JP2006266180A - Exhaust brake device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の排気ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an exhaust brake device for a vehicle.
パティキュレートや黒煙の排出がなく、ディーゼルエンジンに比しNOx(窒素酸化物)の低減が図れるとして、今日、圧縮天然ガスを燃料とする圧縮天然ガスエンジン(以下、「CNGエンジン」という)がトラックやバスに広く搭載されている。
そして、特許文献1に開示されるように、従来、ディーゼルエンジンを搭載したトラックやバス等の車両には、フートブレーキの補助ブレーキ装置として排気ブレーキ装置が広く使用されているが、CNGエンジンを搭載したトラック等の車両にもこの排気ブレーキ装置が使用されている。
There is no particulate or black smoke emission, and NOx (nitrogen oxide) can be reduced compared to diesel engines. Today, compressed natural gas engines using compressed natural gas (hereinafter referred to as “CNG engine”) Widely used in trucks and buses.
And as disclosed in
一般にこの排気ブレーキ装置は、排気管(排気通路)内に装着された排気シャッタと、当該排気シャッタを開閉駆動するアクチュエータとを備え、排気シャッタは減速時にアクチュエータで閉作動される(排気通路を閉じる)ように構成されており、斯様に排気シャッタが閉作動すると、排気管内の圧力が高まり、この圧力が排気行程時にピストンを押し戻そうとする力として働き、これがブレーキ力となって車両の走行速度を減速させることとなる。
しかし、上述の如き排気ブレーキ装置を装備した車両にあっては、エンジンの高回転域(例えば、CNGエンジンで2000回転以上)での排気ブレーキの作動時に、排気シャッタの排ガス上流側の排気管から異音が発生してドライバーに不快感を与えてしまう不具合があった。
即ち、従来周知のようにエンジンの配管(排気管や吸気管)は、その長さに応じた気柱の固有振動数を持っている。
However, in a vehicle equipped with the exhaust brake device as described above, when the exhaust brake is operated in a high engine speed range (for example, 2000 revolutions or more with a CNG engine), the exhaust pipe on the exhaust gas upstream side of the exhaust shutter There was a problem that an abnormal noise was generated, causing the driver to feel uncomfortable.
That is, as is well known in the art, engine piping (exhaust pipes and intake pipes) has the natural frequency of the air column corresponding to its length.
このため、排気ブレーキの作動時に、エンジンの排気の脈動の周波数と排気管の気柱振動とが同調(共鳴)して異音が発生するものと考えられており、エンジン回転数が高いほど異音が大きく、エンジン回転数が低くなると異音は低下する傾向にある。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、排気ブレーキ作動時の異音の発生を防止した排気ブレーキ装置を提供することを目的とする。
For this reason, it is considered that when the exhaust brake is operated, the frequency of the exhaust pulsation of the engine and the air column vibration of the exhaust pipe are synchronized (resonated), and abnormal noise is generated. The noise tends to decrease when the sound is loud and the engine speed is low.
The present invention has been devised in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust brake device that prevents generation of abnormal noise when the exhaust brake is operated.
斯かる目的を達成するため、請求項1に係る発明は、エンジンの排気通路内に装着された排気シャッタと、当該排気シャッタを開閉駆動するアクチュエータとを備えた車両の排気ブレーキ装置に於て、排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じエンジンから排気シャッタまでの排気通路長を可変制御することを特徴とする。
そして、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の排気ブレーキ装置に於て、排気シャッタの排ガス上流側の排気通路に、排気通路長の異なるバイパス通路を設けると共に、両通路の分岐部に、アクチュエータで作動して両通路を切り換える切換えバルブを装着し、排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じ当該切換えバルブを切換え制御することを特徴とする。
In order to achieve such an object, an invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the exhaust brake device according to the first aspect, a bypass passage having a different exhaust passage length is provided in the exhaust passage on the exhaust gas upstream side of the exhaust shutter, and a branch portion of both passages is provided. In addition, a switching valve that is operated by an actuator to switch both passages is mounted, and the switching valve is switched and controlled according to the engine speed when the exhaust brake is operated.
