JPH06193489A

JPH06193489A - 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: JPH06193489A
Application number: JP34657192A
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: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、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】排気ブレーキ装置６０と燃料噴射ポンプ装置
１０とをそなえたディーゼル機関において、排気ブレー
キ装置６０が、排気ブレーキバルブ６１と、その駆動系
６８と、排気ブレーキ解除指令手段とをそなえるととも
に、燃料噴射ポンプ装置１０のコントロールラック１２
の位置を燃料噴射量減少側に駆動しうるアクチュエータ
３３と、アクチュエータ３３に指令信号を出力する指令
手段４９とをそなえ、指令手段４９が、排気ブレーキの
作動時には燃料噴射量が減少するように、駆動系６８ま
たは排気ブレーキバルブ６１の動きに基づいて、アクチ
ュエータ３３に指令を発するように構成する。

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、排気ブレーキの解除
指令とともに、燃料供給カット制御が終了する旨の指令
も同時に行なわれ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鉛（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、排気ガス中に黒鉛が発生するのである。

【０００６】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。

【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鉛が
発生するものと考えられる。

【０００８】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、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、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、請求項１記載
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
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、排気ブレー
キの作動を解除させる指令を行なう排気ブレーキ解除指
令手段とをそなえて、該駆動系が、該排気ブレーキ解除
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の
コントロールラックの位置を燃料噴射量減少側に駆動し
うるアクチュエータと、該アクチュエータに指令信号を
出力する指令手段とをそなえ、該指令手段が、該排気ブ
レーキの作動時には燃料噴射量が減少するように、該駆
動系または該排気ブレーキバルブの動きに基づいて、該
アクチュエータに指令を発するように構成されているこ
とを特徴としている。

【００１０】請求項２記載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は、上述の請求項１記
載の構成に加えて、上記アクチュエータが、指令信号に
応じて該燃料噴射ポンプ装置のコントロールラックの位
置を燃料噴射量減少側に駆動する電動アクチュエータで
あって、上記指令手段が、上記の駆動系または排気ブレ
ーキバルブが排気ブレーキの作動の位置にあるか非作動
の位置にあるかでオン・オフするポジションスイッチを
そなえて、該ポジションスイッチにより排気ブレーキの
作動の位置にあることが検出されると、該電動アクチュ
エータに燃料噴射量減少側への駆動指令信号を出力する
ように構成されていることを特徴としている。

【００１１】請求項３記載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は、上述の請求項１記
載の構成に加えて、上記アクチュエータが指令信号に応
じて該燃料噴射ポンプ装置のコントロールラックの位置
を燃料噴射量減少側に駆動する電動アクチュエータであ
って、上記指令手段が、上記の駆動系または排気ブレー
キバルブの状態に対応した信号を出力する可変ボリュー
ムスイッチをそなえて、排気ブレーキ装置の作動状態に
対応して燃料噴射量減少量が加減されるように、該可変
ボリュームスイッチからの信号に基づき、該電動アクチ
ュエータに駆動指令信号を出力するように構成されてい
ることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上述の請求項１記載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、排気ブレーキ
装置が排気ブレーキを作動させているときには、該排気
ブレーキ装置の駆動系または排気ブレーキバルブの動き
に基づいた指令手段からの指令に応じて、アクチュエー
タが作動して、燃料噴射ポンプ装置のコントロールラッ
クの位置を燃料噴射量減少側に駆動する。これにより、
燃料噴射量が低減される。

【００１３】そして、排気ブレーキ解除指令手段が、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。このと
き、該排気ブレーキ装置では、解除指令が行なわれてか
ら、実際に排気ブレーキが解除状態になるまでに、タイ
ムラグが生じるが、コントロールラックの位置は排気ブ
レーキ装置の駆動系または排気ブレーキバルブの動きに
基づいて制御されるので、実際に排気ブレーキが解除状
態になるまでの間は、燃料噴射量が低減されたままとな
る。

