JPH10184397A - Exhaust brake for diesel engine - Google Patents
Exhaust brake for diesel engineInfo
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- JPH10184397A JPH10184397A JP35031596A JP35031596A JPH10184397A JP H10184397 A JPH10184397 A JP H10184397A JP 35031596 A JP35031596 A JP 35031596A JP 35031596 A JP35031596 A JP 35031596A JP H10184397 A JPH10184397 A JP H10184397A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は、排気ガス浄化手
段を備えたディーゼル機関の排気ブレーキ装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust brake device for a diesel engine having exhaust gas purifying means.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディーゼル機関の排気系にパティキュレ
ートフィルタあるいは触媒コンバータ等の排気ガス浄化
手段を設け、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば、
パティキュレート、ＮＯｘ等）を除去するようにしてい
る。2. Description of the Related Art Exhaust gas purifying means such as a particulate filter or a catalytic converter is provided in an exhaust system of a diesel engine, and harmful substances (for example,
Particulates, NOx, etc.) are removed.
【０００３】一方、ディーゼル機関においては、排気系
において前記排気ガス浄化手段の上流側にシャッター弁
を設け、アクセルペダルを離した時（すなわち、減速
時）に前記シャッター弁を閉鎖することにより、排気ガ
スの放出を阻止して排圧を排気系に発生させ、これによ
って機関の回転速度を強制的に低下させて制動力を得る
手段（即ち、排気ブレーキ装置）を設けるようにしてい
る。On the other hand, in a diesel engine, a shutter valve is provided upstream of the exhaust gas purifying means in an exhaust system, and the shutter valve is closed when an accelerator pedal is released (ie, at the time of deceleration). Means for preventing the release of gas and generating exhaust pressure in the exhaust system, thereby forcibly reducing the rotational speed of the engine to obtain a braking force (ie, an exhaust brake device) are provided.
【０００４】上記した排気ガス浄化手段と排気ブレーキ
装置とを具備したディーゼル機関については、例えば特
開平３−２３７２３０号公報に開示されている。[0004] A diesel engine equipped with the exhaust gas purifying means and the exhaust brake device described above is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-237230.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
ディーゼル機関の場合、排気ブレーキ装置が作動する
と、その上流側の内圧が極めて高くなる（例えば、４．
５ｋｇ／ｃｍ2）。この状態から排気ブレーキ装置が解
除（即ち、シャッター弁が開弁）されると、下流側に位
置する排気ガス浄化手段に対して大きな動圧（換言すれ
ば、圧力波）が急激に作用することとなり、排気ガス浄
化手段を破損に至らしめるおそれがある。特に、触媒コ
ンバータの場合、モノリス担体をケーシング（即ち、排
気管に形成された収納室）に対して支持するインターラ
ムマットが吹き飛んだり、モノリス担体自体が破損する
おそれがある。However, in the case of the diesel engine having the above structure, when the exhaust brake device operates, the internal pressure on the upstream side thereof becomes extremely high (for example, 4.
5 kg / cm 2 ). When the exhaust brake device is released (that is, the shutter valve is opened) from this state, a large dynamic pressure (in other words, a pressure wave) rapidly acts on the exhaust gas purifying means located on the downstream side. And the exhaust gas purifying means may be damaged. In particular, in the case of a catalytic converter, there is a risk that the interlam mat supporting the monolith carrier with respect to the casing (that is, the storage chamber formed in the exhaust pipe) may blow off, or the monolith carrier itself may be damaged.
【０００６】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、排気シャッター弁の開作動初期にその下流側に位
置する排気ガス浄化手段へ作用する動圧（即ち、圧力
波）を緩和し得るようにすることを目的とするものであ
る。The present invention has been made in view of the above points, and alleviates the dynamic pressure (ie, pressure wave) acting on the exhaust gas purifying means located downstream of the exhaust shutter valve at the beginning of the opening operation of the exhaust shutter valve. The purpose is to obtain.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成で
は、上記課題を解決するための手段として、ディーゼル
エンジンの排気管に設けられ、減速時にエンジンブレー
キをかけるために閉作動される排気シャッター弁と、該
排気シャッター弁の下流側に配設された排気ガス浄化手
段とを備えたディーゼル機関の排気ブレーキ装置におい
て、前記排気シャッター弁の開作動初期に前記排気ガス
浄化手段に作用する動圧を緩和する動圧緩和手段を付設
している。According to a basic structure of the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, an exhaust shutter valve provided in an exhaust pipe of a diesel engine and operated to close the engine to apply engine brake during deceleration. And an exhaust brake device for a diesel engine comprising exhaust gas purifying means disposed downstream of the exhaust shutter valve, wherein the dynamic pressure acting on the exhaust gas purifying means in the early stage of the opening operation of the exhaust shutter valve is reduced. A dynamic pressure relief means is provided for relaxation.
【０００８】上記のように構成したことにより、排気シ
ャッター弁の開作動初期において該排気シャッター弁の
上流側に生じた高内圧（即ち、動圧）が排気ガス浄化手
段に到達する前に動圧緩和手段により減圧されることと
なり、下流側に位置する排気ガス浄化手段に大きな動圧
（即ち、圧力波）が作用することがなくなる。With the above construction, the high internal pressure (ie, dynamic pressure) generated upstream of the exhaust shutter valve in the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve is subjected to the dynamic pressure before reaching the exhaust gas purifying means. The pressure is reduced by the mitigation means, and a large dynamic pressure (that is, a pressure wave) does not act on the exhaust gas purification means located on the downstream side.
【０００９】本願発明の基本構成において、前記動圧緩
和手段を、前記排気シャッター弁と排気ガス浄化手段と
の間に形成された容積拡張室により構成した場合、動圧
緩和手段の構成が簡略となる。この場合において、前記
容積拡張室を、前記排気管を拡大することにより形成す
れば、より一層の簡略化が得られるし、前記容積拡張室
を、前記排気管と並列状態で設けるとともに、その入口
を、前記排気シャッター弁により開閉するようにすれ
ば、排気シャッター弁の開作動初期において排気ガスの
大部分が容積拡張室へ流入することとなり、排気ガス浄
化手段に対する動圧の影響をより確実に緩和できる。ま
た、前記排気シャッター弁を、所定開度で前記容積拡張
室の入口のみを開状態とし、所定開度以上で前記容積拡
張室の入口および排気管を開状態とするものとすれば、
排気シャッター弁の開作動初期において排気ガスの全量
が容積拡張室のみに流入することとなり、排気ガス浄化
手段に対する動圧の影響をより一層緩和することができ
る。また、前記排気シャッター弁を、開作動時において
所定開度まで徐々に開くように制御するようにすれば、
排気シャッター弁の開作動初期において排気ガスが容積
拡張室に流入する量を徐々に増大できることとなり、排
気ガス浄化手段に対する動圧の影響がより一層緩和でき
る。In the basic structure of the present invention, when the dynamic pressure relaxing means is constituted by a volume expansion chamber formed between the exhaust shutter valve and the exhaust gas purifying means, the structure of the dynamic pressure relaxing means is simplified. Become. In this case, if the volume expansion chamber is formed by enlarging the exhaust pipe, further simplification can be obtained, and the volume expansion chamber is provided in parallel with the exhaust pipe, and the inlet is provided. Is opened and closed by the exhaust shutter valve, most of the exhaust gas flows into the volume expansion chamber in the early stage of the opening operation of the exhaust shutter valve, so that the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means can be more reliably determined. Can be relaxed. Further, if the exhaust shutter valve is to open only the inlet of the volume expansion chamber at a predetermined opening degree, and to open the inlet and the exhaust pipe of the volume expansion chamber at a predetermined opening degree or more,
In the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve, the entire amount of the exhaust gas flows only into the volume expansion chamber, so that the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means can be further reduced. Further, if the exhaust shutter valve is controlled so as to gradually open to a predetermined opening degree during the opening operation,
In the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve, the amount of exhaust gas flowing into the volume expansion chamber can be gradually increased, and the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means can be further reduced.