更に、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の排気ブレーキ装置に於て、排気シャッタの排ガス上流側の排気通路内に、アクチュエータで開閉駆動される第2の排気シャッタを装着し、排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じ両排気シャッタを駆動制御することを特徴とする。
そして、請求項4に係る発明は、エンジンの排気通路内に装着された排気シャッタと、当該排気シャッタを開閉駆動するアクチュエータとを備えた車両の排気ブレーキ装置に於て、上記排気シャッタの排ガス上流側の排気通路に、レゾネータ室を設けたことを特徴とし、請求項5に係る発明は、エンジンの排気通路内に装着された排気シャッタと、当該排気シャッタを開閉駆動するアクチュエータとを備えた車両の排気ブレーキ装置に於て、排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じ上記排気シャッタの開度を制御することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 3 is the exhaust brake device according to
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust brake device for a vehicle including an exhaust shutter mounted in an exhaust passage of an engine and an actuator for opening and closing the exhaust shutter. A resonator chamber is provided in the exhaust passage on the side, and the invention according to
請求項1乃至請求項3に係る発明によれば、排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じエンジンから排気シャッタまでの排気通路長を可変制御して共鳴振動周波数を制御したので、排気ブレーキ作動時の異音発生を防止することが可能となった。
また、請求項4に係る発明によれば、排気ブレーキ作動時に発生する異音の特定中心周波数の音がレゾネータ室で減衰されて異音の発生が防止でき、請求項5に係る発明によれば、エンジン回転数に応じ排気シャッタの開度を制御することで、排気管内に発生している定在波の振幅が変化して共鳴周波数が変化するため、異音の発生を防止することができる。
According to the first to third aspects of the invention, when the exhaust brake is operated, the resonance vibration frequency is controlled by variably controlling the exhaust passage length from the engine to the exhaust shutter according to the engine speed. It became possible to prevent the occurrence of abnormal noise at the time.
Further, according to the invention according to claim 4, it is possible to prevent the generation of the abnormal noise by attenuating the noise of the specific center frequency generated when the exhaust brake is operated in the resonator chamber, and according to the invention according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は請求項1及び請求項2の一実施形態に係る排気ブレーキ装置を装着したCNGエンジンの吸排気システムを示し、図中、1は圧縮天然ガスを燃料とするCNGエンジンで、シリンダヘッド3には、各気筒の吸気ポート毎に吸気マニホールド5の分岐管が接続され、また、各気筒の排気ポート毎に排気マニホールド7の分岐管が接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an intake / exhaust system of a CNG engine equipped with an exhaust brake device according to one embodiment of the present invention. In the figure,
そして、図示しないがCNGエンジン1に装着したクランク角センサ(エンジン回転数検出センサ)と、吸気マニホールド5に装着したブースト圧センサ(吸気圧検出センサ)の検出値に基づきECUが走行条件に適した燃料噴射量を求めて、多連式インジェクタ9の各インジェクタ11から順番に、吸気管13内の吸気通路15にCNG燃料を燃料噴射ノズル17で噴射させるようになっており、点火順序に従いCNGエンジン1の各気筒にCNG燃料が供給される。
Although not shown, the ECU is suitable for driving conditions based on detection values of a crank angle sensor (engine speed detection sensor) attached to the