【００１４】したがって、排気ブレーキが実際に解除さ
れる前の燃焼室内が一時的に酸素不足にあるうちには、
多量の燃料の噴射が回避される。上述の請求項２記載の
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、駆動系または排気ブレーキバルブが排気ブレ
ーキの作動の位置にあるか非作動の位置にあるかをポジ
ションスイッチのオン・オフで検出して、該ポジション
スイッチにより排気ブレーキの作動の位置にあることが
検出されると、指令手段から電動アクチュエータに燃料
噴射量減少側への駆動指令信号が出力される。

【００１５】上述の請求項３記載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、可変ボリ
ュームスイッチが、駆動系または排気ブレーキバルブの
状態に対応した信号を出力して、指令手段では、この可
変ボリュームスイッチからの信号に基づき、排気ブレー
キ装置の作動状態に対応して燃料噴射量減少量が加減さ
れるように、電動アクチュエータに駆動指令信号を出力
する。

【００１６】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜４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を示す
もので、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４はその燃料噴射量の制御特性を示
す模式的な特性図であり、図５，６は本発明の第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
ル機関を示すもので、図５はその模式的な構成図、図６
はその燃料噴射量の制御特性を示す模式的な特性図であ
る。

【００１７】まず第１実施例について説明すると、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、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、この排気ブレーキ装置
６０は、図１，２に示すように、エンジンの排気通路２
１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、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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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中、上方向）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中、下方向）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中に、実線で示すように、開放状態とな
る。

【００２１】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。

【００２２】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１中、上方向）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１
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１中、下方向）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１中に、実線で示すように、開放状態となる。

【００２３】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、図２に示すように、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。

【００２４】この電気回路の途中には、図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。

【００２５】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）にオンとなり、アクセルペダルを踏み込むとオフ
（切）となるが、アクセルペダルを僅かに踏み込んだだ
けでは、オフにならないように、適当な遊びが設けられ
ている。

【００２６】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となり、クラッチペダルを踏
むとオフとなる。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
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。

【００２７】こ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
排気ブレーキ解除指令手段としての排気ブレーキスイッ
チ群４５が構成される。そして、排気ブレーキスイッチ
群４５がオンのときに、即ちスイッチ４１，４２，４４
がいずれもオンのときに、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、排気ブレーキ
スイッチ群４５がオフであれば、即ち各スイッチ４１，
４２，４４のいずれかがオフであれば、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。

【００２８】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６０のリンク機構６２に連動してオン・オ
フし、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。

【００２９】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。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に設けられた機械式の噴射量調整
機構３０とをそなえた機械式燃料噴射ポンプ装置であ
る。

【００３０】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を駆動する図示しないアクチュエータとをそなえ、
通常は、アクセルペダルの操作に連動してこのアクチュ
エータがコントロールラック１２を所要のアクセル対応
位置に駆動するようになっている。また、このような通
常時にコントロールラック１２を駆動するアクチュエー
タとは別個に、コントロールラック１２の位置を燃料噴
射量減少側に規制するためのアクチュエータ３３が設け
られている。このアクチュエータ３３は、コントロール
ラック１２の端部に当接するラックストッパ３３Ａとア
クチュエータ本体３３Ｂとからなっている。

【００３１】このアクチュエータ３３は、燃料噴射量が
少ない状態を維持するようにコントロールラック１２の
移動を規制するもので、アクチュエータ本体３３Ｂは例
えばソレノイド又はステッパモータ等を利用した電動式
のものが採用されている。また、排気ブレーキポジショ
ンスイッチ４８には、アクチュエータ３３に指令を発す
る指令信号発生部（指令手段）４９が設けられていて、
アクチュエータ本体３３Ｂと接続されている。

【００３２】これにより、このアクチュエータ３３は、
上述の排気ブレーキポジションスイッチ４８がオンにな
ると、ラックストッパ３３Ａが作用する状態に、即ち、
コントロールラック１２を燃料噴射量の少ない側に規制
するように作動する。また、排気ブレーキポジションス
イッチ４８がオフになると、ラックストッパ３３Ａを解
除する状態、即ち、コントロールラック１２を規制しな
い状態に戻すようになっている。

【００３３】つまり、排気ブレーキが実際に作動してい
ない通常時には、図示しないアクセル対応制御用のアク
チュエータにより、コントロールラック１２の位置が調
整されて、ラックストッパ３３Ａはコントロールラック
１２の位置に影響しないが、排気ブレーキが実際に作動
しているときには、アクセル対応制御用のアクチュエー
タに変わって、このラックストッパ３３Ａによって、コ
ントロールラック１２の位置が燃料噴射量減少側に規制
されるようになっている。

