JPH07238844A - エキゾーストブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ エキゾーストブレーキの解放時における排気
ガス中の黒煙の発生を防止することを目的とする。 ［構成］ アセルペダル５３の踏込みによってアクセル
スイッチ５４を開成し、電磁切換え弁４８を切換えてエ
キゾーストブレーキ３８を解放するようにしたエキゾー
ストブレーキ装置において、エキゾーストブレーキ３８
の解放時にＥＣＵ５７のコンピュータによって遅延動作
を行ない、エキゾーストブレーキ３８の解放の遅延時間
を経過した後に燃料噴射ノズル３３から噴射する燃料の
供給量を増量するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエキゾーストブレーキ装
置に係り、とくにアクセルペダルの踏込みに連動してエ
キゾーストブレーキを解放するとともに、エンジンへの
燃料の供給量を増量するようにしたエキゾーストブレー
キ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両を制動するためのブレーキの一種と
して、とくに大型車両においては、エキゾーストブレー
キが用いられている。エキゾーストブレーキは排気管に
取付けられている開閉弁から構成され、この開閉弁によ
って排気管を閉塞することにより、エンジンの背圧を高
め、エンジンブレーキの制動力を高めるようにしたもの
である。

【０００３】図６はこのようなエキゾーストブレーキ装
置を示すものであって、その解除はアクセルペダルの踏
込みに連動して行なわれるようになっている。アクセル
ペダルを踏込むとエキゾーストブレーキスイッチ１およ
びクラッチスイッチ２と直列に接続されているアクセル
スイッチ３が開成され、これによって電磁切換え弁４の
ソレノイドコイル５が消磁されるようになっている。

【０００４】ソレノイドコイル５が消磁されると、エア
タンク６とエアシリンダ７との連通が遮断されるように
なり、エアシリンダ７内の空気は切換え弁４を通して排
出される。従ってレバー８がエアシリンダ７のリターン
スプリング９によって時計方向に回動され、エキゾース
トブレーキ１０が図６において鎖線で示す水平な状態に
回動し、排気管１１を開放してエキゾーストブレーキの
解除を行なう。

【０００５】上記のエキゾーストブレーキ１０の解除動
作に連動して、燃料の増量が行なわれる。すなわちアク
セルペダルの踏込みがアクセルスイッチ３によって検出
され、ＥＣＵ１３を通して燃料噴射ポンプ１４のコント
ロールラックが増量側へ移動され、燃料噴射ポンプ１４
から燃料噴射ノズル１５に供給される燃料の量が増加す
る。従ってシリンダ１６に噴射される燃料の量が増加す
ることになる。

【０００６】このように排気管１１を閉塞してエンジン
ブレーキの制動力を高めるエキゾーストブレーキ１０の
解放動作はアクセルペダルの踏込みに連動して行なわれ
るようになっており、しかもこのようなアクセルペダル
の踏込みに連動して燃料噴射ノズル１５による燃料の噴
射量が増量されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来のエキゾーストブレーキ装置によれば、エキゾースト
ブレーキ１０を解除する動作において、アクセルスイッ
チ３の開成に伴うソレノイドコイル５の消磁は瞬時に行
なわれるが、電磁切換え弁４の切換え動作やエアシリン
ダ７から電磁切換え弁４の排気口を通して行なう空気の
排気動作にはある一定の時間を要する。また排気管１１
内においてエキゾーストブレーキ１０によってせき止め
られていた排気が抜けるのに時間がかかる。すなわちエ
キゾーストブレーキ１０の解放動作には一定の解放遅れ
が伴うことになる。

【０００８】このような解放遅れによって、エンジンの
シリンダ１６内には十分な空気が入っていない状態でア
クセルペダルの踏込みに連動して燃料噴射ノズル１５か
らより多くの燃料が噴射されるようになる。すなわちエ
キゾーストブレーキ１０の解放遅れの期間においては、
吸気と燃料の噴射量との間のミスマッチを生じ、この期
間においては定常状態と異なって黒煙が増大することに
なる。すなわちエキゾーストブレーキ１０の解除動作に
伴って黒煙を伴う排気ガスが排出される問題がある。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、エキゾーストブレーキの解除時におけ
る排気ガス中の黒煙の発生を確実に防止するようにした
エキゾーストブレーキ装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、アクセルペダ
ルの踏込みに連動してエキゾーストブレーキを解放する
とともに、エンジンヘの燃料の供給量を増量するように
したエキゾーストブレーキ装置において、前記アクセル
ペダルの踏込みを検出する検出手段と、前記検出手段に
よる検出動作に応じて行なわれる燃料の供給量の増量を
遅延させる遅延手段と、をそれぞれ具備するエキゾース
トブレーキに関するものである。

