暖機装
置」（特願昭57−229221）は、排気ブレーキ弁の
エアーアクチユエータに供給する駆動圧を、暖機
運転時に減圧弁を用いて減圧し、これによつて排
気ブレーキ弁を半開状態に保持するようにしたも
のであるが、減圧弁のコストが高いために相当の
コストアツプを避けられないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みて発明するに至
つたものであつて、その目的は減圧弁を用いるこ
となく排気ブレーキ弁を暖機用に兼用可能とし、
かつ排気ブレーキ弁の半開状態の調整を容易に行
なえる排気ブレーキ弁の制御装置を提供すること
にあり、その要旨は、排気ブレーキ弁の開度を、
全開状態または全閉状態または半開状態のいずれ
かの状態に選択的に切換制御する排気ブレーキ弁
の制御装置において、ａ）上記排気ブレーキ弁を
開閉駆動するエアーアクチユエータと、ｂ）一端
が上記エアーアクチユエータの圧力室に接続さ
れ、他端が大気に開放された第１の空気通路と、
ｃ）一端が上記第１の空気通路の途中に接続さ
れ、他端が上記エアーアクチユエータを駆動する
ため駆動圧源に接続された第２の空気通路と、
ｄ）上記第１の空気通路と第２の空気通路との接
続部分に配設され、上記第１の空気通路が開のと
き、上記第２の空気通路の接続端を閉とするとと
もに、上記第１の空気通が閉のとき、上記第２の
空気通路の接続端を開とする三方電磁弁と、ｅ）
上記第１の空気通路の途中に設けられ、上記第１
の空気通路を開・閉し、かつ閉時のリーク通路を
備えた二方電磁弁と、ｆ）上記排気ブレーキ弁の
開度が暖機走行に適した所定の半開状態になつた
ことを検出するストロークセンサとをそれぞれ設
け、通常運転時においては、上記三方電磁弁およ
び二方電磁弁をそれぞれ非作動状態にして大気を
上記第１の空気通路を通じて上記エアーアクチユ
エータの圧力室に導入して上記排気ブレーキ弁の
開度を全開状態にし、排気ブレーキ運転時におい
ては、上記三方電磁弁を作動状態にするとともに
上記二方電磁弁を非作動状態にして上記駆動圧源
の駆動圧を上記第１の空気通路と第２の空気通を
通じて上記エアーアクチユエータの圧力室に導入
して上記排気ブレーキ弁の開度を全閉状態にし、
暖機運転時においては、上記三方電磁弁を作動状
態にするとともに上記二方電磁弁を非作動状態に
して上記駆動圧源の駆動圧を上記第１の空気通路
と第２の空気通路を通じて上記エアーアクチユエ
ータの圧力室に導入し、上記排気ブレーキ弁の開
度が暖機走行に適した所定の半開状態になつたと
き、これを上記ストロークセンサで検出し、その
検出信号に基づき上記三方電磁弁を非作動状態に
するとともに、上記二方電磁弁を作動状態にして
大気を上記リーク通路を介して上記エアーアクチ
ユエータの圧力室に導き、上記三方電磁弁と二方
電磁弁を交互に切換作動させて上記排気ブレーキ
弁の開度を上記半開状態に保持するようにしたこ
とを特徴とする排気ブレーキ弁の制御装置にあ
る。

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図は排気ブレーキ弁の制御装置の構成
図を概略的に示したものであつて、同図において
１は排気管、２は排気ブレーキ弁、３はエアーア
クチユエータ、４は二方電磁弁、５は三方電磁
弁、６はエアーアクチユエータ３の駆動圧源とし
てのバキユームポンプ、７はエアクリーナ、８は
電源、９はメインスイツチ、１０はクラツチスイ
ツチ、１１はアクセルスイツチ、１２は暖機スイ
ツチ、１３はリレースイツチ、１４はセンサース
イツチである。

排気ブレーキ弁２の回動軸１８にはレバー１９
が一体的に取付けられており、このレバー１９の
先端にはエアーアクチユエータ３のロツド２０が
連結されている。そしてエアーアクチユエータ３
の圧力室２１に負圧が導入されると、ダイヤフラ
ム２２が戻しばね２３に抗して第１図で矢印ａ方
向に往動して排気ブレーキ弁２が閉塞する方向
（矢印ｂ方向）に回動するようになつている。