また、排気マニホールド7に接続された排気管19にターボチャージャ21が装着されており、CNGエンジン1から放出された排ガスGがターボチャージャ21のタービン22を回すと、これに直結して回転するコンプレッサ23が吸入空気Aを圧縮して、過給された圧縮空気A-1が吸気通路15から吸気マニホールド5を介してCNGエンジン1に送り込まれるようになっている。
A
更にまた、吸気管13には、ターボチャージャ21で過給された圧縮空気A-1の温度を下げて吸気の充填効率を向上させるインタークーラ25が装着されると共に、コンプレッサ23の上流側の吸気通路11にエアフィルタ27が装着され、タービン22に接続された排気管29に触媒31を内蔵した消音器33が装着されている。そして、インタークーラ25と吸気マニホールド5間の吸気通路15にスロットル弁35が装着されており、当該スロットル弁35の排ガス上流側に、吸気の流れと反対向きに単孔ノズル式の燃料噴射ノズル17が装着され、当該燃料噴射ノズル17に多連式インジェクタ9が接続されている。
Furthermore, an
そして、図1に示すように前記排気管29に、本実施形態に係る排気ブレーキ装置37が装着されている。
図1に於て、39は消音器33の排ガス上流側の排気通路41を開閉する排気シャッタ(バタフライバルブ)で、当該排気シャッタ39は消音器33の近傍に装着されている。そして、排気シャッタ39に単動ピストン形のエアシリンダ(アクチュエータ)43が接続され、当該エアシリンダ43にエア配管45を介してエアタンク47が接続されている。
As shown in FIG. 1, an
In FIG. 1,
そして、エア配管45には、ECUで制御される電磁バルブ49が装着されており、従来の排気ブレーキ装置と同様、排気ブレーキの作動時に、ECUによる電磁バルブ49の制御でエアシリンダ43が排気シャッタ39を閉作動させて、排気通路41を閉じるようになっている。
尚、従来と同様、ECUは、ドライバーが図示しない排気ブレーキ手元スイッチをONにしたとき、クラッチが繋がってトランスミッションがニュートラル位置でない場合に、電磁バルブ49に排気ブレーキ作動信号を送ってこれを作動させるようになっており、以下、本明細書に於て、「排気ブレーキの作動」とはこのような一連の動作をいう。
The
As in the prior art, when the driver turns on an exhaust brake hand switch (not shown), the ECU sends an exhaust brake activation signal to the
而して、斯様に排気シャッタ39が閉作動すると、排気通路41内の圧力が高まり、この圧力がブレーキ力となって車両を減速させるが、本実施形態に係る排気ブレーキ装置37は、上述の如き従来と同一の構成に加え、以下の如き特徴を有している。
即ち、前記排気シャッタ39の排ガス上流側の排気通路41(排気管29)には、排気管29を直下する排気通路41より排気通路長の長いバイパス通路51が設けられている。
Thus, when the
That is, the exhaust passage 41 (exhaust pipe 29) on the exhaust gas upstream side of the
そして、排気流路41とバイパス通路51の分岐部に、単動ピストン形のエアシリンダ53で開閉駆動して排気通路41とバイパス通路51の流路を切り換える切換えバルブ55が装着されており、エアシリンダ53とエアタンク47の間にエア配管57が接続され、当該エア配管57にECUで制御される電磁バルブ59が装着されている。
而して、既述したように、従来、排気ブレーキ装置を装備した車両では、エンジンの高回転域で排気ブレーキを作動させると、排気の脈動と排気管の気柱振動とが同調して異音が発生する不具合がある。
A
Thus, as described above, conventionally, in a vehicle equipped with an exhaust brake device, when the exhaust brake is operated in a high engine speed range, the exhaust pulsation and the exhaust column air column vibration are synchronized with each other. There is a problem that sounds are generated.
そこで、本実施形態では、斯様に排気ブレーキの作動時に異音が発生し始める高回転域のエンジン回転数が、予め設定値NとしてECUのメモリに設定,記憶されている。
そして、ECUは、エアシリンダ43を駆動して排気シャッタ39を閉作動させる排気ブレーキの作動時に、クランク角センサで検出したエンジン回転数の検出値Niと設定値Nとを比較し、検出値Niが設定値N以上と判定したとき、電磁バルブ59に指令を送り、エアシリンダ53で切換えバルブ55を作動させて排気通路41側の流路を閉じると共に、バイパス通路51側を開けて排ガスGをバイパス通路51へ流下させるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the engine speed in the high engine speed range where abnormal noise starts to occur when the exhaust brake is operated is set and stored in advance in the ECU memory as the set value N.