【００１１】

【作用】従ってアクセルペダルの踏込みに連動してエキ
ゾーストブレーキを解放する際に、検出手段による検出
動作に応じて行なわれる燃料の供給量の増量を遅延手段
によって遅延させることになり、エキゾーストブレーキ
の解放動作の遅れ時間を経過した後にエンジンへの燃料
の供給量が増量されることになる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るエキゾースト
ブレーキ装置を示すものであって、このエキゾーストブ
レーキ装置はディーゼルエンジン２０に装備されるよう
になっている。ディーゼルエンジン２０のシリンダ２１
にはピストン２２が摺動可能に保持されており、ピスト
ン２２のピストンピンはコンロッド２３を介してクラン
クシャフト２４と連結されている。

【００１３】ディーゼルエンジン２０のシリンダヘッド
の吸気ポートは吸気管２７に接続されている。吸気管２
７の先端部にはエアクリーナ２８が取付けられるととも
に、吸気ポートには吸気弁２９が取付けられている。ま
たシリンダヘッドの排気ポートには排気弁３０が取付け
られるとともに、排気管３１が接続されるようになって
いる。そしてシリンダヘッドの吸気弁２９が設けられて
いる吸気ポートと排気弁３０が設けられている排気ポー
トとの間には燃料噴射ノズル３３が設けられている。こ
の燃料噴射ノズル３３へは燃料噴射ポンプ３４を通して
燃料が供給されるようになっている。

【００１４】次にエキゾーストブレーキ装置について説
明すると、エキゾーストブレーキ３８は排気管３１に設
けられている開閉弁から構成されており、この開閉弁は
レバー３９を介してエアシリンダ４０のピストンロッド
４１の先端部に固着されている。エアシリンダ４０のピ
ストン４２はリターンスプリング４３によって復動方向
に押圧されている。

【００１５】エアシリンダ４０は空気配管４６を通して
エアタンク４７と接続されている。そして空気配管４６
の途中には電磁切換え弁４８が接続されている。電磁切
換え弁４８はソレノイドコイル４９を備え、このソレノ
イドコイル４９の電磁力によって切換え動作が行なわれ
るようになっている。

【００１６】電磁切換え弁４８のソレノイドコイル４９
はエキゾーストブレーキスイッチ５０、クラッチペダル
５１の踏込みを検出するクラッチスイッチ５２、アクセ
ルペダル５３の踏込みを検出するアクセルスイッチ５４
と直列に接続され、これらのスイッチ５０、５２、５４
が閉じられたときにソレノイドコイル４９が励磁される
ようになっている。

【００１７】アクセルペダル５３の踏込みはアクセルス
イッチ５４によって検出されるようになっている。アク
セルスイッチ５４の出力がＥＣＵ５７の入力ポートに供
給されるように、ＥＣＵ５７は信号ライン５８を介して
アクセルスイッチ５４とソレノイドコイル４９との接続
点に接続されている。

【００１８】以上のような構成において、手元スイッチ
から成るエキゾーストブレーキスイッチ５０が閉成され
かつクラッチペダル５１が復動されてクラッチスイッチ
５２が閉成されており、しかもアクセルペタル５３が踏
込まれていない場合には、アクセルスイッチ５４が閉成
されている。

【００１９】この場合には図１に示すように、ソレノイ
ドコイル４９は励磁されており、電磁切換え弁４８は図
１の状態にある。従ってエアタンク４７内の圧縮空気は
エアシリンダ４０のピストン４２を押圧するようになっ
ている。従ってレバー３９がピストンロッド４１によっ
て回動され、エキゾーストブレーキ３８が排気管３１を
閉塞した状態にある。すなわちこの場合には、エキゾー
ストブレーキ３８が作動状態になっている。