上記エアーアクチユエータ３の圧力室２１に
は、ダイヤフラム２２が所定の位置まで往動して
きたことを検出する検出手段としてのストローク
センサ１５が挿入されている。そしてこのセンサ
１５によつて排気ブレーキ弁２の開度が所定の半
開状態になつたことを間接的に検出し、常時は開
成しているセンサスイツチ１４を閉成するように
構成されている。なお、センサスイツチ１４はセ
ンサ１５内のスイツチを用いてもよいが、センサ
１５の検出結果に基づき作動するリレースイツチ
として構成してもよい。

エアーアクチユエータ３の圧力室２１と二方電
磁弁４とは管路２４で接続され、さらに二方電磁
弁４と三方電磁弁５とは管路２５で接続されてい
る。また三方電磁弁５は管路２６，２７によつて
エアクリーナ７およびバキユームポンプ６とそれ
ぞれ接続されている。そして管路２４〜２６によ
つて第１の空気通路が形成され、管路２７によつ
て第２の空気通路が形成されている。

上記三方電磁弁５は第２図示す如く３つのポー
ト３０〜３２を有し、これら３つのポート３０〜
３２に管路２５〜２７がそれぞれ接続されてい
る。ポート３０は弁室３３に連通しており、また
ポート３１，３２は弁室３３の上下に形成された
弁座孔３４，３５にそれぞれ連通している。弁室
３３内には圧縮ばね３６にて常時下方へ附勢され
た弁体３７が上下動可能に収納されており、この
弁体３７によつて弁座孔３４，３５を開閉するよ
うになつている。一方、三方電磁弁５の下部には
ソレノイド３８が取付けられ、このソレノイド３
８の中心孔に圧縮ばね３９にて常時上方に附勢さ
れたプランジヤ４０が上下動可能に収納されてい
る。そしてこのプランジヤ４０と上記弁体３７は
連結ロツド４１にて連結され、プランジヤ４０の
上下動によつて弁座孔３４，３５が開閉するよう
になつている。なお、圧縮ばね３のセツト力は圧
縮ばね３６のそれよりも大きくされており、常時
（ソレノイド３８の非励磁時）は第２図に示す如
く弁体３７およびプランジヤ４０が上方へ移動し
て弁座孔３５が閉塞され、ソレノイド３８を励磁
すると、弁体３７およびプランジヤ４０が圧縮ば
ね３９に抗して下方へ移動して弁座孔３４が閉塞
されるように構成されている。

二方電磁弁４は第３図に示す如く２つのポート
４５，４６を有し、これら２つのポート４５，４
６に管路２４，２５がそれぞれ接続されている。
ポート４５は弁室４７に連通しており、またポー
ト４９は弁室４７の上部に形成された弁座孔４８
に連通している。弁室４７内には圧縮ばね５０に
て常時下方に附勢された弁体５２が上下動可能に
収納されており、この弁体５２によつて弁座孔４
８を開閉するようになつている。一方、二方電磁
弁４の下部にはソレノイド４９が取付けられ、こ
のソレノイド４９の中心孔にプランジヤ５１が上
下動可能に収納されている。そしてこのプランジ
ヤ５１と上記弁体５２は連結ロツド５４にて連結
され、プランジヤ５１の上下動によつて弁座孔４
８が開閉するようになつている。

なお、常時（ソレノイド４９の非励磁時）は第
３図に示す如くプランジヤ５１および弁体５２が
下方へ移動して弁座孔４８が開放され、ソレノイ
ド４９を励磁すると、プランジヤ５１および弁体
５２が圧縮ばね５０に抗して上方へ移動して弁座
孔４８が閉塞されるように構成されている。

上記弁体５２の内部には、Ｌ字状の細いリーク
孔５３が形成されている。詳しくは、このリーク
孔５３の一端部は弁体５２のシート部に開口して
おり、他端部は弁体５２の側面に開口している。
従つて弁座孔４８が弁体５２によつて閉塞さて
も、ポート４５と４６はこのリーク孔５３を通じ
て連通されるように構成されている。

排気ブレーキ弁２の制御装置は上述の如く構成
されてなり、メインスイツチ９および暖機スイツ
チ１２をOFFにした状態においては、三方電磁
弁５のソレノイド３８は非励磁状態になつてい
る。従つて三方電磁弁５の弁座孔３５は第２図に
示す如く弁体３７によつて閉塞され、弁座孔３４
は開放されている。一方、暖機スイツチ１２が
OFFになつているので二方電磁弁４のソレノイ
ド４９も非励磁状態になつており、弁座孔４８は
第３図に示す如く開放されている。このため、エ
アーアクチユエータ３の圧力室２１にはエアクリ
ーナ７、および管路２４〜２６を通じて大気圧が
導入されており、そのダイヤフラム２２は戻しば
ね２３の附勢力によつて第１図に示す如く復動
し、排気ブレーキ弁２は全開になつている。

