(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エキゾーストブレーキを制御してエンジンの暖機を促進する内燃機関の暖機促進制御装置において、
前記エキゾーストブレーキによる暖機を行う領域をエンジン回転数とエンジントルクとの関係に基づいて複数規定する第１のマップと、
前記領域に対応して前記エンジンの耐久性を損なわない排気圧力を規定する第２のマップとを有し、
前記エンジンの排気圧力を測定する排気圧力センサから入力される排気圧力が、前記第２のマップに規定された排気圧力を超えている時に、前記エキゾーストブレーキをオフにすることを特徴とする内燃機関の暖機促進制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の暖機促進制御装置において、
前記エキゾーストブレーキの排気シャッタの開度が可変とされ、前記エンジン回転数が低い領域において前記排気シャッタの開度を小さくすることを特徴とする内燃機関の暖機促進制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の内燃機関の暖機促進制御装置において、
前記排気圧力センサが、前記エンジンのターボチャージャの入口部の圧力を測定することを特徴とする内燃機関の暖機促進制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキゾーストブレーキを制御してエンジンの暖機を促進する内燃機関の暖機促進制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エキゾーストブレーキを制御してエンジンの暖機を促進する内燃機関の暖機促進制御装置が知られている。そして、このような暖機促進制御装置では、エキゾーストブレーキによる暖機を行う領域がエンジン回転数とエンジントルクとの関係に基づいて規定され、この領域内でのみエキゾーストブレーキを用いた暖機が行われる。
【０００３】
すなわち、図６に示すように、横軸にエンジン回転数を、縦軸にエンジントルクをとると、図の領域Ｃ内でのみエキゾーストブレーキを用いた暖機が行われ、これによりエンジンの耐久性が維持される。なお、曲線ａは、エンジンの耐久性が悪化する境界線を示しており、境界線の上方でエンジンの耐久性が悪化する。
【特許文献１】実開昭６０−１０８７３４号公報
【特許文献２】実開昭６０−１０８７３５号公報
【特許文献３】実開昭６３−７５５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の暖機促進制御装置では、エンジンの耐久性を考慮してエキゾーストブレーキの作動範囲を領域Ｃに制限し、領域Ｄを作動範囲から除外しているため、充分な暖機性能を得ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、エキゾーストブレーキの作動範囲を従来より大幅に増大することができる内燃機関の暖機促進制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の内燃機関の暖機促進制御装置は、エキゾーストブレーキを制御してエンジンの暖機を促進する内燃機関の暖機促進制御装置において、前記エキゾーストブレーキによる暖機を行う領域をエンジン回転数とエンジントルクとの関係に基づいて複数規定する第１のマップと、前記領域に対応して前記エンジンの耐久性を損なわない排気圧力を規定する第２のマップとを有し、前記エンジンの排気圧力を測定する排気圧力センサから入力される排気圧力が、前記第２のマップに規定された排気圧力を超えている時に、前記エキゾーストブレーキをオフにすることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の内燃機関の暖機促進制御装置は、請求項１記載の内燃機関の暖機促進制御装置において、前記エキゾーストブレーキの排気シャッタの開度が可変とされ、前記エンジン回転数が低い領域において前記排気シャッタの開度を小さくすることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の内燃機関の暖機促進制御装置は、請求項１または請求項２記載の内燃機関の暖機促進制御装置において、前記排気圧力センサが、前記エンジンのターボチャージャの入口部の圧力を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の内燃機関の暖機促進制御装置では、第１のマップには、エキゾーストブレーキによる暖機を行う領域がエンジン回転数とエンジントルクとの関係に基づいて複数規定される。また、第２のマップには、前記領域に対応してエンジンの耐久性を損なわない排気圧力が規定される。そして、エンジンの排気圧力を測定する排気圧力センサから入力される排気圧力が、第２のマップに規定された排気圧力を超えている時に、エキゾーストブレーキがオフにされる。
【００１０】