【００２０】このような状態においてアクセルペダル５
３を踏込むと、アクセルスイッチ５４が開成され、これ
によってソレノイドコイル４９が消磁される。従って電
磁切換え弁４８は排気側に切換えられ、エアシリンダ４
０内の圧縮空気は空気配管４６を通して電磁切換え弁４
８の排気ポートから排出される。従ってピストンロッド
４１はリターンスプリング４３によって引込まれ、レバ
ー３９が時計方向に回動してエキゾーストブレーキ３８
は図１において鎖線で示すように水平な状態になり、排
気管３１を開放してエキゾーストブレーキ３８の解除が
行なわれる。

【００２１】しかもこのようなアクセルペダル５３の踏
込みに連動するエキゾーストブレーキ３８の解除に連動
して、燃料噴射量の増量が行なわれる。アクセルペダル
５３が踏込まれるとそのことがアクセルスイッチ５４に
よって検出され、ＥＣＵ５７が燃料噴射ポンプ３４に信
号を送り、この燃料噴射ポンプ３４の電子ガバナがコン
トロールラックを増量側へ移動させる。従って燃料噴射
ポンプ３４によって供給される燃料の供給量が増大す
る。すなわちディーゼルエンジン２０の各シリンダ２１
へ燃料噴射ノズル３３を通して噴射される燃料の供給量
が増大する。

【００２２】上記のようなアクセルペダル５３の踏込み
とエキゾーストブレーキ３８の解除に連動する燃料の供
給量の増量が、シリンダ２１内に供給される空気の量と
の間にミスマッチを生ずると、黒煙を排出することにな
る。そこで本実施例においては、ＥＣＵ５７を利用して
燃料の供給量の増量を遅延させて行なうようにし、エキ
ゾーストブレーキ３８の解放動作に要する遅延期間を経
過した後に燃料噴射ノズル３３による燃料噴射の増量を
行なうようにしている。

【００２３】このような動作はＥＣＵ５７に内蔵されて
いるコンピュータによってソフトウエア制御で行なわれ
るようになっている。ＥＣＵ５７は信号ライン５８を通
してアクセルスイッチ５４の出力を読込むとともに、図
２に示すようにこの出力がハイレベルにある場合には、
フラグ１をアクティブにセットする。上記アクセルスイ
ッチ５４の出力がローレベルの場合にはフラグ１がアク
ティブかどうかの判断を行なうとともに、フラグ１がア
クティブの場合にはフラグ２をアクティブにセットす
る。そして図２のプログラムが繰返されるとともに、エ
キゾーストブレーキ３８の解除動作はフラグ２の状態が
アクティブの場合に行なわれる。

【００２４】図３はＥＣＵ５７の制御動作に伴う燃料の
増量の遅延動作を示すものであって、フラグ２がアクテ
ィブかどうかの判断を行なうとともに、フラグ２がアク
ティブの場合にはアクセルスイッチ５４がＯＦＦになっ
た後所定の時間を経過したかどうかの判断を行なう。そ
して所定の時間以内の場合にはアクセルセンサ５６の出
力を減算する。これに対してアクセルスイッチ５４がＯ
ＦＦになった後所定の時間を経過した場合には、フラグ
２をキャンセルする。

【００２５】図３に示すフローチャートの中のアクセル
スイッチ５４のＯＦＦ後の時間の判断と、アクセルセン
サ５６のアクセル値の減算動作とによって、燃料の噴射
量の増量の遅延動作が行なわれる。すなわちアクセルス
イッチ５４がＯＦＦになっても直ぐにはＥＣＵ５７が燃
料を増量する信号を燃料噴射ポンプ３４に供給せず、図
４に示すように燃料の増量を遅延させるようにし、エキ
ゾーストブレーキ３８の解放の遅れ時間を経過した後に
ＥＣＵ５７が燃料噴射ポンプ３４に燃料を増量する信号
を発生するようにしている。

【００２６】このように本実施例に係るエキゾーストブ
レーキ装置は、エキゾーストブレーキ３８の作動状態に
おいてアクセルペダル５３を踏込んでエキゾーストブレ
ーキ３８を解放する際に、燃料噴射ポンプ３４および燃
料噴射ノズル３３による燃料噴射の増量に応答遅れをも
たらせ、必ずエキゾーストブレーキ３８が解放状態にな
ってシリンダ２１内に供給される吸気量が十分になった
段階で燃料の噴射の増量を行なうようにしている（図４
参照）。