【００１０】また、前記動圧緩和手段を、前記排気シャ
ッター弁の上流側から前記排気ガス浄化手段の下流側に
バイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けら
れ、前記排気シャッター弁の開作動に先立って開作動す
るバイパス弁とにより構成した場合、排気シャッター弁
の開作動に先立ってバイパス通路を介して排気ガスが排
気ガス浄化手段の下流側へバイパスされることとなり、
排気ガス浄化手段へ大きな動圧が作用することがなくな
るとともに、排気シャッター弁の開作動初期に排気され
る未燃焼ガスが排気ガス浄化手段へ供給されることがな
くなる。この場合において、前記バイパス弁を、燃料カ
ット域において燃料復帰前に開閉動作を完了するように
制御するようにすれば、燃料復帰時においてはバイパス
通路は閉鎖されることとなり、排気ガス浄化手段により
浄化されない燃焼ガスが排気されることがなくなる。A bypass passage for bypassing the dynamic pressure reducing means from an upstream side of the exhaust shutter valve to a downstream side of the exhaust gas purifying means; and a bypass passage provided in the bypass passage for opening the exhaust shutter valve. When configured with a bypass valve that opens earlier, the exhaust gas is bypassed to the downstream side of the exhaust gas purifying means via a bypass passage prior to the opening operation of the exhaust shutter valve,
A large dynamic pressure does not act on the exhaust gas purifying means, and unburned gas exhausted in the early stage of the opening operation of the exhaust shutter valve is not supplied to the exhaust gas purifying means. In this case, if the bypass valve is controlled so as to complete the opening and closing operation before fuel return in the fuel cut region, the bypass passage will be closed at the time of fuel return, and the exhaust gas purifying means The unpurified combustion gas is not exhausted.
【００１１】また、前記排気シャッター弁を、排気ブレ
ーキスイッチのＯＦＦ作動時、ニュートラルスイッチの
ＯＮ作動時、クラッチスイッチのＯＮ作動時、アクセル
スイッチのＯＮ作動時およびエンジン回転数が所定値以
下となった時のうち少なくともいづれか一つを満足した
ときに開作動するように制御した場合、運転状態に対応
した排気シャッター弁の開作動制御が行えることとな
る。The exhaust shutter valve may be turned off when the exhaust brake switch is turned off, when the neutral switch is turned on, when the clutch switch is turned on, when the accelerator switch is turned on, and when the engine speed is less than a predetermined value. When the opening operation is controlled when at least one of the times is satisfied, the opening operation control of the exhaust shutter valve corresponding to the operation state can be performed.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１３】第１の実施の形態（請求項１，２，４およ
び９に対応） 図１には、本願発明の第１の実施の形態にかかるディー
ゼル機関の排気ブレーキ装置が示されている。First Embodiment (Corresponding to Claims 1, 2, 4, and 9) FIG. 1 shows an exhaust brake device for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention.
【００１４】この排気ブレーキ装置は、ディーゼルエン
ジン１の排気管２に設けられ、減速時にエンジンブレー
キをかけるために閉作動される排気シャッター弁３と、
該排気シャッター弁３の下流側に配設された排気ガス浄
化手段４と、前記排気シャッター弁３と排気ガス浄化手
段４との間に形成された容積拡張室５とを備えて構成さ
れている。該容積拡張室５は、前記排気管２と並列状態
で設けられており、その入口５ａは、前記排気シャッタ
ー弁３により開閉されることとなっている。つまり、本
実施の形態においては、容積拡張室５が動圧緩和手段と
して作用することとなっているのである。The exhaust brake device is provided in an exhaust pipe 2 of a diesel engine 1 and is operated to close to apply an engine brake during deceleration.
An exhaust gas purifying means 4 disposed downstream of the exhaust shutter valve 3 and a volume expansion chamber 5 formed between the exhaust shutter valve 3 and the exhaust gas purifying means 4 are provided. . The volume expansion chamber 5 is provided in parallel with the exhaust pipe 2, and its inlet 5 a is opened and closed by the exhaust shutter valve 3. That is, in the present embodiment, the volume expansion chamber 5 functions as the dynamic pressure reducing means.
【００１５】前記排気ガス浄化手段４は、前記排気管２
を半径方向に拡大して形成された収納室６内に配設され
た触媒コンバータとされている。該触媒コンバータ４を
構成するモノリス担体は、前記収納室６に対してインタ
ーラムマット（図示省略）を介して支持されている。な
お、触媒コンバータに代えてパティキュレートフィルタ
を用いることもある。The exhaust gas purifying means 4 includes the exhaust pipe 2.
Is a catalytic converter provided in a storage chamber 6 formed by enlarging in the radial direction. The monolith carrier constituting the catalytic converter 4 is supported by the storage chamber 6 via an interram mat (not shown). Note that a particulate filter may be used instead of the catalytic converter.
【００１６】前記容積拡張室５は、前記排気シャッター
弁３と排気ガス浄化手段４との間の排気管２の外周側に
形成されており、その入口５ａは、前記排気シャッター
弁３の所定開度において全開されることとなっている。
なお、この場合、排気シャッター弁３は、所定開度まで
開作動される過程（即ち、容積拡張室５の入口５ａを開
放する過程）において排気管２をも若干開放することと
なっている。また、容積拡張室５の出口５ｂは、前記排
気管２に形成されている。The volume expansion chamber 5 is formed on the outer peripheral side of the exhaust pipe 2 between the exhaust shutter valve 3 and the exhaust gas purifying means 4, and an inlet 5 a thereof has a predetermined opening. It is to be fully opened in degrees.
Note that, in this case, the exhaust pipe 2 is also slightly opened in the process of opening the exhaust shutter valve 3 to the predetermined opening degree (that is, the process of opening the inlet 5a of the volume expansion chamber 5). The outlet 5b of the volume expansion chamber 5 is formed in the exhaust pipe 2.
【００１７】この排気ブレーキ装置には、前記排気シャ
ッター弁３を開閉作動させるためのアクチュエータ７
と、該アクチュエータ７の駆動源である真空ポンプ８と
が付設されている。The exhaust brake device has an actuator 7 for opening and closing the exhaust shutter valve 3.
And a vacuum pump 8 which is a driving source of the actuator 7.
【００１８】前記アクチュエータ７は、前記排気シャッ
ター弁３を所定開度（即ち、容積拡張室５の入口５ａを
全開状態とする開度）まで開作動させる第１アクチュエ
ータ７ａと、前記排気シャッター弁３を前記所定開度か
ら全開状態まで開作動させる第２アクチュエータ７ｂと
を一体的に連結した２連式のものとされており、前記第
１アクチュエータ７ａと真空ポンプ８との間には第１負
圧切換弁９が介設される一方、前記第２アクチュエータ
７ｂと真空ポンプ８との間には第２負圧切換弁１０が介
設されている。The actuator 7 has a first actuator 7a for opening the exhaust shutter valve 3 to a predetermined opening degree (that is, an opening degree for fully opening the inlet 5a of the volume expansion chamber 5), and the exhaust shutter valve 3 And a second actuator 7b for integrally opening the second opening from the predetermined opening to the fully opened state. A first negative actuator is provided between the first actuator 7a and the vacuum pump 8. While a pressure switching valve 9 is interposed, a second negative pressure switching valve 10 is interposed between the second actuator 7b and the vacuum pump 8.
【００１９】これら第１および第２負圧切換弁９，１０
のＯＮ状態においてアクチュエータ７は排気シャッター
弁３を全閉するように作動し、第１および第２負圧切換
弁９，１０のＯＦＦ状態においてアクチュエータ７は排
気シャッター弁３を全開するように作動し、第１負圧切
換弁９のＯＦＦ状態および第２負圧切換弁１０のＯＮ状
態において排気シャッター弁３は所定開度状態（例え
ば、半開状態）となすように作動することとなってい
る。符号１１は前記排気シャッター弁３の開度位置を検
出するための開度検出センサー、１２はディーゼルエン
ジン１の運転状態を検出する運転状態検出センサーであ
る。この運転状態検出センサー１２としては、例えば排
気ブレーキスイッチ、ニュートラルスイッチ、クラッチ
スイッチ、アクセルスイッチおよびエンジン回転数検出
センサー（共に図示省略）が用いられている。The first and second negative pressure switching valves 9, 10
In the ON state, the actuator 7 operates to fully close the exhaust shutter valve 3, and in the OFF state of the first and second negative pressure switching valves 9, 10, the actuator 7 operates to fully open the exhaust shutter valve 3. When the first negative pressure switching valve 9 is in the OFF state and the second negative pressure switching valve 10 is in the ON state, the exhaust shutter valve 3 operates so as to be in a predetermined opening state (for example, a half-open state). Reference numeral 11 denotes an opening detection sensor for detecting the opening position of the exhaust shutter valve 3, and reference numeral 12 denotes an operation state detection sensor for detecting the operation state of the diesel engine 1. As the operation state detection sensor 12, for example, an exhaust brake switch, a neutral switch, a clutch switch, an accelerator switch, and an engine speed detection sensor (both not shown) are used.