【００３４】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、排気ブレーキスイッチ群４５がオ
フであれば、即ち排気ブレーキコントロールスイッチ４
１，アクセルスイッチ４２及びクラッチスイッチ４４の
いずれかがオフであれば、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。

【００３５】このときには、排気ブレーキポジションス
イッチ４８はオフになるので、ラックストッパ３３Ａは
コントロールラック１２の位置に影響せずに、通常は、
図示しないアクセル対応制御用のアクチュエータによ
り、コントロールラック１２の位置が調整される。これ
に対して、排気ブレーキスイッチ群４５がオンのとき
に、即ち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がいずれも
オンのときには、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。

【００３６】このときには、排気ブレーキポジションス
イッチ４８がオンになるので、アクチュエータ本体３３
Ｂの駆動によりラックトッパ３３Ａが作用して、コント
ロールラック１２を燃料噴射量の少ない側に規制する。
これにより、排気ブレーキ作動時に不要な燃料噴射が回
避される。そして、排気ブレーキスイッチ群４５がオン
からオフに切り替えられると、即ち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がいずれもオンの状態から何れか一つが
オフに切り替えられると、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。

【００３７】ところで、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。
しかし、この装置では、排気ブレーキの解除指令信号と
共に燃料噴射量の低減が解除されるのではなく、排気ブ
レーキの実際の作動状態に基づいて、燃料噴射量の低減
が解除されるので、排気ブレーキの解除が完了していな
いのに、多量の燃料が噴射されるような不具合は回避さ
れる。

【００３８】この排気ブレーキの解除は、ドライバが減
速後の車両を再び加速しようとして、アクセルを踏み込
んだときに、アクセルスイッチ４２がオフになるのに連
動して、行なわれる場合が多い。つまり、図３の（Ａ）
に示すように、排気ブレーキの作動中に、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する。

【００３９】排気ブレーキ装置６０では、図３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３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。燃料噴射量の低減解除
は、排気ブレーキポジションスイッチ４８のオフに対応
して行なわれる。

【００４０】したがって、排気ブレーキの解除指令と同
時に噴射量抑制を解除する制御では、図３の（Ｂ）及び
図４に鎖線で示すような噴射量特性で、噴射量がｑ_min
からｑ_maxまで増加するが、これに対して、排気ブレー
キポジションスイッチ４８に応じて噴射量抑制を解除す
る制御では、図３の（Ｂ）及び図４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
のである。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。

【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（黒鉛）発生が、図３
（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
は酸欠状態にあり、この間に、図３の（Ｂ）中に鎖線で
示すように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排気ガス中に大量のスモー
ク（黒鉛）が発生する。

【００４２】これに対して、本機関では、応答時間ｔの
間も図３の（Ａ）中に鎖線で示すように噴射量抑制を行
なうので、不完全燃焼状態が回避されて、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、この
間に、燃料の噴射量抑制制御を行っても、エンジン回転
数の増加特性〔図３（Ｃ）参照〕はほとんど変わらず、
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、噴射量抑制により加速性能を低下させ
ることなく上述の黒鉛低減を実現できるのである。

【００４３】また、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。次に本発明の第２実施例について説明すると、図５
に示すように、こ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、第１実施例の排気ブレーキポジシ
ョンスイッチ４８の代わりに、可変ボリュームスイッチ
としての可変抵抗４８Ａが設けられ、また、指令信号発
生部（指令手段）４９の代わりに、指令手段としての電
子制御ユニット（ＥＣＵ）４９Ａが設けられている。

【００４４】この可変抵抗４８Ａは、排気ブレーキ装置
６０のリンク機構６２に連動して、抵抗を変化させ、リ
ンク機構６２の位置に応じた電流を出力する。ＥＣＵ４
９Ａでは、この可変抵抗４８Ａからの電流の大きさに対
応して、アクチュエータ３３のアクチュエータ本体３３
Ｂに指令信号を出力するようになっている。なお、アク
チュエータ本体３３Ｂは、第１実施例と同様の電動式の
ものであるが、コントロールラック１２の移動の規制を
複数段階又は連続的に変更できるようになっている。

