JP2005220840A - エキゾーストブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】バタフライバルブの傾動に伴う気流音を低減できるエキゾーストブレーキを提供する。
【解決手段】エンジン排気系統１に組み込んだボディ２と、ボディ２内に傾動可能に枢支したバタフライバルブ５とを備え、このバタフライバルブ５の周縁部にバルブ厚み方向に貫通する通気孔６を穿設している。
バタフライバルブ５の姿勢がボディ２内部の流路開口を閉止する位置になると、排気流Ｇはバタフライバルブ５の下流側へ導かれる。
【選択図】図１

Description

本発明はエキゾーストブレーキに関するものである。

エキゾーストブレーキは、車両用内燃機関の排気系統に組み込んだボディと、流路開口を拡縮し得るようにボディ内に枢支したバタフライバルブと、該バタフライバルブを傾動させるバキュームシリンダなどアクチュエータとで構成されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。

ボディ内の流路開口が狭まるようにバタフライバルブを傾動させると、シリンダからの排気の送出が妨げられてクランクシャフトの回転が抑制され、これにより、車両の減速が図られることになる。

また、ディーゼルエンジンの排気には、炭素質よりなる煤と、高沸点炭化水素成分からなるＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）を主な成分として、微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）が加わった組成のパティキュレート（粒子状物質）が含まれており、当該パティキュレートの大気中への拡散を抑制するために、エンジン排気系統にパティキュレート捕集用のフィルタを組み込むことが行なわれている。

パティキュレートフィルタには、コージェライトなどのセラミックスによってハニカムコアを形成し、当該ハニカムコアの多孔質薄壁で区分される多数の流路にエンジンからの排気を流通させるようにしたものがあり、排気に含まれているパティキュレートを多孔質薄壁で捕集し、当該多孔質薄壁を透過した排気を大気中へ放出している。

このようなパティキュレートフィルタでは、排気抵抗が増大しないように、多孔質薄壁に堆積したパティキュレートを燃焼によって除去し、パティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、エンジンが通常運転されている場合は、パティキュレートが自然着火し得る程度にまで排気温度が上がる機会が少ない。

そこで、白金を担持したアルミナにセリウムなどの希土類元素を添加した酸化触媒を、パティキュレートフィルタに担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタの実用化が進められており、これを用いれば、捕集したパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、自然着火に至らない排気温度であってもパティキュレートを燃焼除去することが可能となる。

上記の酸化触媒には活性温度領域があり、排気温度が活性下限温度に達しない運転状態（一般的に軽負荷の運転領域に排気温度が低い領域が拡がっている）が続くと、酸化触媒が活性化しないためにパティキュレートが良好に燃焼除去されないという事象が起きる。

この解消策として車両が停止している状態で、圧縮上死点付近における燃料主噴射後の燃料が着火しない時期に、排気に燃料を添加するポスト噴射を行なって触媒上で酸化する燃料の反応熱により触媒床温度を上げるとともに、エキゾーストブレーキにより排気流量を抑えて排気温度を高め、パティキュレートフィルタの強制再生を図ることも提案されている。
実願昭６０−１３５１５２号（実開昭６２−４３１４３号）のマイクロフィルム トヨタ技術会、「自動車用語事典」改訂版、トヨタ自動車株式会社、１９８８年１２月２７日、ｐ．６９

バタフライバルブの姿勢がボディ内部の流路開口を閉止する位置に近付くと、排気流の気流音が大きくなるが、パティキュレートフィルタの強制再生を行なうときは車両が停止しているので、周囲への影響に配慮して気流音を抑制することが望ましい。

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、バタフライバルブの傾動に伴う気流音を抑制できるエキゾーストブレーキを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系統に組み込んだボディと、当該ボディ内に設けたバタフライバルブとを備え、通気孔をバタフライバルブに穿設している。
請求項２に記載の発明は、通気孔をバタフライバルブの周縁部に穿設している。

請求項１に記載の発明においては、バタフライバルブの姿勢がボディ内部の流路開口を閉止する位置に近付いたときに、排気流を通気孔からバタフライバルブ下流側へ導いて、当該排気流の乱れを抑制する。

請求項２に記載の発明においては、通気孔の穿設位置をバタフライバルブの周縁部とし、排気熱に起因した応力集中の低減を図る。

（１）請求項１に記載の発明では、バタフライバルブに穿設して通気孔によって排気流をバタフライバルブの下流側へ導くので、当該バタフライバルブの姿勢が流路開口を閉止する位置に近付いたときの排気流の乱れが抑制され、気流音を低減することができる。

（２）請求項２に記載の発明では、通気孔の穿設位置をバタフライバルブの周縁部にし、排気熱に起因した応力集中を低減しているで、バタフライバルブが歪みにくい。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１及び図２は本発明のエキゾーストブレーキの実施の形態の一例を示すものであり、エンジン排気系統１に組み込んだボディ２と、当該ボディ２内に軸体３，４を介して傾動可能に枢支したバタフライバルブ５とを備え、バルブ厚み方向に貫通する通気孔６を当該バタフライバルブ５の周縁部に穿設している。

一方の軸体３には、クランクアームを介してバキュームシリンダのピストンロッドなどのようなアクチュエータの往復運動部材が連結され、当該往復運動部材の変位に伴って、バタフライバルブ５が傾動するようになっている。

図１及び図２に示すエキゾーストブレーキでは、バタフライバルブ５の姿勢がボディ２内部の流路開口を閉止する位置に近付くと、排気流Ｇがその進行方向上流側から下流側を向いた状態になった通気孔６を経てバタフライバルブ５の下流側へ導かれる。

これにより、バタフライバルブ５付近、特に下流側近傍における排気流Ｇの乱れが抑制され、気流音が低減することができる。
また、通気孔６の穿設位置をバタフライバルブ５の周縁部とし、排気熱に起因した応力集中の低減を図っているので、バタフライバルブ５が歪みにくい。

なお、本発明のエキゾーストブレーキは、上述の実施の形態のみに限定されるものではなく、通気孔の数を増減すること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。

本発明のエキゾーストブレーキは、様々な車種に適用できる。

本発明のエキゾーストブレーキの実施の形態の一例を示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

符号の説明

１ エンジン排気系統
２ ボディ
５ バタフライバルブ
６ 通気孔

Claims (2)

1. 内燃機関の排気系統に組み込んだボディと、当該ボディ内に設けたバタフライバルブとを備え、通気孔をバタフライバルブに穿設したことを特徴とするエキゾーストブレーキ。
2. 通気孔をバタフライバルブの周縁部に穿設した請求項１に記載のエキゾーストブレーキ。

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