【００２０】そして、前記開度検出センサー１１および
運転状態検出センサー１２からの情報（即ち、排気シャ
ッター弁３の開度およびディーゼルエンジンの運転状
態）は制御回路１３に入力され、該制御回路１３から前
記第１および第２負圧切換弁９，１０へ制御信号が出力
されることとなっている。The information from the opening degree detecting sensor 11 and the operating state detecting sensor 12 (that is, the opening degree of the exhaust shutter valve 3 and the operating state of the diesel engine) are input to a control circuit 13. Control signals are output to the first and second negative pressure switching valves 9 and 10.
【００２１】次に、図２に示すフローチャートを参照し
て、上記構成のディーゼル機関の排気ブレーキ装置の作
用について説明する。Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 2, the operation of the exhaust brake device for a diesel engine having the above configuration will be described.
【００２２】ステップＳ1において各種データ（即ち、
ディーゼルエンジン１の運転状態および排気シャッター
弁３の開度）が取り込まれ、ステップＳ2において排気
ブレーキスイッチがＯＮ状態と判定され、ステップＳ3
においてニュートラルスイッチがＯＦＦ状態と判定さ
れ、ステップＳ4においてクラッチスイッチがＯＦＦ状
態と判定され、ステップＳ5においてアクセルスイッチ
がＯＦＦ状態と判定され、しかもステップＳ6において
エンジン回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、１３００ｒ
ｐｍ）を超えていると判定された場合（即ち、ディーゼ
ルエンジン１の運転状態が減速状態と判定された場合）
には、ステップＳ7に進み、第１および第２負圧切換弁
９，１０が共にＯＮ状態とされる。すると、第１および
第２アクチュエータ７ａ，７ｂが作動されて排気シャッ
ター弁３は全閉状態とされる。その後、制御はステップ
Ｓ1へリターンする。[0022] The various types of data in step S 1 (ie,
Opening of the operating condition and the exhaust shutter valve 3 of the diesel engine 1) is captured, the exhaust brake switch in step S 2 is determined as ON state, the step S 3
In neutral switch is determined that the OFF state, the clutch switch in step S 4 is judged to OFF state, it is determined accelerator switch is in an OFF state in step S 5, moreover the engine speed Ne is the predetermined rotation speed in step S 6 ( For example, 1300r
pm) (that is, when the operating state of the diesel engine 1 is determined to be in a decelerating state).
, The process proceeds to step S 7, the first and second negative pressure switching valve 9, 10 are both turned ON. Then, the first and second actuators 7a and 7b are operated, and the exhaust shutter valve 3 is fully closed. Control then returns to step S 1.
【００２３】一方、ステップＳ2において排気ブレーキ
スイッチがＯＦＦ状態と判定され、ステップＳ3におい
てニュートラルスイッチがＯＮ状態と判定され、ステッ
プＳ4においてクラッチスイッチがＯＮ状態と判定さ
れ、ステップＳ5においてアクセルスイッチがＯＮ状態
と判定され、あるいはステップＳ6においてエンジン回
転数Ｎｅが所定回転数（例えば、１３００ｒｐｍ）以下
と判定された場合には、ステップＳ8に進み、排気シャ
ッター弁３が全開状態にあるか否かの判定がなされる。
ここで、否定判定された場合、ステップＳ9において第
１負圧切換弁９がＯＦＦ状態とされる。すると、第１ア
クチュエータ７ａが作動されて排気シャッター弁３が所
定開度状態（例えば、半開状態）とされる。なお、ステ
ップＳ8において肯定判定された場合には以下の制御を
省略してステップＳ1へリターンする。On the other hand, the exhaust brake switch in step S 2 is determined as the OFF state, the neutral switch is determined to ON state in step S 3, the clutch switch is determined to ON state in step S 4, the accelerator in step S 5 switch is determined to oN state, or the engine speed Ne is the predetermined rotation speed in step S 6 (e.g., 1300 rpm) when it is determined that the following, the process proceeds to step S 8, the exhaust shutter valve 3 is fully opened Is determined.
Here, if the determination is negative, the first negative pressure switching valve 9 is set to OFF state in step S 9. Then, the first actuator 7a is operated, and the exhaust shutter valve 3 is set to a predetermined opening state (for example, a half-open state). Incidentally, the process returns to step S 1 is omitted the following control when an affirmative determination is made in step S 8.
【００２４】ついで、ステップＳ9においてフラッグ判
定（即ち、Ｆ＝１か否かの判定）を行い、ここで、肯定
判定された場合には、ステップＳ10においてタイマー
（例えば、タイマー値Ｔ＝５０ｍｓｅｃ）のカウントが
開始され、ステップＳ11においてフラッグＦ＝１とさ
れ、ステップＳ12において排気シャッター弁３が所定開
度以上（例えば、半開以上）となっているか否かの判定
がなされる。なお、ステップＳ9においてＦ＝１と判定
された場合には、ステップＳ10およびステップＳ11を省
略してステップＳ12に進む。[0024] Then, the flag determination (i.e., F = 1 for determining whether or not) in step S 9 is performed, where, when a positive determination is made, the timer in step S 10 (e.g., the timer value T = 50 msec ) count is started, and is a flag F = 1 in step S 11, an exhaust shutter valve 3 in step S 12 is equal to or higher than a predetermined opening degree (e.g., determination of whether a higher half open) is made. Incidentally, when it is determined that F = 1 in step S 9, the process proceeds to step S 12 by skipping step S 10 and step S 11.
【００２５】そして、ステップＳ12において肯定判定さ
れ且つステップＳ13においてタイマーがカウントアップ
したと判定されると、ステップＳ14において第２負圧切
換弁１０がＯＦＦ状態とされる。すると、第２アクチュ
エータ７ｂが作動されて排気シャッター弁３は全開状態
とされ、その後ステップＳ1へリターンする。なお、ス
テップＳ12およびステップＳ13において否定判定された
場合には、以後の制御を省略してステップＳ1へリター
ンする。[0025] When affirmative determination is and timer in step S 13 is determined to have counted up in step S 12, the second negative pressure switching valve 10 is in an OFF state in step S 14. Then, the exhaust shutter valve 3 second actuator 7b is operated is fully opened, and then returns to step S 1. Incidentally, if a negative determination in step S 12 and step S 13, the process returns to step S 1 is omitted subsequent control.
【００２６】上記したように、本実施の形態において
は、排気シャッター弁３の開作動初期においては、排気
シャッター弁３により容積拡張室５の入口５ａが全開状
態とされるところから、排気ガスの大部分は、容積拡張
室５を経て排気ガス浄化手段４へ排出され、容積拡張室
５において動圧（即ち、圧力波）が緩和されることとな
り、排気ガス浄化手段４が動圧（即ち、圧力波）を受け
て破壊するということはなくなる。つまり、触媒コンバ
ータ４を構成するモノリス担体を支持しているインター
ラムマットが吹き飛んだり、モノリス担体自体が破損し
たりすることがなくなるのである。As described above, in the present embodiment, in the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve 3, the exhaust shutter valve 3 opens the inlet 5a of the volume expansion chamber 5 to the fully opened state. Most of the exhaust gas is discharged to the exhaust gas purifying means 4 through the volume expansion chamber 5, and the dynamic pressure (ie, pressure wave) is reduced in the volume expansion chamber 5, and the exhaust gas purifying means 4 is subjected to the dynamic pressure (ie, the dynamic pressure). Pressure waves) to destroy them. That is, the interlam mat supporting the monolith carrier constituting the catalytic converter 4 does not blow off, and the monolith carrier itself is not damaged.