【００４５】そして、排気ブレーキ装置６０が作動状態
にあると、ラックストッパ３３Ａが作用する状態に、即
ち、コントロールラック１２を燃料噴射量の少ない側に
規制するように、アクチュエータ本体３３Ｂが制御さ
れ、排気ブレーキ装置６０が解除状態にあると、ラック
ストッパ３３Ａの作用を解除する状態、即ち、コントロ
ールラック１２を規制しない状態に、アクチュエータ本
体３３Ｂが制御されるようになっている。さらに、排気
ブレーキ装置６０が作動状態から解除状態へ切り替えら
れる場合には、排気ブレーキ装置６０の変位状態、つま
り、リンク機構６２の移動状態に対応して、コントロー
ルラック１２が燃料噴射量減少側から徐々に解除される
ように、アクチュエータ本体３３Ｂが制御される。

【００４６】これらの部分を除いては、第１実施例と同
様に構成されている。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、上述
のように構成されているので、第１実施例と同様に、排
気ブレーキ装置６０が作動及び作動解除し、このとき、
コントロールラック１２はアクチュエータ３３により以
下のように位置を規制される。

【００４７】つまり、排気ブレーキ装置６０が作動する
と、リンク機構６２の位置に応じて可変抵抗４８Ａから
信号（電流）が出力されて、ＥＣＵ４９Ａでは、これに
応じて、アクチュエータ本体３３Ｂを制御する。排気ブ
レーキ装置６０が完全な作動状態にあれば、ラックスト
ッパ３３Ａを通じてコントロールラック１２が燃料噴射
量の最も少ない側に規制されて、燃料噴射量が低減され
る。

【００４８】そして、排気ブレーキ装置６０が完全な作
動状態から作動解除状態に切り替えられると、リンク機
構６２の位置が変化してこれに応じて可変抵抗４８Ａか
ら信号（電流）も変化し、ＥＣＵ４９Ａでは、可変抵抗
４８Ａから信号に応じて、即ち、リンク機構６２の位置
に応じて、アクチュエータ本体３３Ｂを制御しながら、
コントロールラック１２の燃料噴射量減少側への規制を
緩めていく。

【００４９】したがって、例えば図３の（Ａ）に示すよ
うに、排気ブレーキの作動中に、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で踏み込んだ場合を想定すると、
例えば図６に示すような噴射量特性となり、燃料噴射量
は、排気ブレーキバルブ６１の開度に比例するように、
上昇する。

【００５０】この結果、図３の（Ｆ）に示す特性とほぼ
同様に、排気ガス中のスモーク（黒鉛）発生が低減され
るのである。しかも、この第２実施例では、排気ブレー
キバルブ６１の開度に比例するように燃料噴射量が上昇
するので、排気ガス中のスモークの発生を低減しなが
ら、エンジンの出力増をより速やかに行なえるようにな
る。

【００５１】なお、上述の各実施例では、排気ブレーキ
ポジションスイッチ４８や可変抵抗４８Ａが、排気ブレ
ーキ装置６０のリンク機構６２に連動するように構成さ
れているが、これら４８，４８Ａは、排気ブレーキバル
ブ６１の開度に対応して作動すればよく、例えばピスト
ンロッド６３等に連動させるなど、スイッチ４８や可変
抵抗４８Ａがリンク機構６２以外の駆動系６８の適当な
箇所や排気ブレーキバルブ６１側の適当な箇所に連動す
るように構成してもよい。

【００５２】また、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。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の排気ブレーキ解除時燃料噴射制御式ディーゼル機
関によれば、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、排気ブレ
ーキの作動を解除させる指令を行なう排気ブレーキ解除
指令手段とをそなえて、該駆動系が、該排気ブレーキ解
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
のコントロールラックの位置を燃料噴射量減少側に駆動
しうるアクチュエータと、該アクチュエータに指令信号
を出力する指令手段とをそなえ、該指令手段が、該排気
ブレーキの作動時には燃料噴射量が減少するように、該
駆動系または該排気ブレーキバルブの動きに基づいて、
該アクチュエータに指令を発するように構成されること
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（黒鉛）の発生を抑制できる
ようになる。