【００２７】ＥＣＵ５７によって設定される応答遅れの
時間は種々のエンジンによって異なるために、それぞれ
のエンシンに応じて正しくマッチングするように決定す
る。そしてこのようにして決定された設定時間がＥＣＵ
５７のコンピュータのＲＯＭに書込まれるようになって
いる。なおアクセルペダル５３の踏込みとエキゾースト
ブレーキ３８の解放動作との間には応答遅れを設けない
ようにしている。

【００２８】このように本実施例によれば、アクセルペ
ダル５３の踏込みに伴うアクセルスイッチ５４の開成動
作に遅れて燃料噴射ポンプ３４が立上がり、燃料噴射ノ
ズル３３による燃料の噴射量の増量を遅延させるように
している。従ってシリンダ２１内に導入される吸気との
間でバランスをとった状態で燃料の増量が行なわれるこ
とになり、空気と燃料とのミスマッチに基く黒煙の発生
を確実に防止できるようになる。

【００２９】次に上記実施例の変形例を図５によって説
明する。この実施例はＥＣＵ５７に内蔵されているコン
ピュータによるソフトウエア制御ではなく、遅延回路６
２を用いた遅延動作によって燃料の噴射量の増量の遅延
を行なうようにしている。すなわちアクセルスイッチ５
４とソレノイドコイル４９との接続点とＥＣＵ５７とを
結ぶ信号ライン５８の途中に遅延回路６２を接続するよ
うにしており、この遅延回路６２によって遅延動作を行
なうようにしている。

【００３０】従ってアクセルペダル５３が踏込まれ、ア
クセルスイッチ５４がＯＦＦになっても、遅延回路６２
によって遅延される時間を経過しないとアクセルスイッ
チ５４の出力がＥＣＵ５７に入力されない。従ってこの
ような遅延回路６２によって遅延動作が行なわれる。な
おＥＣＵ５７それ自身は遅延動作を行なわず、信号ライ
ン５８を通して遅延回路６２から信号が入力されると、
燃料噴射ポンプ３４に増量信号を直ちに供給し、これに
応じて燃料噴射ポンプ３４は燃料噴射ノズル３３による
燃料の増量を行なうようになる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、検出手段によっ
てアクセルペダルの踏込みを検出するとともに、検出手
段による検出動作に応じて行なわれる燃料の供給量の増
量を遅延手段によって遅延させるようにしたものであ
る。

【００３２】従って本発明によれば、エキゾーストブレ
ーキの解放時における解放動作の遅延に伴う余剰燃料の
供給が抑えられ、これによってエキゾーストブレーキの
解放時における排気ガス中の黒煙の発生が防止されるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエキゾーストブレーキ
装置を示す配管図である。

【図２】エキゾーストブレーキの解放の判断動作を示す
フローチャートである。

【図３】燃料噴射の供給量の増量の遅延動作を示すフロ
ーチャートである。

【図４】エキゾーストブレーキの解放動作を示すタイム
チャートである。

【図５】変形例のエキゾーストブレーキ装置を示す配管
図である。

【図６】従来のエキゾーストブレーキ装置を示す配管図
である。

【符号の説明】

２０ ディーゼルエンジン ２１ シリンダ ２２ ピストン ２３ コンロッド ２４ クランクシャフト ２７ 吸気管 ２８ エアクリーナ ２９ 吸気弁 ３０ 排気弁 ３１ 排気管 ３３ 燃料噴射ノズル ３４ 燃料噴射ポンプ ３８ エキゾーストブレーキ ３９ レバー ４０ エアシリンダ ４１ ピストンロッド ４２ ピストン ４３ リターンスプリング ４６ 空気配管 ４７ エアタンク ４８ 電磁切換え弁 ４９ ソレノイドコイル ５０ エキゾーストブレーキスイッチ ５１ クラッチペダル ５２ クラッチスイッチ ５３ アクセルペダル ５４ アクセルスイッチ ５７ ＥＣＵ ５８ 信号ライン ６２ 遅延回路

フロントページの続き (72)発明者 大嶋 圭司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセルペダルの踏込みに連動してエキゾ
   ーストブレーキを解放するとともに、エンジンヘの燃料
   の供給量を増量するようにしたエキゾーストブレーキ装
   置において、 前記アクセルペダルの踏込みを検出する検出手段と、 前記検出手段による検出動作に応じて行なわれる燃料の
   供給量の増量を遅延させる遅延手段と、 をそれぞれ具備するエキゾーストブレーキ。