【００２７】第２の実施の形態（請求項１，２，４，６
および９に対応） 図３には。本願発明の第２の実施の形態にかかるディー
ゼル機関の排気ブレーキ装置が示されている。Second Embodiment (Claims 1, 2, 4, 6)
And 9) FIG. 2 shows an exhaust brake device for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention.
【００２８】この場合、排気シャッター弁３を開閉作動
させるためのアクチュエータ７は、第１デューティソレ
ノイドバルブ１４を介して真空ポンプ８に連通されると
ともに、第２デューティソレノイドバルブ１５を介して
大気に連通されている。In this case, the actuator 7 for opening and closing the exhaust shutter valve 3 is connected to the vacuum pump 8 via the first duty solenoid valve 14 and to the atmosphere via the second duty solenoid valve 15. Have been.
【００２９】これらの第１および第２デューティソレノ
イドバルブ１４，１５は、制御回路１３からの制御信号
により作動されることとなっており、第１デューティソ
レノイドバルブ１４のデューティ値＝１００でのＯＮ状
態および第２デューティソレノイドバルブ１５のデュー
ティ値＝０でのＯＮ状態においてアクチュエータ７は排
気シャッター弁３は全閉するように作動し、第１デュー
ティソレノイドバルブ１４のデューティ値＝０でのＯＮ
状態および第２デューティソレノイドバルブ１５のデュ
ーティ値＝１００でのＯＮ状態においてアクチュエータ
７は排気シャッター弁３は全開するように作動し、第１
および第２デューティソレノイドバルブ１４，１５のデ
ューティ値＝５０でのＯＮ状態においてアクチュエータ
７は排気シャッター弁３を所定開度状態（例えば、半開
状態）となるように作動することとなっている。その他
の構成は第１の実施の形態におけると同様なので説明を
省略する。The first and second duty solenoid valves 14 and 15 are to be operated by a control signal from the control circuit 13, and are turned on when the duty value of the first duty solenoid valve 14 is 100. Also, in the ON state where the duty value of the second duty solenoid valve 15 is 0, the actuator 7 operates so that the exhaust shutter valve 3 is fully closed, and the first duty solenoid valve 14 is ON when the duty value is 0.
In the state and the ON state where the second duty solenoid valve 15 has a duty value of 100, the actuator 7 operates so that the exhaust shutter valve 3 is fully opened.
In the ON state where the duty values of the second duty solenoid valves 14 and 15 are 50, the actuator 7 operates so that the exhaust shutter valve 3 is in a predetermined opening state (for example, a half-open state). Other configurations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【００３０】次に、図４に示すフローチャートを参照し
て、上記構成のディーゼル機関の排気ブレーキ装置の作
用について説明する。Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 4, the operation of the exhaust brake device for a diesel engine having the above configuration will be described.
【００３１】ステップＳ1において各種データ（即ち、
ディーゼルエンジン１の運転状態および排気シャッター
弁３の開度）が取り込まれ、ステップＳ2において排気
ブレーキスイッチがＯＮ状態と判定され、ステップＳ3
においてニュートラルスイッチがＯＦＦ状態と判定さ
れ、ステップＳ4においてクラッチスイッチがＯＦＦ状
態と判定され、ステップＳ5においてアクセルスイッチ
がＯＦＦ状態と判定され、しかもステップＳ6において
エンジン回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、１３００ｒ
ｐｍ）を超えていると判定された場合（即ち、ディーゼ
ルエンジン１の運転状態が減速状態と判定された場合）
には、ステップＳ7に進み、第１デューティソレノイド
バルブ１４をデューティ値＝１００でＯＮ作動させ且つ
第２デューティソレノイドバルブ１５をデューティ値＝
０でＯＮ作動させる。すると、アクチュエータ７が作動
されて排気シャッター弁３は全閉状態とされる。その
後、制御はステップＳ1へリターンする。[0031] The various types of data in step S 1 (ie,
Opening of the operating condition and the exhaust shutter valve 3 of the diesel engine 1) is captured, the exhaust brake switch in step S 2 is determined as ON state, the step S 3
In neutral switch is determined that the OFF state, the clutch switch in step S 4 is judged to OFF state, it is determined accelerator switch is in an OFF state in step S 5, moreover the engine speed Ne is the predetermined rotation speed in step S 6 ( For example, 1300r
pm) (that is, when the operating state of the diesel engine 1 is determined to be in a decelerating state).
, The process proceeds to step S 7, and the second duty solenoid valve 15 duty value of the first duty solenoid valve 14 is ON operated at duty value = 100 =
When it is 0, it turns ON. Then, the actuator 7 is operated and the exhaust shutter valve 3 is fully closed. Control then returns to step S 1.
【００３２】一方、ステップＳ2において排気ブレーキ
スイッチがＯＦＦ状態と判定され、ステップＳ3におい
てニュートラルスイッチがＯＮ状態と判定され、ステッ
プＳ4においてクラッチスイッチがＯＮ状態と判定さ
れ、ステップＳ5においてアクセルスイッチがＯＮ状態
と判定され、あるいはステップＳ6においてエンジン回
転数Ｎｅが所定回転数（例えば、１３００ｒｐｍ）以下
と判定された場合には、ステップＳ8に進み、排気シャ
ッター弁３が全開状態にあるか否かの判定がなされる。On the other hand, the exhaust brake switch in step S 2 is determined as the OFF state, the neutral switch is determined to ON state in step S 3, the clutch switch is determined to ON state in step S 4, the accelerator in step S 5 switch is determined to oN state, or the engine speed Ne is the predetermined rotation speed in step S 6 (e.g., 1300 rpm) when it is determined that the following, the process proceeds to step S 8, the exhaust shutter valve 3 is fully opened Is determined.
【００３３】ステップＳ8において否定判定された場
合、ステップＳ9において急加速状態が否かの判定がな
され、ここで、肯定判定された場合には、ステップＳ10
において第１デューティソレノイドバルブ１４をデュー
ティ値＝５０でＯＮ作動させ且つ第２デューティソレノ
イドバルブ１５をデューティ値＝５０でＯＮ作動させ
る。すると、アクチュエータ７が所定速度で作動されて
排気シャッター弁３が所定開度状態（例えば、半開状
態）まで所定速度で開作動される（図５の折れ線Ｘ参
照）。一方、ステップＳ9において否定判定された場合
には、ステップＳ11において第１デューティソレノイド
バルブ１４をデューティ値＝１００−ΔＮでＯＮ作動さ
せ且つ第２デューティソレノイドバルブ１５をデューテ
ィ値＝０＋ΔＮでＯＮ作動させる。すると、アクチュエ
ータ７が急加速時より小さい速度で作動されて排気シャ
ッター弁３が所定開度状態（例えば、半開状態）まで急
加速時より小さい速度で開作動される（図５の折れ線Ｙ
参照）。なお、ステップＳ8において肯定判定された場
合には以下の制御を省略してステップＳ1へリターンす
る。[0033] When a negative determination is made in step S 8, the rapid acceleration state is whether the determination made in step S 9, wherein, when an affirmative determination is made, step S 10
, The first duty solenoid valve 14 is turned on at a duty value = 50 and the second duty solenoid valve 15 is turned on at a duty value = 50. Then, the actuator 7 is operated at a predetermined speed, and the exhaust shutter valve 3 is opened at a predetermined speed until a predetermined opening degree state (for example, a half-open state) (see a broken line X in FIG. 5). On the other hand, if a negative determination is made in step S 9, ON operation of the first duty solenoid valve 14 duty value = 100-.DELTA.N is ON operated at and second duty solenoid valve 15 in step S 11 with a duty value = 0 + .DELTA.N Let it. Then, the actuator 7 is operated at a speed smaller than that at the time of the rapid acceleration, and the exhaust shutter valve 3 is opened at a speed smaller than that at the time of the rapid acceleration until a predetermined opening degree state (for example, a half-open state) (the broken line Y in FIG. 5).
reference). Incidentally, the process returns to step S 1 is omitted the following control when an affirmative determination is made in step S 8.