Then, the ECU compares the detected value Ni of the engine speed detected by the crank angle sensor with the set value N when the exhaust brake that drives the
このように本実施形態は、排気ブレーキの作動時にCNGエンジン1のエンジン回転数が設定値N以上であるとき、切換えバルブ55で排気通路41側の流路を閉じ、バイパス通路51側を開けてCNGエンジン1から排気シャッタ39までの排気通路長を長くすることで、共鳴振動周波数を低回転側へずらしている。
また、斯様に共鳴振動周波数を低回転側へずらした状態で、排気ブレーキの作動で車両が減速してエンジン回転数が低下すると、排気ブレーキの作動中にCNGエンジン1の低回転域で排気の脈動と気柱振動とが同調して、再び異音が発生する虞がある。
Thus, in the present embodiment, when the engine speed of the
In addition, when the vehicle decelerates due to the operation of the exhaust brake and the engine speed decreases while the resonance vibration frequency is shifted to the low rotation side in this manner, the exhaust gas is exhausted in the low rotation range of the
そこで、ECUは、エンジン回転数の検出値Niが設定値Nより下がると、斯様な異音の発生を防止するため、エアシリンダ53を介して切換えバルブ55でバイパス通路51側を閉じ、排気通路41側を開けて排ガスGを排気通路41へと流下させるようになっている。
尚、排気ブレーキの非作動時には、CNGエンジン1の低回転域から高回転域に亘って、切換えバルブ55はバイパス通路51側を閉じ、排気通路41側を開けて排ガスGを排気通路41へと流下させている。
Therefore, when the detected value Ni of the engine speed falls below the set value N, the ECU closes the
When the exhaust brake is not operated, the switching
この排気ブレーキ作動時のエンジン回転数と、切換えバルブ55による流路の切換えとの関係を図示したものが図2である。
本実施形態はこのように構成されているから、ECUは、エアシリンダ43を駆動して排気シャッタ39を閉作動させる排気ブレーキの作動時に、クランク角センサからエンジン回転数を検出し(図3のステップS1)、この検出値Niと設定値Nとを比較する(ステップS2)。
FIG. 2 illustrates the relationship between the engine speed during the operation of the exhaust brake and the switching of the flow path by the switching
Since the present embodiment is configured in this way, the ECU detects the engine speed from the crank angle sensor when the exhaust brake is operated to drive the
そして、ステップS2に於て、検出値Niが設定値N以上であると判定すると、ステップS3に進み、ECUは電磁バルブ59に指令を送り、エアシリンダ53で切換えバルブ55を作動させて排気通路41側の流路を閉じると共に、バイパス通路51側を開けて排ガスGをバイパス通路51へ流下させる。
而して、斯様に排気通路41側の流路が閉じてバイパス通路51側の流路が開くことで、CNGエンジン1から排気シャッタ39までの排気通路長が長くなるため、気柱振動の共鳴振動周波数が低回転側へとずれて共鳴が防止され、異音が発生しなくなる。
If it is determined in step S2 that the detected value Ni is greater than or equal to the set value N, the process proceeds to step S3, where the ECU sends a command to the
Thus, the
また、斯様に排ガスGが排気通路長の長いバイパス通路51側へバイパスしても、CNGエンジン1の高回転域では排ガス温度が高いため、排気通路41側を流下する場合に比し触媒31までの間で温度降下が大きいものの、触媒活性に何ら支障を来すことはない。
一方、ステップS2に於て、検出値Niが設定値Nに達していないと判定すると、ECUはステップS4に進み、排気通路41側の流路を開とし、バイパス通路51側を閉じて排ガスGを排気通路41へ流下させる。
Further, even if the exhaust gas G is bypassed to the
On the other hand, if it is determined in step S2 that the detected value Ni has not reached the set value N, the ECU proceeds to step S4, opens the flow passage on the
