JPH06101527A

JPH06101527A - 電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関

Info

Publication number: JPH06101527A
Application number: JP25483592A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamaki; 芳久山木; Hiroshi Kamikubo; 洋上久保
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-04-12
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2842084B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、排気ブレーキ装置をそなえた電子
制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関内燃機関の
吸気ポート構造に関し、排気ブレーキ解除時に排気ガス
中の黒鉛の発生を確実に抑制できるようにすることを目
的とする。【構成】電子制御燃料噴射ポンプ装置１０が、燃焼室
への燃料噴射量を調整しうる噴射量調整機構３０と、該
噴射量調整機構３０の作動を目標噴射量に応じて電気的
に制御する噴射量制御手段５１とをそなえ、該噴射量制
御手段５１に設けられた目標噴射量設定手段５３に、排
気ブレーキ６０の作動時にアクセル操作検出手段４２に
よりアクセル操作があったことが検出されると、排気ブ
レーキ作動状態検出手段４８で排気ブレーキの作動が終
了したことが検出されるまで、該排気ブレーキ６０の解
除操作開始と連動して、該目標噴射量を所定時間だけ減
少させる噴射量抑制用目標噴射量設定部５３Ｂが付設さ
れるように構成する。

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
に電子制御燃料噴射ポンプ装置をそなえた、電子制御燃
料噴射ポンプ装置付き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、大形車両ほど、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、大形車両では、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】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鉛が発生するという不具合があっ
た。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ＥＧＲ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、排気ガス中に黒鉛が発生するのである。

【０００５】そこで、特開平３−２４６３４３号公報に
より、このような不具合を解決するためのディーゼルエ
ンジンの排気ブレーキ装置が提案されている。この排気
ブレーキ装置は、排気ブレーキが解除されても、所定時
間（エンジン１サイクルの時間）は燃料供給のカット制
御を継続するものであり、排気ブレーキの解除によっ
て、燃焼室内が掃気され燃焼室内の酸素不足状態が解消
されてから、燃料を供給するようにしている。ここで、
燃料カットの継続時間を、エンジンの１サイクルの時間
としているのは、排気ブレーキ解除後の一行程で、燃焼
室内が掃気されるとの判断によっている。

【０００６】なお、上述の燃料供給のカット制御はディ
ーゼルエンジンの燃料供給制御の一つであり、この燃料
供給制御には、主として、燃料噴射ポンプによる燃料噴
射量の制御や燃料噴射時期の制御がある。このような制
御をしうる燃料噴射ポンプには、メカニカル式のものの
ほか、最近では、燃料噴射ポンプの調整部材の駆動を電
気信号を通じて制御する電子制御燃料噴射ポンプ装置が
開発されている。

【０００７】この電子制御燃料噴射ポンプ装置１は、例
えば図９に示すように、ディーゼルエンジン２に付設さ
れた燃料噴射ポンプ本体１Ａと、この燃料噴射ポンプ本
体１Ａの調整部材を駆動するアクチュエータ３と、この
アクチュエータ３を各種センサ４からの情報に基づいて
エンジン２の作動状態（広くは車両の状態）やドライバ
の操作状態に対応して制御する電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）５とをそなえて構成される。

【０００８】そして、燃料噴射ポンプ本体１Ａには、例
えば列形噴射システムでは、噴射量調整部材であるコン
トロールラック１Ｂと、エンジン側駆動軸とカム軸との
位相差を制御することで燃料噴射時期を調整するタイマ
１Ｃとが付設されている。各種センサ４のうち基本的な
ものは、エンジン回転速度センサ４Ａ，コントロールラ
ック位置センサ４Ｂ，噴射時期（進角）センサ４Ｃ及び
アクセル開度センサ４Ｄ等があり、ＥＣＵ５では、これ
らのセンサ４からの情報に基づいて、最適な噴射量及び
噴射時期を演算して、それぞれを制御するアクチュエー
タ３にこれに応じた指令信号を出力する。