【００３４】ついで、ステップＳ12においてフラッグ判
定（即ち、Ｆ＝１か否かの判定）を行い、ここで、肯定
判定された場合には、ステップＳ13においてタイマー
（例えば、タイマー値Ｔ＝５０ｍｓｅｃ）のカウントが
開始され、ステップＳ14においてフラッグＦ＝１とさ
れ、ステップＳ15において排気シャッター弁３が所定開
度以上（例えば、半開以上）となっているか否かの判定
がなされる。なお、ステップＳ12においてＦ＝１と判定
された場合には、ステップＳ13およびステップＳ14を省
略してステップＳ15に進む。[0034] Then, the flag determination (i.e., F = 1 for determining whether or not) in step S 12 is performed, where, when a positive determination is made, the timer in step S 13 (e.g., the timer value T = 50 msec ) count is started, and is a flag F = 1 in step S 14, an exhaust shutter valve 3 in step S 15 is equal to or higher than a predetermined opening degree (e.g., determination of whether a higher half open) is made. Incidentally, when it is determined that F = 1 in step S 12, the process proceeds to step S 15 by skipping step S 13 and step S 14.
【００３５】そして、ステップＳ15において肯定判定さ
れ且つステップＳ16においてタイマーがカウントアップ
したと判定されると、ステップＳ17において第１デュー
ティソレノイドバルブ１４をデューティ値＝０でＯＮ作
動させ且つ第２デューティソレノイドバルブ１５をデュ
ーティ値＝１００でＯＮ作動させる。すると、アクチュ
エータ７が作動されて排気シャッター弁３は全開状態と
され、その後ステップＳ1へリターンする。なお、ステ
ップＳ15およびステップＳ16において否定判定された場
合には、以後の制御を省略してステップＳ1へリターン
する。[0035] Then, steps if an affirmative determination is and timer in step S 16 is determined to have counted up in S 15, and second the first duty solenoid valve 14 is ON operated at duty value = 0 in step S 17 The duty solenoid valve 15 is turned on at a duty value of 100. Then, the exhaust shutter valve 3 actuator 7 is operated is fully opened, and then returns to step S 1. Incidentally, if a negative determination in step S 15 and step S 16, the process returns to step S 1 is omitted subsequent control.
【００３６】上記したように、本実施の形態において
は、排気シャッター弁３の開作動初期においては、排気
シャッター弁３により容積拡張室５の入口５ａが所定速
度で（即ち、徐々に）全開状態とされるところから、排
気ガスは、徐々に容積拡張室５に流入し、該容積拡張室
５を経て排気ガス浄化手段４へ排出されるが、容積拡張
室５において動圧（即ち、圧力波）が第１の実施の形態
におけるより緩和されることとなり、排気ガス浄化手段
４が動圧（即ち、圧力波）を受けて破壊するということ
はなくなる。As described above, in the present embodiment, in the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve 3, the inlet 5a of the volume expansion chamber 5 is fully opened at a predetermined speed (ie, gradually) by the exhaust shutter valve 3. The exhaust gas gradually flows into the volume expansion chamber 5 and is discharged to the exhaust gas purifying means 4 through the volume expansion chamber 5. ) Is alleviated more than in the first embodiment, so that the exhaust gas purifying means 4 does not receive a dynamic pressure (that is, a pressure wave) and is destroyed.
【００３７】第３の実施の形態（請求項１〜３，６およ
び９に対応） 図６には、本願発明の第３の実施の形態にかかるディー
ゼル機関の排気ブレーキ装置が示されている。Third Embodiment (Corresponding to Claims 1-3, 6 and 9) FIG. 6 shows an exhaust brake device for a diesel engine according to a third embodiment of the present invention.
【００３８】この場合、容積拡張室５は、排気シャッタ
ー弁３と排気ガス浄化手段４との間の排気管２を拡大す
ることにより形成されている。また、第２の実施の形態
におけると同様に、排気シャッター弁３を開閉作動させ
るためのアクチュエータ７は、第１デューティソレノイ
ドバルブ１４を介して真空ポンプ８に連通されるととも
に、第２デューティソレノイドバルブ１５を介して大気
に連通されており、これらの第１および第２デューティ
ソレノイドバルブ１４，１５は、制御回路１３からの制
御信号により作動されることとなっている。なお、本実
施の形態の場合、排気シャッター弁３は、第１および第
２デューティソレノイドバルブ１４，１５が共にデュー
ティ値＝５０でＯＮ作動されたとき所定開度状態（例え
ば、半開状態）とされることとなっている。その他の構
成および作用効果は第１および第２の実施の形態におい
て説明したと同様なので説明を省略する。In this case, the volume expansion chamber 5 is formed by enlarging the exhaust pipe 2 between the exhaust shutter valve 3 and the exhaust gas purifying means 4. Further, as in the second embodiment, an actuator 7 for opening and closing the exhaust shutter valve 3 is connected to a vacuum pump 8 via a first duty solenoid valve 14 and a second duty solenoid valve The first and second duty solenoid valves 14 and 15 are operated by a control signal from the control circuit 13. In the case of the present embodiment, the exhaust shutter valve 3 is set to a predetermined opening state (for example, a half-open state) when both the first and second duty solenoid valves 14 and 15 are turned ON with a duty value of 50. It is supposed to be. The other configuration and operation and effect are the same as those described in the first and second embodiments, and thus description thereof will be omitted.
【００３９】第４の実施の形態（請求項７〜９に対応） 図７には、本願発明の第４の実施の形態にかかるディー
ゼル機関の排気ブレーキ装置が示されている。Fourth Embodiment (Corresponding to Claims 7 to 9) FIG. 7 shows an exhaust brake device for a diesel engine according to a fourth embodiment of the present invention.
【００４０】この場合、排気シャッター弁３の上流側か
ら排気ガス浄化手段４の下流側にバイパスするバイパス
通路１６が設けられており、該バイパス通路１６には、
前記排気シャッター弁３の開作動に先立って開作動し且
つ燃料カット域において燃料復帰前に開閉動作を完了す
るバイパス弁１７が介設されている。前記バイパス通路
１６は、排気管２の中心部に位置され、しかも排気ガス
浄化手段４を貫通して形成されている。また、排気シャ
ッター弁３は、図８（イ）に示すように、排気管２とバ
イパス通路１６との間に形成される環状通路を開閉する
一対の弁体３ａ，３ｂとからなっており、図８（ロ）に
示すように、弁体３ａ，３ｂが重合する方向に作動する
ことにより開作動されることとなっている。In this case, a bypass passage 16 is provided for bypassing from the upstream side of the exhaust shutter valve 3 to the downstream side of the exhaust gas purifying means 4.
A bypass valve 17 that opens before the opening operation of the exhaust shutter valve 3 and completes the opening and closing operation before returning to fuel in a fuel cut region is provided. The bypass passage 16 is located at the center of the exhaust pipe 2 and formed through the exhaust gas purifying means 4. As shown in FIG. 8A, the exhaust shutter valve 3 includes a pair of valve bodies 3a and 3b that open and close an annular passage formed between the exhaust pipe 2 and the bypass passage 16. As shown in FIG. 8B, the opening operation is performed by operating the valve bodies 3a and 3b in the direction in which they overlap.
【００４１】そして、この排気ブレーキ装置には、前記
排気シャッター弁３を開閉作動させるための第１アクチ
ュエータ１８と、前記バイパス弁１７を開閉作動させる
ための第２アクチュエータ１９と、前記両アクチュエー
タ１８，１９の駆動源である真空ポンプ８とが付設され
ている。前記第１アクチュエータ１８と真空ポンプ８と
の間には第１負圧切換弁２０が介設される一方、前記第
２アクチュエータ１９と真空ポンプ８との間には第２負
圧切換弁２１が介設されている。The exhaust brake device includes a first actuator 18 for opening and closing the exhaust shutter valve 3, a second actuator 19 for opening and closing the bypass valve 17, and the two actuators 18, A vacuum pump 8 which is a drive source for the motor 19 is additionally provided. A first negative pressure switching valve 20 is provided between the first actuator 18 and the vacuum pump 8, while a second negative pressure switching valve 21 is provided between the second actuator 19 and the vacuum pump 8. It is interposed.