尚、既述したように排気ブレーキの非作動時には、CNGエンジン1の低回転域から高回転域に亘って、切換えバルブ55はバイパス通路51側を閉じ、排気通路41側を開けているから、ステップS2で検出値Niが設定値Nに達していないと判定した場合、ECUは改めて切換えバルブ55でバイパス通路51側を閉じ、排気通路41側を開けることはない。
As described above, when the exhaust brake is not operated, the switching
而して、CNGエンジン1の低回転域では排気温度が低いことが多いため、斯様に流路の短い排気通路41側を排ガスGが流下することで、触媒31までの間で排気温度が下がり難く好都合となる。
このように、本実施形態は、排気ブレーキの作動時にCNGエンジン1のエンジン回転数が設定値N以上である場合、切換えバルブ55で排気通路41側の流路を閉じ、バイパス通路51側を開けてCNGエンジン1から排気シャッタ39までの排気通路長を長くすることで共鳴振動周波数を低回転側へずらしたので、排気ブレーキ作動時のエンジン高回転域での異音発生を防止することが可能となった。
Thus, since the exhaust gas temperature is often low in the low rotation region of the
Thus, in the present embodiment, when the engine speed of the
図4は請求項1及び請求項3の一実施形態に係る排気ブレーキ装置を装着したCNGエンジンの吸排気システムを示し、本実施形態は、図1の排気ブレーキ装置37に代え、排気通路41の排ガス上流側と排ガス下流側に第1,第2の排気シャッタを装着して、排気ブレーキ作動時の異音の発生を防止したものである。
以下、本実施形態を図4に基づいて説明するが、図1の実施形態と同一のものは同一符号を付してそれらの説明は省略する。
FIG. 4 shows an intake / exhaust system of a CNG engine equipped with an exhaust brake device according to one embodiment of
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIG. 4, but the same components as those in the embodiment of FIG.
図4に於て、61は排気通路41中に装着された第1の排気シャッタ(バタフライバルブ)で、既述した排気シャッタ39と同様、排気シャッタ61に単動ピストン形のエアシリンダ(アクチュエータ)63が接続され、当該エアシリンダ63にエア配管65を介してエアタンク47が接続されている。そして、エア配管65にECUで制御される電磁バルブ67が装着されている。
In FIG. 4,
また、図中、69は上記排気シャッタ61よりも排ガス下流側の排気通路41中に装着された第2の排気シャッタ(バタフライバルブ)で、この排気シャッタ69にも単動ピストン形のエアシリンダ71が接続され、当該エアシリンダ71にエア配管73を介してエアタンク47が接続されており、エア配管65にECUで制御される電磁バルブ75が装着されている。
In the figure,
そして、図1の実施形態と同様、ECUには、排気ブレーキの作動時に異音が発生し始める高回転域のエンジン回転数が予め設定値Nとしてメモリに設定,記憶されており、ECUは、排気ブレーキを作動させる際に、クランク角センサで検出したエンジン回転数の検出値Niと設定値Nとを比較し、検出値Niが設定値N以上であると判定すると、電磁バルブ67,75に指令を送り、エアシリンダ63で排気シャッタ61を開作動させると共に、エアシリンダ71で排気シャッタ69を閉作動させるようになっている。
As in the embodiment of FIG. 1, the engine speed in the high engine speed range where abnormal noise starts to occur when the exhaust brake is operated is preset and stored in the memory as the set value N. When operating the exhaust brake, the detected value Ni of the engine speed detected by the crank angle sensor is compared with the set value N. The
また、排気ブレーキを作動させる際に、エンジン回転数の検出値Niが設定値Nよりも低い場合には、ECUはエアシリンダ63で排気シャッタ61を閉作動させると共に、エアシリンダ71で排気シャッタ69を開作動させるようになっている。
尚、エンジン回転数の検出値Niが設定値Nよりも低い場合、両排気シャッタ61,69を閉作動させてもよい。
If the detected value Ni of the engine speed is lower than the set value N when the exhaust brake is operated, the ECU closes the