【０００９】アクチュエータ３には、例えば列形噴射シ
ステムでは、ラックコントロールソレノイドを有しコン
トロールラックの位置制御を行なうガバナアクチュエー
タ３Ａと、タイミングコントロールバルブを有しタイマ
を制御するタイマアクチュエータ３Ｂとがあり、ＥＣＵ
５からの指令に応じて作動して、噴射量及び噴射時期を
調整する。

【００１０】このような電子制御燃料噴射ポンプ装置で
は、メカニカル式制御燃料噴射ポンプ装置に比べて、制
御自由度が大きく、種々の情報に基づきながら、噴射量
及び噴射時期を常に最適な状態に制御し易いという利点
がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の特開
平３−２４６３４３号公報の排気ブレーキ装置によれ
ば、燃料の不完全燃焼が回避され排気ガス中の黒鉛が低
減される効果が期待できるが、燃料供給のカット制御時
には、エンジンの回転が安定状態に保たれにくいおそれ
がある。

【００１２】また、排気ガス中に大量の黒鉛が発生する
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
黒鉛が発生するのである。

【００１３】上述の燃料カット制御を用いた排気ブレー
キ装置では、この応答遅れについて考慮しておらず、こ
の応答遅れに起因して、排気ガス中に大量の黒鉛が発生
するおそれがある。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
鉛が発生するものと考えられる。

【００１４】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鉛の発生を抑制しつつ、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。これには、前述のような制御自由度の大きい
電子制御燃料噴射ポンプ装置を用いて、燃料噴射量を適
切に調整すればよい。本発明は、上述の課題に鑑み創案
されたもので、電子制御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鉛の発生を確実に抑制できるよ
うにした、電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル
機関を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の本
発明の電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関
は、排気ブレーキ装置と電子制御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、該機関のアクセル
操作の有無を検出するアクセル操作検出手段と、該機関
のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、該
排気ブレーキ装置の作動の有無を検出する排気ブレーキ
作動状態検出手段とをそなえ、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、排気ブレーキの作動中に該アクセル操作検出手
段によりアクセル操作が検出されると、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、該電子制
御燃料噴射ポンプ装置が、燃焼室への燃料噴射量を調整
しうる噴射量調整機構と、該噴射量調整機構の作動を電
気的に制御する噴射量制御手段とをそなえて構成され、
該噴射量制御手段が、該アクセル開度検出手段で検出さ
れたアクセル開度に基づいて燃料の目標噴射量を設定す
る目標噴射量設定手段をそなえ、該目標噴射量設定手段
で設定された目標噴射量に基づいて該噴射量調整機構の
作動を制御するように構成されて、該目標噴射量設定手
段に、該排気ブレーキの作動時に該アクセル操作検出手
段によりアクセル操作があったことが検出されると、該
排気ブレーキ作動状態検出手段により排気ブレーキの作
動が終了したことが検出されるまでの間、該排気ブレー
キ停止手段による排気ブレーキ停止制御と連動して、該
目標噴射量を減少させる噴射量抑制用目標噴射量設定部
が付設されていることを特徴としている。

【００１６】また、請求項２に記載のように、上記ディ
ーゼル機関の吸気通路に、上記排気ブレーキバルブと連
動して開閉する吸気サイレンサバルブを介設するように
してもよい。

【００１７】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の電子制御燃料噴
射ポンプ装置付きディーゼル機関では、排気ブレーキ装
置において、排気通路に介設された排気ブレーキバルブ
を駆動系の駆動により閉鎖させることで、排気ブレーキ
が作動する。この排気ブレーキの作動中に、アクセル操
作検出手段によりアクセル操作が検出されると、駆動系
により該排気ブレーキの作動が解除される。

【００１８】また、電子制御燃料噴射ポンプ装置におい
ては、通常時には、噴射量制御手段で、アクセル開度検
出手段で検出されたアクセル開度に基づいて目標噴射量
設定手段により燃焼室への燃料の目標噴射量を設定し
て、この設定された目標噴射量に基づいて該噴射量調整
機構の作動を制御する。そして、目標噴射量設定手段で
は、該排気ブレーキの作動時に該アクセル操作検出手段
によりアクセル操作があったことが検出されると、排気
ブレーキ作動状態検出手段で排気ブレーキ装置の作動が
解除されたことが検出されるまでの間、噴射量抑制用目
標噴射量設定部で、該排気ブレーキの解除操作開始と連
動して、該目標噴射量が、減少される。