次に、排気ブレーキ運転を行なう場合はメイン
スイツチ９をONにし、暖機スイツチ１２をOFF
にしておく。なお、クラツチスイツチ１０とアク
セルスイツチ１１は図示しないクラツチペダル、
アクセルペダルを解放した状態でON、踏込んだ
状態でOFFになるようになつており、通常運転
時においてはアクセルスイツチ１１がOFFにな
つているため三方電磁弁５のソレノイド３８は非
励磁状態になつている。

しかし、クラツチペダルとアクセルペダルを解
放するとクラツチスイツチ１０とアクセルスイツ
チ１１がそれぞれONになり、電源８の陰極がリ
レー接点５６およびスイツチ９〜１１を通じて三
方電磁弁５のソレノイド３８に接続される。この
結果、ソレノイド３８が励磁されてプランジヤ４
０が圧縮ばね３９に抗して第２図で下方へ移動
し、弁座孔３４が弁体３７によつて閉塞されると
ともに弁座孔３５が開放され、バキユームポンプ
６の負圧が管路２４，２５，２７を通じエアーア
クチユエータ３の圧力室２１に導入される。そし
てこの負圧によつてダイヤフラム２２が戻しばね
２３に抗して第１で矢印ａ方向に往動し、排気ブ
レーキ弁２が矢印ｂ方向に回動して全閉状態とな
り、排気ブーキ運転がなされる。なお、ダイヤフ
ラム２２が所定の位置まで往動するとセンサスイ
ツチ１４がONになるが、暖機スイツチ１２が
OFFになつているので二方電磁弁４のソレノイ
ド４９が励磁されることはない。

次に暖機スイツチ１２をONにすると電源８の
陰極がリレー接点５６および暖機スイツチ接点５
８を通じて三方電磁弁５のソレノイド３８に接続
される。このため、クラツチペダルとアクセルペ
ダルの操作に関係なくソレノイド３８が励磁され
る。一方、エアーアクチユエータ３のダイヤフラ
ム２２が所定の往動位置に往動するまではセンサ
スイツチ１４がOFFになつているので、二方電
磁弁４のソレノイド４９は非励磁状態のままにな
つている。従つてバキユームポンプ６の負圧が前
述と同様にしてエアーアクチユエータ３の圧力室
２１に導入され、この負圧によつてダイヤフラム
２２が戻しばね２３に抗して第１図で矢印ａ方向
に往動し、排気ブレーキ弁２が矢印ｂ方向に回動
する。

しかし、エアーアクチユエータ３のダイヤフラ
ム２２が所定の往動位置まで往動して排気ブーキ
弁２が暖機走行に適した所定の半開状態になる
と、センサ１５がこれを検出してセンサスイツチ
１４がONになる。この結果、電源８の陽極がセ
ンサスイツチ１４および暖機スイツチ接点５９を
通じてリレー１３のソレノイド６０に接続されて
ソレノイド６０が励磁され、リレー接点５６を
OFFにするとともにリレー接点５７をONにす
る。このため三方電磁弁５のソレノイド３８が非
励磁状態になるとともに二方電磁弁４のソレノイ
ド４９が励磁され、管路２５と２６が第２図に示
す如く連通される。しかし、二方電磁弁４のソレ
ノイド４９が励磁されるためプランジヤ５１が圧
縮ばね５０に抗して第３図で上方へ移動し、弁座
孔４８が弁体５２によつて閉塞される。このため
ポート４６に侵入した大気は弁体部５２のリーク
孔５３および管路２４を通つて少しずつエアーア
クチユエータ３の圧力室２１に侵入し、これによ
つて圧力室２１内の負圧が徐々に小さくなる。

圧力室２１内の負圧が小さくなると、ダイヤフ
ラム２２が戻しばね２３の附勢力によつて徐々に
復動するが、所定の復動位置まで復動するとセン
サスイツチ１４が再びOFFになり、三方電磁弁
５のソレノイド３８が励磁されるとともに二方電
磁弁４のソレノイド４９が非励磁状態になる。そ
して前述と同様の作動が再び繰返され、排気ブー
キ弁２が暖機走行に適した所定の半開状態に保持
される。従つて、エンジンに過大な背圧をかける
ことなくスムーズな暖機走行が可能となる。