【００４２】そして、第１負圧切換弁２０のＯＮ状態に
おいて第１アクチュエータ１８は排気シャッター弁３を
全閉するように作動し、第１負圧切換弁２０のＯＦＦ状
態において第１アクチュエータ１８は排気シャッター弁
３を全開するように作動し、第２負圧切換弁２１のＯＮ
状態において第２アクチュエータ１９は排気シャッター
弁３を全開するように作動し、第２負圧切換弁２１のＯ
ＦＦ状態においてアクチュエータ１９は排気シャッター
弁３を全開するように作動することとなっている。符号
２２は排気ブレーキの作動をを検出する排気ブレーキ作
動センサー、２３は制御回路、２４は燃料ポンプコント
ロールスリーブである。その他の構成は第１の実施の形
態と同様なので説明を省略する。When the first negative pressure switching valve 20 is ON, the first actuator 18 operates to fully close the exhaust shutter valve 3, and when the first negative pressure switching valve 20 is OFF, the first actuator 18 operates. The exhaust shutter valve 3 is operated to be fully opened, and the second negative pressure switching valve 21 is turned on.
In the state, the second actuator 19 operates so as to fully open the exhaust shutter valve 3, and the second negative pressure switching valve 21
In the FF state, the actuator 19 operates to fully open the exhaust shutter valve 3. Reference numeral 22 denotes an exhaust brake operation sensor for detecting operation of an exhaust brake, 23 denotes a control circuit, and 24 denotes a fuel pump control sleeve. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【００４３】次に、図９に示すフローチャートを参照し
て、上記構成のディーゼル機関の排気ブレーキ装置の作
用について説明する。Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 9, the operation of the exhaust brake device for a diesel engine having the above configuration will be described.
【００４４】ステップＳ1において各種データ（即ち、
ディーゼルエンジン１の運転状態および排気シャッター
弁３の開度）が取り込まれ、ステップＳ2において排気
ブレーキスイッチがＯＮ状態と判定され、ステップＳ3
においてニュートラルスイッチがＯＦＦ状態と判定さ
れ、ステップＳ4においてクラッチスイッチがＯＦＦ状
態と判定され、ステップＳ5においてアクセルスイッチ
がＯＦＦ状態と判定され、しかもステップＳ6において
エンジン回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、１３００ｒ
ｐｍ）を超えていると判定された場合（即ち、ディーゼ
ルエンジン１の運転状態が減速状態と判定された場合）
には、ステップＳ7に進み、第１負圧切換弁２０がＯＮ
状態とされる。すると、第１アクチュエータ１８が作動
されて排気シャッター弁３は全閉状態とされる。その
後、制御はステップＳ1へリターンする。In step S 1 , various data (ie,
Opening of the operating condition and the exhaust shutter valve 3 of the diesel engine 1) is captured, the exhaust brake switch in step S 2 is determined as ON state, the step S 3
In neutral switch is determined that the OFF state, the clutch switch in step S 4 is judged to OFF state, it is determined accelerator switch is in an OFF state in step S 5, moreover the engine speed Ne is the predetermined rotation speed in step S 6 ( For example, 1300r
pm) (that is, when the operating state of the diesel engine 1 is determined to be in a decelerating state).
, The process proceeds to step S 7, the first negative pressure switching valve 20 is ON
State. Then, the first actuator 18 is operated, and the exhaust shutter valve 3 is fully closed. Control then returns to step S 1.
【００４５】一方、ステップＳ2において排気ブレーキ
スイッチがＯＦＦ状態と判定され、ステップＳ3におい
てニュートラルスイッチがＯＮ状態と判定され、ステッ
プＳ4においてクラッチスイッチがＯＮ状態と判定さ
れ、ステップＳ5においてアクセルスイッチがＯＮ状態
と判定され、あるいはステップＳ6においてエンジン回
転数Ｎｅが所定回転数（例えば、１３００ｒｐｍ）以下
と判定された場合には、ステップＳ8に進み、排気シャ
ッター弁３が全閉状態にあるか否かの判定がなされる。
ここで、肯定判定された場合、ステップＳ9において第
２負圧切換弁２１がＯＮ状態とされる。すると、第２ア
クチュエータ１９が作動されてバイパス弁１７が全開さ
れる。なお、ステップＳ8において肯定判定された場合
には以下の制御を省略してステップＳ1へリターンす
る。On the other hand, the exhaust brake switch in step S 2 is determined as the OFF state, the neutral switch is determined to ON state in step S 3, the clutch switch is determined to ON state in step S 4, the accelerator in step S 5 switch is determined to oN state, or the engine speed Ne is the predetermined rotation speed in step S 6 (e.g., 1300 rpm) when it is determined that the following, the process proceeds to step S 8, the exhaust shutter valve 3 is fully closed A determination is made whether there is.
Here, if an affirmative determination, the second negative pressure switching valve 21 is turned ON in step S 9. Then, the second actuator 19 is operated and the bypass valve 17 is fully opened. Incidentally, the process returns to step S 1 is omitted the following control when an affirmative determination is made in step S 8.
【００４６】ついで、ステップＳ9においてフラッグ判
定（即ち、Ｆ＝１か否かの判定）を行い、ここで、肯定
判定された場合には、ステップＳ10においてタイマー
（例えば、タイマー値Ｔ＝５０ｍｓｅｃ）のカウントが
開始され、ステップＳ11においてフラッグＦ＝１とさ
れ、ステップＳ12においてタイマーがカウントアップし
たと判定されると、ステップＳ13において第１および第
２負圧切換弁２０，２１がＯＦＦ状態とされる。する
と、第１および第２アクチュエータ１８，１９が作動さ
れて排気シャッター弁３およびバイパス弁１７は全開状
態とされ、その後ステップＳ1へリターンする。なお、
ステップＳ9において否定判定された場合には、ステッ
プＳ10およびステップＳ11を省略してステップＳ12へ進
み、また、ステップＳ12において否定判定された場合に
は、以後の制御を省略してステップＳ1へリターンす
る。[0046] Then, the flag determination (i.e., F = 1 for determining whether or not) in step S 9 is performed, where, when a positive determination is made, the timer in step S 10 (e.g., the timer value T = 50 msec ) count is started, and is a flag F = 1 in step S 11, the timer in step S 12 is determined to have counted up, the first and second negative pressure switching valve 20, 21 in step S 13 It is turned off. Then, the first and second actuators 18 and 19 are actuated exhaust shutter valve 3 and the bypass valve 17 is fully opened, and then returns to step S 1. In addition,
When a negative determination is made in step S 9, the process proceeds to step S 12 by skipping step S 10 and step S 11, also in the case where a negative determination is made in step S 12, by omitting the subsequent control returns to the step S 1.
【００４７】ところで、エンジン回転数Ｎｅが１３００
ｒｐｍを超えた状態において排気ブレーキ解除信号が出
た場合（即ち、燃料カットされた場合）には、制御回路
２３からの制御信号により燃料ポンプコントロールスリ
ーブ２４が制御されて所定期間燃料復帰を遅延させ、当
該期間内で上記ステップＳ9〜ステップＳ13の制御が実
行される。つまり、燃料カット域においてはバイパス弁
１７は燃料復帰前に開閉作動を完了することとなってい
るのである。このようにすると、燃料復帰時においては
バイパス通路１６は閉鎖されることとなる。従って、排
気ガス浄化手段４により浄化されない燃焼ガスが排気さ
れることがなくなり、ＨＣの排出を効果的に防止でき
る。なお、燃料カット条件は、排気ブレーキスイッチＯ
Ｎ、ニュートラルスイッチＯＦＦ、クラッチスイッチＯ
ＦＦ、アクセルスイッチＯＦＦおよびエンジン回転数Ｎ
ｅ≧１１００ｒｐｍの全てを満たすこととされている。The engine speed Ne is 1300.
When the exhaust brake release signal is output in a state where the rotation speed exceeds the rpm (that is, when the fuel is cut), the fuel pump control sleeve 24 is controlled by the control signal from the control circuit 23 to delay the fuel return for a predetermined period. the control of steps S 9 ~ step S 13 is performed within the period. That is, in the fuel cut region, the opening and closing operation of the bypass valve 17 is completed before the fuel returns. By doing so, the bypass passage 16 is closed when the fuel returns. Therefore, the combustion gas not purified by the exhaust gas purifying means 4 is not exhausted, and the emission of HC can be effectively prevented. Note that the fuel cut condition is the exhaust brake switch O
N, neutral switch OFF, clutch switch O
FF, accelerator switch OFF and engine speed N
It is assumed that all of e ≧ 1100 rpm are satisfied.