【００１９】これにより、排気ブレーキの作動解除の開
始時に、一般に酸素不足状態である燃焼室への燃料の供
給が抑制されて、不完全燃焼が回避される。さらに、請
求項２記載の本発明の電子制御燃料噴射ポンプ装置付き
ディーゼル機関では、上記ディーゼル機関の吸気通路に
介設された吸気サイレンサバルブが、排気ブレーキバル
ブと連動して開閉することで、排気ブレーキ運転時に機
関が静粛化される。

【００２０】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関につ
いて説明すると、図１はその模式的な構成図、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、図５はその燃料噴射
量の制御特性を示す模式的な特性図、図６はその燃料の
目標噴射量の設定に用いるマップを示す図、図７はその
動作を示すフローチャート、図８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。

【００２１】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いう）には、電子制御燃料噴
射ポンプ装置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６０について説明す
ると、排気ブレーキ装置６０は、図１〜３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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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１，３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１，３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６４Ｂ及び
ピストンロッド６３が収縮方向（図１，３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１，３中に、実線で示すよう
に、開放状態となる。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】この電気回路の途中には、図１，３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。

【００２９】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。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。

【００３０】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。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４４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。

【００３１】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。

【００３２】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）
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６０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。

【００３３】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。電子制御
燃料噴射ポンプ装置１０は、燃料噴射ポンプ本体１１
と、この燃料噴射ポンプ本体１１に設けられた噴射量調
整機構３０と、この噴射量調整機構３０の作動を電気的
に制御する噴射量制御手段５１とをそなえて構成されて
いる。

【００３４】噴射量調整機構３０は、噴射量調整部材で
あるコントロールラック１２とこのコントロールラック
１２を駆動するアクチュエータ３１とをそなえ、アクチ
ュエータ３１は、例えばソレノイドにより構成され、電
気信号によって作動を制御される。噴射量制御手段５１
は、車両の種々の電子制御の中枢となる電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）５０内の一つの機能部分として構成されて
おり、各種センサ４１〜４７からの情報に基づいてエン
ジン（機関）２０や車両の作動状態及びドライバの操作
状態に応じて噴射量調整機構３０のアクチュエータ３１
を制御するようになっている。

【００３５】この噴射量制御手段５１では、車両やエン
ジンの状態及びドライバの操作状態に対して最も最適な
燃料噴射量（これを目標噴射量とよぶ）を目標噴射量設
定手段５３で設定して、この目標噴射量に基づいて、噴
射量調整機構３０を作動させて燃料噴射量の制御を行な
う。特に、噴射量制御手段５１では、主としてアクセル
開度に基づいて噴射量を制御する通常制御モードと、排
気ブレーキ解除時に一時的に通常制御モードの場合より
も少なくなるように噴射量を制御する噴射量抑制制御モ
ードと、排気ブレーキ作動時にエンジンが安定したアイ
ドリング状態を保持するように噴射量を制御するアイド
ル制御モードとの３つにモード分類して、制御を行なう
ようになっている。

【００３６】このため、噴射量制御手段５１には、上述
のどの制御モードにあるかを設定する制御モード判定手
段５２が設けられ、さらに、目標噴射量設定手段５３に
は、通常制御モードで目標噴射量を設定する通常制御モ
ード時設定部５３Ａと、噴射量抑制制御モードで目標噴
射量を設定する噴射量抑制制御モード時設定部（噴射量
抑制用目標噴射量設定部）５３Ｂと、アイドル制御モー
ドで目標噴射量を設定するアイドル制御モード時設定部
５３Ｃとが設けられている。