このときのエアーアクチユエータ３の圧力室２
１の圧力変化を第４図に基づきさらに詳しく説明
すると、まずセンサスイツチ１４がOFFになつ
ていると圧力室２１の負圧力はＯ→Ｅ→Ａ→と増
大し、圧力がＡになつたときにセンサスイツチ１
４がONになる。しかし、センサスイツチ１４が
ONになつても管路２４，２５内には第１図で矢
印ｃ方向の空気流の流動慣性が存在し、このため
圧力室２１の負圧力はＡからさらにＢまで増大す
る。その後エアクリーナ７から吸入された空気が
徐々に圧力室２１に導入され、これによつて圧力
室２１の負圧力はＢ→Ｃ→Ｄと減少し、圧力がＤ
になつたときセンサスイツチ１４がOFFになる。
そして圧力室２１の圧力は再びＥ→Ａ→Ｂと増大
して以上のサイクルが繰返される。なおセンサス
イツチ１４がON・OFFする位置がずれているの
はセンサスイツチ１４の固有特性に起因する。

なお、二方電磁弁４にリーク孔５３を特に設け
ない場合であつても、排気ブレーキ弁２を半開状
態に保持することは可能である。しかし、エアー
アクチユエータ３の駆動圧が比較的大きい場合、
管路内における空気の流動慣性およびエアーアク
チユエータ３の往復動部分の慣性が大きくなるの
で、排気ブレーキ弁２がセンサ１５によつて定め
られる所定の回動位置よりさらに全閉方向に回動
してしまう場合がある。

このような状態になつたとき、リーク孔５３が
ないとエアーアクチユエータ３の圧力室２１の負
圧力が第４図でＢ以上に保持されてセンサースイ
ツチ１４がON状態に保持されたままになり、排
気ブレーキ弁２が暖機運転に適した所定の半開状
態よりもさらに閉塞した状態に保持され、この結
果、必要以上に燃料を消費したり、エンストに至
る不具合が生じるおそれがある。従つて、このよ
うな不具合を未然に防止するため、弁体５２には
リーク孔５３を設けておくのが望ましい。

以上、本発明の一実施例につき説明したが、本
発明は上記実施例に限定さることなく種々の変形
が可能である。例えば上記実施例では二方電磁弁
４を管路２４と２５の間に配設したが、第５図に
示す如く二方電磁弁４を管路２６の途中に配設
し、管路２４と２５を一本の管路６１としてもよ
い。この第５図に示した実施例は、二方電磁弁４
を除いた配管構成が既存の排気ブレーキシステム
と同一であるため、本発明を適用するにあたつて
既存の配管構成を変更する必要が全くないという
利点がある。また上記実施例では二方電磁弁４と
三方電上記弁５を別体としたが、これらが一体化
された複合電磁弁を用いてもよいことは勿論であ
る。またさらに、上記実施例では、エアーアクチ
ユエータ３のダイヤフラム２２が所定の往動位置
に往動したことをセンサ１５によつて検出し、こ
れによつて排気ブレーキ弁２が所定の半開状態に
なつたことを間接的に検出するようにしたが，エ
アーエクチユエータ３のロツド２０のストローク
等を検出して、排気ブレーキ弁２が所定の半開状
態になつたことを間接的に検出してもよい。また
排気ブレーキ弁２の回動軸１８の回動角度を検出
して、排気ブレーキ弁２が所定の半開状態になつ
たことを直接的に検出してもよい。さらにまた、
上記実施例ではエアーアクチユエータ３を負圧に
よつて駆動するようにしたが、正圧によつて駆動
することも可能である。