すなわち、本発明では、エンジンの排気圧力が予め規定された排気圧力を超えているとエキゾーストブレーキが自動的にオフにされるため、エキゾーストブレーキの作動範囲を広げてもエンジントルクがエンジンの耐久性を損なう値になることがなくなる。従って、エキゾーストブレーキの作動範囲を従来より大幅に増大することができる。
【００１１】
請求項２の内燃機関の暖機促進制御装置では、エキゾーストブレーキの排気シャッタの開度を可変にしたので、エキゾーストブレーキの強度を容易に増減することができる。また、エンジン回転数が低い領域において排気シャッタの開度を小さくしエキゾーストブレーキの強度を増大したので、暖機性能を向上することができる。
【００１２】
請求項３の内燃機関の暖機促進制御装置では、排気圧力センサによりエンジンのターボチャージャの入口部の圧力を測定するようにしたので、エンジンの排気圧力を確実に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の内燃機関の暖機促進制御装置の一実施形態が適用されるエンジンおよび排気系を示している。この実施形態では、本発明がトラックのディーゼルエンジンに適用される。
【００１５】
図１において、符号１１はエンジンを示している。エンジン１１のエキゾーストマニホールド１３にはターボチャージャ１５が設けられている。ターボチャージャ１５の入口部には、エンジン１１の排気圧力を測定する排気圧力センサ１７が設けられている。エンジン１１には、エンジン１１を冷却する冷却水の温度を測定する温度センサ１９が設けられている。
【００１６】
エンジン１１には、エンジン１１からの排気ガスを排出する排気系２１が接続されている。エンジン１１からの排気ガスは、触媒コンバータ２３で浄化された後、フロントチューブ２５、排気管２７を通りマフラー２９に流入し消音された後外部に排出される。
【００１７】
図１において、符号３１は、エキゾーストブレーキを示している。エキゾーストブレーキ３１は、排気シャッタ３３、アクチュエータ３５を有している。排気シャッタ３３は、フロントチューブ２５と排気管２７との間に設けられている。排気シャッタ３３は開度を可変とされている。アクチュエータ３５は、排気シャッタ３３の開度を変更する。
【００１８】
図１において、符号３７は、エキゾーストブレーキ３１を制御する制御装置を示している。制御装置３７には、ＥＣＵが用いられる。制御装置３７には、ブレーキ用スイッチ３９、暖機用スイッチ４１が設けられている。ブレーキ用スイッチ３９および暖機用スイッチ４１は、運転席のインストルメントパネルに設けられている。
【００１９】
制御装置３７は、ブレーキ用スイッチ３９がオンの時に、排気シャッタ３３を利用して車両にブレーキ動作を行う通常のエキゾーストブレーキ３１の動作を行う。この時には、アクセルのオフ時にのみエキゾーストブレーキ３１が作動される。
【００２０】
制御装置３７は、暖機用スイッチ４１がオンの時に、エンジン１１の冷却水の温度を迅速に高めるための暖機運転を行う。この暖機運転では、アクセルのオン時にもエキゾーストブレーキ３１が作動される。
【００２１】
制御装置３７は、エンジン回転数、噴射する燃料の量等のエンジン制御用信号Ｓを入力する。そして、エンジン制御用信号Ｓに基づいてエンジントルクを演算する。また、制御装置３７は、温度センサ１９から冷却水の温度信号を入力し、排気圧力センサ１７からエンジン１１の排気圧力を入力する。
【００２２】
制御装置３７は、第１のマップ４３および第２のマップ４５を有している。
【００２３】
第１のマップ４３は、エキゾーストブレーキ３１による暖機を行う領域をエンジン回転数とエンジントルクとの関係に基づいて複数規定する。第２のマップ４５は、上述した領域に対応してエンジン１１の耐久性を損なわない排気圧力を規定する。
【００２４】
この実施形態では、図２に示すように、横軸にエンジン回転数を、縦軸にエンジントルクをとると、図の領域Ａ，Ｂでエキゾーストブレーキ３１を用いた暖機が行われる。領域Ｂは、図６に示した領域Ｃのエンジン回転数が１５００ｒｐｍ以上の領域に対応している。領域Ａはエンジン回転数が１５００ｒｐｍ未満の時であり、図６の一点鎖線の領域Ｄまでエキゾーストブレーキ３１の作動範囲が増大している。曲線ａは、エンジン１１の耐久性が悪化する境界線を示しており、境界線の上方でエンジン１１の耐久性が悪化する。領域Ａでは、排気シャッタ３３の開度が、領域Ｂに比較して小さくされる。
【００２５】
図３は、第１のマップ４３の一例を示している。エンジン回転数が１５００ｒｐｍ未満の時が、図２の領域Ａに対応している。この領域Ａでは、エンジントルクが６０Ｎｍまでエキゾーストブレーキ３１が作動可能とされている。エンジン回転数が１５００〜２０００ｒｐｍの時が、図２の領域Ｂに対応している。この領域Ｂでは、エンジントルクが４０Ｎｍまでエキゾーストブレーキ３１が作動可能とされている。
【００２６】
図４は、第２のマップ４５の一例を示している。エンジン回転数が１５００ｒｐｍ未満の時が、図２の領域Ａに対応している。この領域Ａでは、エンジントルクが６０Ｎｍまでエキゾーストブレーキ３１が作動可能とされている。領域Ａは、エンジン回転数およびエンジントルクに対応して複数の領域に分割されている。そして、複数の領域には、エンジン１１の耐久性を損なわない排気圧力が規定されている。排気圧力は、エンジントルクが大きくなると大きくなる。