【００４８】上記したように、本実施の形態において
は、排気シャッター弁３の開作動初期においては、バイ
パス弁１７が全開状態とされるところから、排気ガス
は、排気ガス浄化手段４をバイパスするバイパス通路１
６を介して排出されることとなる。従って、排気ガス浄
化手段４には動圧（即ち、圧力波）が作用することがな
くなり、排気ガス浄化手段４が破壊するということはな
くなる。As described above, in the present embodiment, in the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve 3, the exhaust valve bypasses the exhaust gas purifying means 4 because the bypass valve 17 is fully opened. Bypass passage 1
6 will be discharged. Therefore, the dynamic pressure (that is, the pressure wave) does not act on the exhaust gas purifying means 4, and the exhaust gas purifying means 4 does not break.
【００４９】第５の実施の形態（請求項１，２，４，
５，６および９に対応） 図１０には、本願発明の第５の実施の形態にかかるディ
ーゼル機関の排気ブレーキ装置が示されている。Fifth Embodiment (Claims 1, 2, 4, and 5)
FIG. 10 shows an exhaust brake device for a diesel engine according to a fifth embodiment of the present invention.
【００５０】この場合、第１の実施の形態とは、排気シ
ャッター弁３は、所定開度（符号３′で示す開度）まで
は容積拡張室５の入口５ａのみを開状態とし、所定開度
以上（符号３′→３″で示す開度）で排気管２を開状態
とするように構成されている点が相異しているのみであ
り、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。In this case, the first embodiment is different from the first embodiment in that the exhaust shutter valve 3 opens only the inlet 5a of the volume expansion chamber 5 up to a predetermined opening degree (the opening degree indicated by reference numeral 3 '). The second embodiment is different from the first embodiment only in that the exhaust pipe 2 is configured to be in an open state when the opening degree is equal to or more than the opening degree (the opening degree indicated by reference numeral 3 ′ → 3 ″). Is the same as
【００５１】上記のように構成した場合、排気シャッタ
ー弁３の開作動初期において排気ガスの全量が容積拡張
室５のみに流入することとなり、排気ガス浄化手段４に
対する動圧の影響をより一層緩和することができる。な
お、排気シャッター弁３の開度制御は、第２あるいは第
３の実施の形態におけると同様とすることができる。In the case of the above construction, the entire amount of the exhaust gas flows only into the volume expansion chamber 5 at the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve 3, so that the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means 4 is further reduced. can do. The control of the opening of the exhaust shutter valve 3 can be the same as in the second or third embodiment.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本願発明によれば、ディーゼルエンジン
の排気管に設けられ、減速時にエンジンブレーキをかけ
るために閉作動される排気シャッター弁と、該排気シャ
ッター弁の下流側に配設された排気ガス浄化手段とを備
えたディーゼル機関の排気ブレーキ装置において、前記
排気シャッター弁の開作動初期に前記排気ガス浄化手段
に作用する動圧を緩和する動圧緩和手段を付設して、排
気シャッター弁の開作動初期において該排気シャッター
弁の上流側に生じていた高内圧（即ち、動圧）を動圧緩
和手段により減圧するようにしたので、下流側に位置す
る排気ガス浄化手段に大きな動圧（即ち、圧力波）が作
用することがなくなり、排気ガス浄化手段が破壊すると
いうことがなくなるという優れた効果がある。According to the present invention, an exhaust shutter valve provided in an exhaust pipe of a diesel engine and closed to apply an engine brake during deceleration, and an exhaust gas disposed downstream of the exhaust shutter valve are provided. An exhaust brake device for a diesel engine comprising a gas purifying means, wherein a dynamic pressure reducing means for relieving a dynamic pressure acting on the exhaust gas purifying means in an early stage of the opening operation of the exhaust shutter valve is provided. Since the high internal pressure (ie, dynamic pressure) generated on the upstream side of the exhaust shutter valve in the early stage of the opening operation is reduced by the dynamic pressure reducing means, a large dynamic pressure ( That is, there is an excellent effect that the pressure wave) does not act and the exhaust gas purifying means does not break.
【００５３】また、前記動圧緩和手段を、前記排気シャ
ッター弁と排気ガス浄化手段との間に形成された容積拡
張室により構成した場合、動圧緩和手段の構成が簡略と
なるし、この場合において、前記容積拡張室を、前記排
気管を拡大することにより形成すれば、より一層の簡略
化が得られるし、前記容積拡張室を、前記排気管と並列
状態で設けるとともに、その入口を、前記排気シャッタ
ー弁により開閉するようにすれば、排気シャッター弁の
開作動初期において排気ガスの大部分が容積拡張室へ流
入することとなり、排気ガス浄化手段に対する動圧の影
響をより確実に緩和できる。また、前記排気シャッター
弁を、所定開度で前記容積拡張室の入口のみを開状態と
し、所定開度以上で前記容積拡張室の入口および排気管
を開状態とするものとすれば、排気シャッター弁の開作
動初期において排気ガスの全量が容積拡張室のみに流入
することとなり、排気ガス浄化手段に対する動圧の影響
をより一層緩和することができる。また、前記排気シャ
ッター弁を、開作動時において所定開度まで徐々に開く
ように制御するようにすれば、排気シャッター弁の開作
動初期において排気ガスが容積拡張室に流入する量を徐
々に増大できることとなり、排気ガス浄化手段に対する
動圧の影響がより一層緩和できる。When the dynamic pressure relaxing means is constituted by a volume expansion chamber formed between the exhaust shutter valve and the exhaust gas purifying means, the structure of the dynamic pressure relaxing means is simplified. In the above, if the volume expansion chamber is formed by enlarging the exhaust pipe, further simplification can be obtained, and the volume expansion chamber is provided in parallel with the exhaust pipe, and an inlet thereof is provided. If the exhaust shutter valve is opened and closed, most of the exhaust gas flows into the volume expansion chamber in the initial stage of the opening operation of the exhaust shutter valve, and the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means can be more reliably reduced. . Further, if the exhaust shutter valve is configured such that only the inlet of the volume expansion chamber is opened at a predetermined opening degree and the inlet and the exhaust pipe of the volume expansion chamber are opened at a predetermined opening degree or more, an exhaust shutter is provided. In the initial stage of the valve opening operation, the entire amount of the exhaust gas flows only into the volume expansion chamber, so that the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means can be further reduced. Further, if the exhaust shutter valve is controlled so as to gradually open to a predetermined opening degree during the opening operation, the amount of exhaust gas flowing into the volume expansion chamber gradually increases at the beginning of the opening operation of the exhaust shutter valve. As a result, the influence of the dynamic pressure on the exhaust gas purifying means can be further reduced.
【００５４】また、前記動圧緩和手段を、前記排気シャ
ッター弁の上流側から前記排気ガス浄化手段の下流側に
バイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けら
れ、前記排気シャッター弁の開作動に先立って開作動す
るバイパス弁とにより構成した場合、排気シャッター弁
の開作動に先立ってバイパス通路を介して排気ガスが排
気ガス浄化手段の下流側へバイパスされることとなり、
排気ガス浄化手段へ大きな動圧が作用することがなくな
るとともに、排気シャッター弁の開作動初期に排気され
る未燃焼ガスが排気ガス浄化手段へ供給されることがな
くなる。この場合において、前記バイパス弁を、燃料カ
ット域において燃料復帰前に開閉動作を完了するように
制御するようにすれば、燃料復帰時においてはバイパス
通路は閉鎖されることとなり、排気ガス浄化手段により
浄化されない燃焼ガスが排気されることがなくなる（即
ち、ＨＣの排出が効果的に防止できる）。A bypass passage for bypassing the dynamic pressure reducing means from an upstream side of the exhaust shutter valve to a downstream side of the exhaust gas purifying means; and a bypass passage provided in the bypass passage for opening the exhaust shutter valve. When configured with a bypass valve that opens beforehand, the exhaust gas is bypassed to the downstream side of the exhaust gas purifying means via a bypass passage prior to the opening operation of the exhaust shutter valve,
A large dynamic pressure does not act on the exhaust gas purifying means, and unburned gas exhausted in the early stage of the opening operation of the exhaust shutter valve is not supplied to the exhaust gas purifying means. In this case, if the bypass valve is controlled so as to complete the opening and closing operation before fuel return in the fuel cut region, the bypass passage will be closed at the time of fuel return, and the exhaust gas purifying means Unburned combustion gas is not exhausted (that is, HC emission can be effectively prevented).