本発明は上述の如く、排気ブレーキ弁を開閉駆
動するエアーアクチユエータに供給する駆動圧
を、二方電磁弁と三方電磁弁を交互に切換作動さ
せて所定の圧力に減圧し、これによつて排気ブレ
ーキ弁の開度を暖機走行に適した所定の半開状態
に保持するようにしたものであるから、従来の排
気ブレーキシステムに用いられている排気ブレー
キ弁、エアーアクチユエータ、三方電磁弁及び配
管系等を変更する必要がなく、単に第１の空気通
路（管路２４〜２６）の任意の位置に二方電磁弁
を配設すればよいので、排気ブーキ弁の制御装置
のコストダウンを図ることができる。また、上記
二方電磁弁と三方電磁弁の切換作動は、排気ブレ
ーキ弁の開度が暖機走行に適した所定の半開結果
になつたことを検出するストロークセンサの検出
結果に基づいて行なうようにしているため、上記
ストロークセンサの配設位置を変更することによ
つてエアーアクチユエータに供給する駆動圧を変
更することができ、排気ブレーキ弁の半開状態の
開度調整を極めて簡単かつ正確に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示したものであつ
て、第１図は排気ブレーキ弁の制御装置の概略構
成図、第２図は三方電磁弁の縦断面図、第３図は
二方電磁弁の縦断面図、第４図はエアーアクチユ
エータの圧力室の圧力変化を示すグラフ図、第５
図は本発明の変形例を示す第１図と同様の概略構
成図である。１……排気管、２……排気ブレーキ弁、３……
エアーアクチユエータ、４……二方電磁弁、５…
…三方電磁弁、６……バキユームポンプ、７……
エアークリーナ、８……電源、９……メインスイ
ツチ、１０……クラツチスイツチ、１１……アク
セルスイツチ、１２……暖機スイツチ、１３……
リレースイツチ、１４……センサスイツチ、１５
……ストロークセンサ、２４〜２６……管路（第
１の空気通路）、２７……管路（第２の空気通
路）。

Claims

【特許請求の範囲】１排気ブレーキ弁の開度を、全開状態または全
閉状態または半開状態のいずれかの状態に選択的
に切換制御する排気ブレーキ弁の制御装置におい
て、ａ上記排気ブレーキ弁を開閉駆動するエアーア
クチユエータと、ｂ一端が上記エアーアクチユエータの圧力室に
接続され、他端が大気に開放された第１の空気
通路と、ｃ一端が上記第１の空気通路の途中に接続さ
れ、他端が上記エアーアクチユエータを駆動す
るための駆動圧源に接続された第２の空気通路
と、ｄ上記第１の空気通路と第２の空気通路との接
続部分に配設され、上記第１の空気通路が開の
とき、上記第２の空気通路の接続端を閉とする
とともに、上記第１の空気通路が閉のとき、上
記第２の空気通路の接続端を開とする三方電磁
弁と、ｅ上記第１の空気通路の途中に設けられ、上記
第１の空気通路を開・閉し、かつ閉時のリーク
通路を備えた二方電磁弁と、ｆ上記排気ブレーキ弁の開度が暖機走行に適し
た所定の半開状態になつたことを検出するスト
ロークセンサと、をそれぞれ設け、通常運転時においては、上記三
方電磁弁および二方電磁弁をそれぞれ非作動状態
にして大気を上記第１の空気通路を通じて上記エ
アーアクチユエータの圧力室に導入して上記排気
ブレーキ弁の開度を全開状態にし、排気ブレーキ
運転時においては、上記三方電磁弁を作動状態に
するとともに上記二方電磁弁を非作動状態にして
上記駆動圧源の駆動圧を上記第１の空気通路と第
２の空気通路を通じて上記エアーアクチユエータ
の圧力室に導入して上記排気ブレーキ弁の開度を
全閉状態にし、暖機運転時においては、上記三方
電磁弁を作動状態にするとともに上記二方電磁弁
を非作動状態にして上記駆動圧源の駆動圧を上記
第１の空気通路と第２の空気通路を通じて上記エ
アーアクチユエータの圧力室に導入して上記排気
ブーキ弁を閉成方向に作動させ、上記排気ブレー
キ弁の開度が暖機走行に適した所定の半開状態に
なつたとき、これを上記ストロークセンサで検出
し、その検出信号に基づき上記三方電磁弁を非作
動状態にするとともに、上記二方電磁弁を作動状
態にし、大気を上記リーク通路を介して上記エア
ーアクチユエータの圧力室に導入して上記排気ブ
レーキ弁を開成方向へ作動させ、該排気ブレーキ
弁が上記半開状態よりも開成したとき、これを上
記ストロークセンサで検出し、その検出信号に基
づき上記三方電磁弁を作動状態にするとともに、
上記二方電磁弁を非作動状態にし、上記動作を繰
返して上記排気ブレーキ弁の開度を上記半開状態
に保持するようにしたことを特徴とする排気ブレ
ーキ弁の制御装置。