【００３７】また、各種センサのうち主要なものには、
前述の排気ブレーキコントロールスイッチ（エキブレコ
ントロールＳＷ）４１，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，クラッチスイ
ッチ（クラッチＳＷ）４４及び排気ブレーキポジション
スイッチ４８のほか、トランスミッションスイッチ（ト
ランスミッションＳＷ）４３と、アクセル開度検出手段
としてのアクセル開度センサ４５と、エンジン回転速度
センサ４６と、ラック位置センサ４７とがある。

【００３８】なお、トランスミッションスイッチ４３
は、シフトレバーがニュートラルのときにオン（入）と
なり、駆動力を伝達しうる状態では、オフとなる。そし
て、制御モード判定手段５２では、排気ブレーキコント
ロールスイッチ４１がオンに入れられていて、アクセル
スイッチ４２がオンからオフに切り替わったとき、つま
り、アクセルペダルが踏み込まれ始めたときから、排気
ブレーキポジションスイッチ４８がオフになるまでの間
だけ、噴射量抑制制御モードと判定するようになってい
る。

【００３９】また、排気ブレーキコントロールスイッチ
４１がオンに入れられていて、アクセルスイッチ４２が
オンの状態（つまり、アクセルペダルが踏み込まれてい
ない状態）で、トランスミッションスイッチ４３がオン
であるか又はクラッチスイッチ４４がオフであるかいず
れかであれば（つまり、トランスミッション系統が接続
されずに駆動力を伝達しない状態であれば）、アクセル
開度が０であると、アイドル制御モードと判定するよう
になっている。

【００４０】そして、これらの噴射量抑制制御モード及
びアイドル制御モードの条件が成立しないときに、通常
制御モードと判定するようになっている。したがって、
この通常制御モードは、排気ブレーキコントロールスイ
ッチ４１が排気ブレーキモードに入れられていない場
合，排気ブレーキコントロールスイッチ４１が排気ブレ
ーキモードに入れられているがアクセルスイッチ４２が
オフとされ排気ブレーキが解除されて且つ噴射量抑制制
御モードが終了した場合，排気ブレーキコントロールス
イッチ４１が排気ブレーキモードに入れられていて駆動
力を伝達しうる状態（トランスミッション系統が接続さ
れている状態）の場合，及び、排気ブレーキコントロー
ルスイッチ４１が排気ブレーキモードに入れられていて
駆動力を伝達しない状態（トランスミッション系統が接
続されていない状態）で且つアクセルペダルが踏み込ま
れている場合である。

【００４１】そして、目標噴射量設定手段５３の通常制
御モード時設定部５３Ａは、通常制御モードでは、前述
のように、主としてアクセル開度に応じて目標噴射量を
設定し、アイドル制御モード時設定部５３Ｃでは、排気
ブレーキの作動時にも安定したアイドル状態が得られる
ように、排気通路の閉状態に応じて目標噴射量を設定し
うるようになっている。

【００４２】噴射量抑制制御モード時設定部５３Ｂで
は、前述のように、アクセルペダルが踏み込まれ始めた
ときから、排気ブレーキポジションスイッチ４８がオフ
になるまでの間だけ、一時的に通常制御モードの場合よ
りも少なくなるように噴射量を制御するが、具体的に
は、図４の（Ｂ），図５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。

【００４３】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。

【００４４】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、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、エキゾーストブレー
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。

【００４５】この抑制制御では、通常制御モードの目標
噴射量ｑに補正係数ｋを乗算して得られる値ｑ′（＝ｋ
×ｑ）を目標噴射量としている。ただし、厳密には、ア
クセルスイッチ４２がオフに変わるときには、アクセル
開度が０よりも大きくなっているので、この時（アクセ
ルスイッチ４２がオフに切り替わった時）の噴射量をｑ
₀として、ｑ′＝ｋ×（ｑ−ｑ₀）＋ｑ₀となる。