When the detected value Ni of the engine speed is lower than the set value N, both the
このように本実施形態に係る排気ブレーキ装置77は、排気ブレーキの作動時にエンジン回転数が設定値N以上にあるとき、排気シャッタ61を開作動させると共に排気シャッタ69を閉作動させて、CNGエンジン1から排気シャッタ69までの排気通路長を長くすることで、共鳴振動周波数を低回転側へずらして異音の発生を防止している。
また、斯様に共鳴振動周波数を低回転側へずらした状態で、排気ブレーキの作動で車両が減速してエンジン回転数が低下すると、排気ブレーキの作動中にCNGエンジン1の低回転域で排気の脈動と気柱振動とが同調して、再び異音が発生する虞がある。
As described above, the
In addition, when the vehicle decelerates due to the operation of the exhaust brake and the engine speed decreases while the resonance vibration frequency is shifted to the low rotation side in this manner, the exhaust gas is exhausted in the low rotation range of the
そこで、ECUは、エンジン回転数の検出値Niが設定値Nより下がると、斯様な異音の発生を防止するため、排気シャッタ61を閉作動させて排気ブレーキを作動させるようになっている。
尚、排気ブレーキの非作動時には、CNGエンジン1の低回転域から高回転域に亘って、両排気シャッタ61,69は排気通路41を開放している。
Therefore, when the detected value Ni of the engine speed falls below the set value N, the ECU operates the exhaust brake by closing the
When the exhaust brake is not operated, the
本実施形態はこのように構成されているから、ECUは、排気ブレーキを作動させる際に、クランク角センサからエンジン回転数を検出し(図5のステップS5)、その検出値Niと設定値Nとを比較する(ステップS6)。
そして、ステップS6に於て、検出値Niが設定値N以上であると判定すると、ステップS7に進み、既述したようにECUは電磁バルブ67,75に指令を送って、エアシリンダ63で排気シャッタ61を開作動させると共に、エアシリンダ71で排気シャッタ69を閉作動させる。
Since the present embodiment is configured as described above, the ECU detects the engine speed from the crank angle sensor when operating the exhaust brake (step S5 in FIG. 5), and the detected value Ni and the set value N Are compared (step S6).
When it is determined in step S6 that the detected value Ni is greater than or equal to the set value N, the process proceeds to step S7, where the ECU sends a command to the
而して、斯様に排ガス下流側の排気シャッタ69が閉作動することで、CNGエンジン1から第2の排気シャッタ69までの長い排気通路が得られるため、気柱振動の共鳴振動周波数が低回転側へとずれることとなる。
一方、ステップS6に於て、検出値Niが設定値Nに達していないと判定すると、ECUはステップS8に進み、エアシリンダ63で排気シャッタ61を閉作動させると共に、エアシリンダ71で排気シャッタ69を開作動させる。尚、既述したようにこの場合、両排気シャッタ61,69を閉作動させてもよい。
Thus, since the
On the other hand, if it is determined in step S6 that the detected value Ni has not reached the set value N, the ECU proceeds to step S8, and closes the
このように本実施形態に係る排気ブレーキ装置77は、排気ブレーキ作動時のエンジン回転数に応じ、第1,第2の排気シャッタ61,69を使い分けて排気通路長を長短使い分けるように構成したので、本実施形態によっても、図1の排気ブレーキ装置37と同様、排気ブレーキ作動時のエンジン高回転域での異音発生を防止することが可能である。
図6は請求項4の一実施形態に係る排気ブレーキ装置を装着したCNGエンジンの吸排気システムを示し、本実施形態に係る排気ブレーキ装置79は、図1の排気ブレーキ装置37に於けるバイパス通路51と切換えバルブ55に代え、排気シャッタ39の排ガス上流側の排気通路41にレゾネータ室81を設け、このレゾネータ室81で、排気ブレーキ作動時にエンジン高回転域で発生する異音の特定中心周波数の音を減衰させるようにしたもので、レゾネータ室81の容量や首管83の径や寸法は仕様に応じ適宜設定される。