【００５４】請求項２記載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によれば、上述の請求
項１記載の構成に加えて、上記アクチュエータが、指令
信号に応じて該燃料噴射ポンプ装置のコントロールラッ
クの位置を燃料噴射量減少側に駆動する電動アクチュエ
ータであって、上記指令手段が、上記の駆動系または排
気ブレーキバルブが排気ブレーキの作動の位置にあるか
非作動の位置にあるかでオン・オフするポジションスイ
ッチをそなえて、該ポジションスイッチにより排気ブレ
ーキの作動の位置にあることが検出されると、該電動ア
クチュエータに燃料噴射量減少側への駆動指令信号を出
力するように構成されることにより、ディーゼル機関に
おける排気ブレーキの解除時における、排気ガス中のス
モーク発生の抑制をより確実に行なえる。

【００５５】請求項３記載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によれば、上述の請求
項１記載の構成に加えて、上記アクチュエータが指令信
号に応じて該燃料噴射ポンプ装置のコントロールラック
の位置を燃料噴射量減少側に駆動する電動アクチュエー
タであって、上記指令手段が、上記の駆動系または排気
ブレーキバルブの状態に対応した信号を出力する可変ボ
リュームスイッチをそなえて、排気ブレーキ装置の作動
状態に対応して燃料噴射量減少量が加減されるように、
該可変ボリュームスイッチからの信号に基づき、該電動
アクチュエータに駆動指令信号を出力するように構成さ
れることにより、ディーゼル機関における排気ブレーキ
の解除時における、排気ガス中のスモーク発生の抑制を
より確実に行なえ、しかも、排気ブレーキの解除後に機
関の出力をより滑らかで速やかに増加できる。

【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特性を
示す模式的な特性図である。

【図５】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模式的な構成図であ
る。

【図６】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燃料噴射量の特性を
示す模式的な特性図である。

【符号の説明】

１０機械式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２１排気通路２４吸気通路３０噴射量調整機構３３アクチュエータ３３Ａラックストッパ３３Ｂアクチュエータ本体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排気ブレーキ解除指令手段としての排気ブレーキ
スイッチ群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，排気ブレーキ作動状態検出手段）４８Ａ可変ボリュームスイッチとしての可変抵抗４９指令信号発生部（指令手段）４９Ａ指令手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）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.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｈ 7536−3Ｇ 45/00 ３１２Ｆ 7536−3Ｇ

Claims

【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、排気ブレーキの作動を解除させる指令を行なう
排気ブレーキ解除指令手段とをそなえて、該駆動系が、
該排気ブレーキ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のコントロールラックの位置を燃
料噴射量減少側に駆動しうるアクチュエータと、該アクチュエータに指令信号を出力する指令手段とをそ
なえ、該指令手段が、該排気ブレーキの作動時には燃料噴射量
が減少するように、該駆動系または該排気ブレーキバル
ブの動きに基づいて、該アクチュエータに指令を発する
ように構成さ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】上記アクチュエータが、指令信号に応じ
て該燃料噴射ポンプ装置のコントロールラックの位置を
燃料噴射量減少側に駆動する電動アクチュエータであっ
て、上記指令手段が、上記の駆動系または排気ブレーキバル
ブが排気ブレーキの作動の位置にあるか非作動の位置に
あるかでオン・オフするポジションスイッチをそなえ
て、該ポジションスイッチにより排気ブレーキの作動の位置
にあることが検出されると、該電動アクチュエータに燃
料噴射量減少側への駆動指令信号を出力するように構成
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３】上記アクチュエータが、指令信号に応じ
て該燃料噴射ポンプ装置のコントロールラックの位置を
燃料噴射量減少側に駆動する電動アクチュエータであっ
て、上記指令手段が、上記の駆動系または排気ブレーキバル
ブの状態に対応した信号を出力する可変ボリュームスイ
ッチをそなえて、排気ブレーキ装置の作動状態に対応して燃料噴射量減少
量が加減されるように、該可変ボリュームスイッチから
の信号に基づき、該電動アクチュエータに駆動指令信号
を出力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。