【００４６】なお、補正係数ｋは、図６に示すように、
エンジンの回転数（回転速度）Ｎｅに対応して、エンジ
ン回転速度Ｎｅが大きいほど、小さくなるように設定さ
れている。これは、この噴射量抑制制御は、エキゾース
トブレーキの解除応答時間ｔ内で、燃焼室内への燃料供
給量の総和を減じて、この間のスモーク（黒鉛）の発生
を抑制しようとするもので、エンジン回転速度Ｎｅが大
きいほど、所定時間ｔにおける燃料噴射回数が増加し
て、燃料供給量の総和が増加するので、これを考慮した
ものである。

【００４７】したがって、通常制御モードでは、図４の
（Ｂ）に実線で示すような噴射量特性で、噴射量がｑ
_minからｑ_maxまで増加するのに対して、この噴射量抑
制制御モードでは、図４の（Ｂ）に破線で示すような噴
射量特性で、噴射量がｑ_minからｑ_maxまで増加する。
ただし、噴射量ｑ_minは０とは限らず、エンジンが円滑
に作動するのに最低限必要な噴射量である。

【００４８】このように、ここでは、噴射量抑制制御に
よる目標噴射量の設定を、アクセル開度Ａccが０（０
％）から最大（１００％）まで増加した場合を例に説明
しているが、この噴射量抑制制御による目標噴射量は、
通常制御による目標噴射量を補正して設定しているの
で、アクセル開度Ａccが０（０％）から最大でない適当
な開度まで増加して止まった場合にも、噴射量がｑ_min
からｑ₁（ｑ_min＜ｑ₁＜ｑ_max）までの範囲で、図４
（Ｂ）に示す例と同様に、通常制御モードに対して始め
に抑制して、この後にすぐに通常制御モードに復帰する
ように設定されるのである。

【００４９】噴射量制御手段５１では、このように目標
噴射量設定手段５３で設定された目標噴射量に基づい
て、ラック位置センサ４７によりコントロールラック１
２の状態を検知しながら、コントロールラック１２の駆
動量（制御量）を設定して、これに応じた制御信号を、
噴射量調整機構３０に出力するようになっている。本発
明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポンプ装置付き
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
噴射量制御が行われる。なお、この図７に示す制御フロ
ーは、タイマカウント制御時以外は、所要の時間間隔で
周期的に行われる。

【００５０】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、まず、排気ブレーキコントロ
ールスイッチ４１の状態を読み取って認識して（ステッ
プＳ１）、排気ブレーキコントロールスイッチ４１がオ
ンかオフかを判断する（ステップＳ１）。そして、排気
ブレーキコントロールスイッチ４１がオフであれば、ス
テップＳ６に進んで、通常制御モードで主としてアクセ
ル開度に基づいた噴射量の制御を行なう。

【００５１】また、排気ブレーキコントロールスイッチ
４１がオンであれば、ステップＳ３に進み、アクセルス
イッチ４２の状態を読み取って認識・記憶して、ステッ
プＳ４に進んで、アクセルスイッチ４２がオンかオフか
を判断する。アクセルペダルが踏み込まれていないと、
アクセルスイッチ４２がオンとなるので、ステップＳ８
に進み、トランスミッションスイッチ４３の状態を読み
取って認識し、ステップＳ９に進んで、トランスミッシ
ョンスイッチ４３がオンかオフかを判断する。

【００５２】トランスミッションがニュートラル位置以
外の駆動力を伝達しうる状態にあれば、トランスミッシ
ョンスイッチ４３はオフとなるので、ステップＳ１０に
進み、クラッチスイッチ４４の状態を読み取って認識
し、ステップＳ１１に進んで、クラッチスイッチ４４が
オンかオフかを判断する。そして、クラッチペダルが踏
み込まれていないと、クラッチスイッチ４４がオンとな
るが、この時には排気ブレーキの作動中であり、ステッ
プＳ６に進んで、通常制御モードで主としてアクセル開
度に基づいた噴射量の制御を行なう。

【００５３】また、トランスミッションがニュートラル
状態でトランスミッションスイッチ４３がオンのとき
や、クラッチペダルが踏み込まれてクラッチスイッチ４
４がオフになっているときには、ステップＳ１２に進
み、アクセル開度センサ４５の状態を読み取って認識
し、ステップＳ１３に進んで、アクセル開度が０かどう
かを判断する。