【００５５】また、前記排気シャッター弁を、排気ブレ
ーキスイッチのＯＦＦ作動時、ニュートラルスイッチの
ＯＮ作動時、クラッチスイッチのＯＮ作動時、アクセル
スイッチのＯＮ作動時およびエンジン回転数が所定値以
下となった時のうち少なくともいづれか一つを満足した
ときに開作動するように制御した場合、運転状態に対応
した排気シャッター弁の開作動制御が行えることとな
る。Further, when the exhaust shutter valve is turned off when the exhaust brake switch is turned off, when the neutral switch is turned on, when the clutch switch is turned on, when the accelerator switch is turned on, and the engine speed is below a predetermined value. When the opening operation is controlled when at least one of the times is satisfied, the opening operation control of the exhaust shutter valve corresponding to the operation state can be performed.
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an exhaust brake device for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置の作用を説明するフローチャ
ートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the exhaust brake device for a diesel engine according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本願発明の第２の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an exhaust brake device for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本願発明の第２の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置の作用を説明するフローチャ
ートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of an exhaust brake device for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本願発明の第２の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置における排気シャッター弁の
開度変化を示すタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart showing a change in the opening degree of an exhaust shutter valve in an exhaust brake device for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本願発明の第３の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an exhaust brake device for a diesel engine according to a third embodiment of the present invention.
【図７】本願発明の第４の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing an exhaust brake device for a diesel engine according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本願発明の第４の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置における排気シャッター弁を
示す図であり、（イ）は全閉状態を、（ロ）は全開状態
を示している。FIG. 8 is a view showing an exhaust shutter valve in an exhaust brake device for a diesel engine according to a fourth embodiment of the present invention, wherein (a) shows a fully closed state, and (b) shows a fully open state. .
【図９】本願発明の第４の実施の形態にかかるディーゼ
ル機関の排気ブレーキ装置の作用を説明するフローチャ
ートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of an exhaust brake device for a diesel engine according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本願発明の第５の実施の形態にかかるディー
ゼル機関の排気ブレーキ装置を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an exhaust brake device for a diesel engine according to a fifth embodiment of the present invention.
１はディーゼルエンジン、２は排気管、３は排気シャッ
ター弁、４は排気ガス浄化手段（触媒コンバータ）、５
は容積拡張室、５ａは入口、５ｂは出口、１６はバイパ
ス通路、１７はバイパス弁。1 is a diesel engine, 2 is an exhaust pipe, 3 is an exhaust shutter valve, 4 is an exhaust gas purifying means (catalytic converter), 5
Is a volume expansion chamber, 5a is an inlet, 5b is an outlet, 16 is a bypass passage, and 17 is a bypass valve.
Claims (9)
れ、減速時にエンジンブレーキをかけるために閉作動さ
れる排気シャッター弁と、該排気シャッター弁の下流側
に配設された排気ガス浄化手段とを備えたディーゼル機
関の排気ブレーキ装置であって、前記排気シャッター弁
の開作動初期に前記排気ガス浄化手段に作用する動圧を
緩和する動圧緩和手段が付設されていることを特徴とす
るディーゼル機関の排気ブレーキ装置。An exhaust shutter valve is provided in an exhaust pipe of a diesel engine and is closed to apply an engine brake during deceleration, and exhaust gas purifying means is provided downstream of the exhaust shutter valve. An exhaust brake device for a diesel engine, further comprising a dynamic pressure reducing means for reducing a dynamic pressure acting on the exhaust gas purifying means at an early stage of the opening operation of the exhaust shutter valve. Exhaust braking device.
ー弁と排気ガス浄化手段との間に形成された容積拡張室
により構成されていることを特徴とする前記請求項１記
載のディーゼル機関の排気ブレーキ装置。2. The diesel engine according to claim 1, wherein said dynamic pressure reducing means comprises a volume expansion chamber formed between said exhaust shutter valve and exhaust gas purifying means. Exhaust braking device.
ることにより形成されていることを特徴とする前記請求
項２記載のディーゼル機関の排気ブレーキ装置。3. The exhaust brake device for a diesel engine according to claim 2, wherein the volume expansion chamber is formed by enlarging the exhaust pipe.
態で設けられており、その入口は、前記排気シャッター
弁により開閉されることを特徴とする前記請求項２記載
のディーゼル機関の排気ブレーキ装置。4. The exhaust system according to claim 2, wherein the volume expansion chamber is provided in parallel with the exhaust pipe, and an inlet of the volume expansion chamber is opened and closed by the exhaust shutter valve. Brake device.
記容積拡張室の入口のみを開状態とし、所定開度以上で
前記容積拡張室の入口および排気管を開状態とするもの
とされていることを特徴とする前記請求項４記載のディ
ーゼル機関の排気ブレーキ装置。5. The exhaust shutter valve opens only the inlet of the volume expansion chamber at a predetermined opening degree, and opens the inlet of the volume expansion chamber and the exhaust pipe at a predetermined opening degree or more. 5. The exhaust brake device for a diesel engine according to claim 4, wherein:
いて所定開度まで徐々に開くように制御されることを特
徴とする前記請求項２ないし請求項５のいずれか一項記
載のディーゼル機関の排気ブレーキ装置。6. The diesel engine according to claim 2, wherein the exhaust shutter valve is controlled so as to gradually open to a predetermined opening degree during an opening operation. Exhaust braking device.
ー弁の上流側から前記排気ガス浄化手段の下流側にバイ
パスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられ、
前記排気シャッター弁の開作動に先立って開作動するバ
イパス弁とにより構成されていることを特徴とする前記
請求項１記載のディーゼル機関の排気ブレーキ装置。7. A bypass passage that bypasses from an upstream side of the exhaust shutter valve to a downstream side of the exhaust gas purifying unit, the dynamic pressure relaxation unit is provided in the bypass passage,
2. The exhaust brake device for a diesel engine according to claim 1, further comprising a bypass valve that opens before the exhaust shutter valve opens.
て燃料復帰前に開閉動作を完了するように制御されるこ
とを特徴とする前記請求項７記載のディーゼル機関の排
気ブレーキ装置。8. The exhaust brake device for a diesel engine according to claim 7, wherein the bypass valve is controlled so as to complete an opening and closing operation before returning to fuel in a fuel cut region.
スイッチのＯＦＦ作動時、ニュートラルスイッチのＯＮ
作動時、クラッチスイッチのＯＮ作動時、アクセルスイ
ッチのＯＮ作動時およびエンジン回転数が所定値以下と
なった時のうち少なくともいづれか一つを満足したとき
に開作動するように制御されることを特徴とする前記請
求項１ないし請求項８のいずれか一項記載のディーゼル
機関の排気ブレーキ装置。9. The exhaust shutter valve turns on a neutral switch when an exhaust brake switch is turned off.
It is controlled to be opened when at least one of the following conditions is satisfied during operation, when the clutch switch is ON, when the accelerator switch is ON, and when the engine speed is equal to or less than a predetermined value. The exhaust brake device for a diesel engine according to any one of claims 1 to 8, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35031596A JP3975498B2 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Exhaust brake device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35031596A JP3975498B2 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Exhaust brake device for diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10184397A true JPH10184397A (en) | 1998-07-14 |
| JP3975498B2 JP3975498B2 (en) | 2007-09-12 |
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ID=18409660
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35031596A Expired - Fee Related JP3975498B2 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Exhaust brake device for diesel engine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3975498B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021181770A (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | ボッシュ株式会社 | Exhaust brake control method and exhaust brake device |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35031596A patent/JP3975498B2/en not_active Expired - Fee Related
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