【００２７】
エンジン回転数が１５００〜２０００ｒｐｍの時が、図２の領域Ｂに対応している。この領域Ｂでは、エンジントルクが４０Ｎｍまでエキゾーストブレーキ３１が作動可能とされている。領域Ｂは、エンジン回転数およびエンジントルクに対応して複数の領域に分割されている。そして、複数の領域には、エンジン１１の耐久性を損なわない排気圧力が規定されている。排気圧力は、エンジントルクが大きくなると大きくなる。
【００２８】
以下、上述した内燃機関の暖機促進制御装置の動作を図５に示すフローチャートを用いて説明する。この動作は、暖機用スイッチ４１のオンを前提として行われる。
【００２９】
ステップＳ１：エンジン１１の冷却水の温度が目標温度未満か否かを判断する。この判断は、温度センサ１９からの温度信号を入力し、予め設定された目標温度と比較することにより行われる。目標温度は、例えば、冷却水により室内の暖房が可能な温度に設定される。
【００３０】
ステップＳ２：エンジン１１の冷却水の温度が目標温度未満の場合には、エンジン１１の排気圧力が規定値未満か否かを判断する。この判断は、排気圧力センサ１７からの排気圧力信号を入力し、第２のマップ４５に規定されるエンジン１１の耐久性を損なわない排気圧力と比較することにより行われる。例えば、第２のマップ４５において、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ、エンジントルクが６０Ｎｍの時には、排気圧力が３気圧未満に設定されている。従って、排気圧力センサ１７からの排気圧力が３気圧未満の時には、エンジン１１の排気圧力が規定値未満と判断し、３気圧以上の時には、エンジン１１の排気圧力が規定値を超えていると判断する。
【００３１】
ステップＳ３：エンジン１１の排気圧力が規定値未満の場合には、エキゾーストブレーキ３１を作動する。この場合には、エキゾーストブレーキ３１を作動してもエンジン１１の耐久性が損なわれることがない。
【００３２】
ステップＳ４：エンジン１１の冷却水の温度が目標温度以上か否かを判断する。この判断は、温度センサ１９からの温度信号を入力し、予め設定された目標温度と比較することにより行われる。
【００３３】
ステップＳ５：エンジン１１の冷却水の温度が目標温度以上の場合には、エキゾーストブレーキ３１の作動を停止する。
【００３４】
上述した内燃機関の暖機促進制御装置では、エンジン１１の排気圧力が予め規定された排気圧力を超えているとエキゾーストブレーキ３１が自動的にオフにされるため、エキゾーストブレーキ３１の作動範囲を広げてもエンジントルクがエンジン１１の耐久性を損なう値になることがなくなる。従って、エキゾーストブレーキ３１の作動範囲を従来より大幅に増大することができる。そして、エキゾーストブレーキ３１の作動範囲を増大することにより暖機性能を向上しエンジン１１の冷却水を迅速に昇温することが可能になる。
【００３５】
また、エキゾーストブレーキ３１の排気シャッタ３３の開度を可変にしたので、エキゾーストブレーキ３１の強度を容易に増減することができる。また、エンジン回転数が低い領域において排気シャッタ３３の開度を小さくしエキゾーストブレーキ３１の強度を増大したので、暖機性能をより向上することができる。
【００３６】
さらに、排気圧力センサ１７によりエンジン１１のターボチャージャ１５の入口部の圧力を測定するようにしたので、エンジン１１の排気圧力を確実に測定することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３７】
(１)上述した実施形態では、ターボチャージャ１５に排気圧力センサ１７を設けた例について説明したが、エキゾーストマニホールド１３に排気圧力センサ１７を設けるようにしても良い。
【００３８】
(２)上述した実施形態では、エキゾーストブレーキ３１の開度を可変にした例について説明したが、必ずしも可変にしなくて良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の暖機促進制御装置の一実施形態を備えたエンジンおよび排気系を示す説明図である。
【図２】図１の暖機促進制御装置によるエキゾーストブレーキの作動範囲を示す説明図である。
【図３】第１のマップの一例を示す説明図である。
【図４】第２のマップの一例を示す説明図である。
【図５】図１の暖機促進制御装置の動作を示す説明図である。
【図６】従来の暖機促進制御装置によるエキゾーストブレーキの作動範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１  エンジン
１５  ターボチャージャ
１７  排気圧力センサ
１９  温度センサ
２１  排気系
３１  エキゾーストブレーキ
３３  排気シャッタ
３５  アクチュエータ
３７  制御装置
４１  暖機用スイッチ
４３  第１のマップ
４５  第２のマップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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