【００５４】そして、アクセル開度が０でなければ、つ
まり、アクセルペダルが少しでも踏み込まれていれば、
ステップＳ６に進んで、通常制御モードで主としてアク
セル開度に基づいた噴射量の制御を行なう。また、アク
セル開度が０のときには、ステップＳ１３からステップ
Ｓ１４に進んで、アイドル制御モードで排気ブレーキ作
動時にもエンジンが安定したアイドリング状態を保持す
るように噴射量の制御を行なう。

【００５５】一方、排気ブレーキコントロールスイッチ
４１がオンであって、アクセルペダルが踏み込まれてい
ない排気ブレーキの作動中に、アクセルペダルが踏み込
まれると、ステップＳ４からステップＳ５に進んで、排
気ブレーキポジションスイッチ４８の状態の判断を行う
が、アクセルペダルが踏み込まれてすぐには、排気ブレ
ーキポジションスイッチ４８はオンであるので、ステッ
プＳ７に進む。

【００５６】ステップＳ７では、噴射量抑制制御モード
で制御を行なうが、この噴射量抑制制御モードでは、通
常制御モードの場合よりも少なくなるように目標噴射量
を設定する。そして、上述のステップＳ２からの処理
が、所要の時間間隔で周期的に行われる。したがって、
排気ブレーキの作動中にアクセルペダルが踏み込まれる
と、排気ブレーキポジションスイッチ４８がオフに切り
換わるまで、噴射量抑制制御が行われて、この後、排気
ブレーキポジションスイッチ４８がオフに切り換わっ
て、このステップＳ５の判断で、ステップＳ６の通常制
御に復帰する。

【００５７】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（黒鉛）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（黒鉛）が発生する。

【００５８】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（黒鉛）量が大幅に低減されるのであ
る。なお、一般に、黒鉛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、上述の黒鉛低
減を実現できる。

【００５９】なお、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、噴射量抑制制御モードによる噴射量の設定
は、図８の各図に示すような特性に設定してもよい。

【００６０】（Ａ）に示す噴射量特性は、噴射量抑制制
御モードで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、黒鉛低減を実現できる。（Ｂ）に示す
噴射量特性は、噴射量抑制制御モードで噴射量を最低レ
ベルｑ_mi _nまで減少させており、このような噴射量制御
でも、黒鉛低減を実現できる。なお、例えば通常制御モ
ードの噴射量制御において、噴射量の所定以上の急増を
回避できるように、急増制限手段（リミッタ）を設け、
噴射量抑制制御の終了後に、このリミッタを効かせるこ
とで、噴射量増加を滑らかに行なわせるようにしてもよ
い。

【００６１】また、本電子制御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。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関
によれば、排気ブレーキ装置と電子制御燃料噴射ポンプ
装置とをそなえたディーゼル機関において、該機関のア
クセル操作の有無を検出するアクセル操作検出手段と、
該機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段
と、該排気ブレーキ装置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とをそなえ、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、排気ブレーキの作動中に該アクセル操
作検出手段によりアクセル操作が検出されると、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、
該電子制御燃料噴射ポンプ装置が、燃焼室への燃料噴射
量を調整しうる噴射量調整機構と、該噴射量調整機構の
作動を電気的に制御する噴射量制御手段とをそなえて構
成され、該噴射量制御手段が、該アクセル開度検出手段
で検出されたアクセル開度に基づいて燃料の目標噴射量
を設定する目標噴射量設定手段をそなえ、該目標噴射量
設定手段で設定された目標噴射量に基づいて該噴射量調
整機構の作動を制御するように構成されて、該目標噴射
量設定手段に、該排気ブレーキの作動時に該アクセル操
作検出手段によりアクセル操作があったことが検出され
ると、該排気ブレーキ作動状態検出手段により排気ブレ
ーキの作動が終了したことが検出されるまでの間、該排
気ブレーキ停止手段による排気ブレーキ停止制御と連動
して、該目標噴射量を減少させる噴射量抑制用目標噴射
量設定部が付設さ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、加速性能を低下さ
せずに、排気ガス中のスモーク（黒鉛）の発生を大幅に
抑制できるようになる。

【００６３】また、請求項２に記載のように、上記ディ
ーゼル機関の吸気通路に、上記排気ブレーキバルブと連
動して開閉する吸気サイレンサバルブを介設すること
で、排気ブレーキ作動時の静粛性を向上できる効果や排
気ブレーキ性能を向上できる効果が付加される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付きディーゼル機関を示す模式的な構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付き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】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付き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】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付き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とともに示す模式的な特性
図である。

【図５】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付きディーゼル機関の燃料噴射量の制御特性を
示す模式的な特性図である。

【図６】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付きディーゼル機関の燃料の目標噴射量の設定
に用いるマップを示す図である。

【図７】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付きディーゼル機関の動作を示すフローチャー
トである。

【図８】本発明の一実施例としての電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置付き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９】従来の電子制御燃料噴射ポンプ装置を示す模式
的な構成図である。

【符号の説明】

１０電子制御燃料噴射ポンプ装置１１燃料噴射ポンプ本体１２コントロールラック２０ディーゼル機関本体（エンジン）２１排気通路２４吸気通路３０噴射量調整機構３１アクチュエータ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）４３トランスミッションスイッチ（トランスミッショ
ンＳＷ）４４クラッチスイッチ（クラッチＳＷ）４５アクセル開度検出手段としてのアクセル開度セン
サ４６エンジン回転速度センサ４７ラック位置センサ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電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１噴射量制御手段５３目標噴射量設定手段５２制御モード判定手段５３Ａ通常制御モード時設定部５３Ｂ噴射量抑制制御モード時設定部（噴射量抑制用
目標噴射量設定部）５３Ｃアイドル制御モード時設定部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

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】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、まず、排気ブレーキコントロ
ールスイッチ４１の状態を読み取って認識して（ステッ
プＳ１）、排気ブレーキコントロールスイッチ４１がオ
ンかオフかを判断する（ステップＳ２）。そして、排気
ブレーキコントロールスイッチ４１がオフであれば、ス
テップＳ６に進んで、通常制御モードで主としてアクセ
ル開度に基づいた噴射量の制御を行なう。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ブレーキ装置と電子制御燃料噴射ポ
ンプ装置とをそなえたディーゼル機関において、該機関のアクセル操作の有無を検出するアクセル操作検
出手段と、該機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段
と、該排気ブレーキ装置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とをそなえ、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、排気ブレーキの作動中
に該アクセル操作検出手段によりアクセル操作が検出さ
れると、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、該電子制御燃料噴射ポンプ装置が、燃焼室への燃料噴射
量を調整しうる噴射量調整機構と、該噴射量調整機構の
作動を電気的に制御する噴射量制御手段とをそなえて構
成され、該噴射量制御手段が、該アクセル開度検出手段で検出さ
れたアクセル開度に基づいて燃料の目標噴射量を設定す
る目標噴射量設定手段をそなえ、該目標噴射量設定手段
で設定された目標噴射量に基づいて該噴射量調整機構の
作動を制御するように構成されて、該目標噴射量設定手段に、該排気ブレーキの作動時に該
アクセル操作検出手段によりアクセル操作があったこと
が検出されると、該排気ブレーキ作動状態検出手段によ
り排気ブレーキの作動が終了したことが検出されるまで
の間、該排気ブレーキ停止手段による排気ブレーキ停止
制御と連動して、該目標噴射量を減少させる噴射量抑制
用目標噴射量設定部が付設されていることを特徴とす
る、電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関。
【請求項２】上記ディーゼル機関の吸気通路に、上記
排気ブレーキバルブと連動して開閉する吸気サイレンサ
バルブが介設されていることを特徴とする、請求項１記
載の電子制御燃料噴射ポンプ装置付きディーゼル機関。