As described above, the
FIG. 6 shows an intake / exhaust system of a CNG engine equipped with an exhaust brake device according to an embodiment of claim 4. The
而して、本実施形態によれば、排気ブレーキ作動時にエンジン高回転域で発生する異音の特定中心周波数の音がレゾネータ室81で減衰されて、異音の発生が防止できる利点を有する。
図7は請求項5の一実施形態に係る排気ブレーキ装置を装着したCNGエンジンの吸排気システムを示し、本実施形態に係る排気ブレーキ装置85は、排気通路41中に装着した排気シャッタ39に単動両ロッド形のエアシリンダ(アクチュエータ)87を接続し、当該エアシリンダ87にエア配管89を介してエアタンク47を接続すると共に、エア配管89にECU91で制御される圧力制御バルブ93を装着したものである。そして、エアシリンダ87は複数のストロークになるように圧力制御バルブ93で制御されており、排気ブレーキの非作動時に、CNGエンジン1の低回転域から高回転域に亘って排気シャッタ39は排気通路41を開放している。
Thus, according to this embodiment, there is an advantage that the noise of the specific center frequency generated in the high engine speed range when the exhaust brake is operated is attenuated in the
FIG. 7 shows an intake / exhaust system of a CNG engine equipped with an exhaust brake device according to an embodiment of
そして、本実施形態に於ても、ECU91には、排気ブレーキの作動時に異音が発生し始める高回転域のエンジン回転数が、予め設定値Nとしてメモリに設定,記憶されており、ECU91は、排気ブレーキを作動させる際に、クランク角センサで検出したエンジン回転数の検出値Niと設定値Nとを比較し、検出値Niが設定値N以上であると判定すると、小さなデューティ信号を圧力制御バルブ93に送出し、エアシリンダ87のストロークを小さくして排気シャッタ39の開度を大きくする(開き気味にする;図7中、b位置)ようになっている。
Also in the present embodiment, the
また、斯様に排気ブレーキの作動で車両が減速して検出値Niが設定値Nより小さくなると、ECU91は大きなデューティ信号を圧力制御バルブ93に送出し、エアシリンダ87のストロークを大きくして排気シャッタ39の開度を小さくする(閉じ気味にする;図7中、a位置)ようになっている。
また、排気ブレーキを作動させる際に、検出値Niが設定値Nより小さいと判定した場合には、ECUは始めからエアシリンダ87のストロークを大きくして排気シャッタ39の開度を小さくする。
Further, when the vehicle decelerates due to the operation of the exhaust brake and the detected value Ni becomes smaller than the set value N, the
Further, when the exhaust brake is operated, if it is determined that the detected value Ni is smaller than the set value N, the ECU increases the stroke of the
尚、その他の構成は図1の実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
本実施形態はこのように構成されており、上述したようにECU91は、排気ブレーキを作動させる際に、クランク角センサで検出したエンジン回転数の検出値Niと設定値Nとを比較する(図8のステップS9)。
Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The present embodiment is configured as described above, and as described above, the
そして、ステップS10で検出値Niが設定値N以上であると判定すると、既述したようにECU91は小さなデューティ信号を圧力制御バルブ93に送出し(ステップS11)、この結果、エアシリンダ87は小さなストロークで排気シャッタ39の開度を大きくする(図7中、b位置)。
而して、従来周知のように気柱振動が発生すると、気柱内に定在波が発生しているが、上述の如く排気シャッタ39を閉作動させて排気ブレーキを作動させる際に、排気シャッタ39を図7中のb位置の如く開き気味にすると、定在波の振幅が延びて異音の発生原因の共鳴周波数がずれるため、従来の如き異音の発生が防止されることとなる。
When it is determined in step S10 that the detected value Ni is greater than or equal to the set value N, the
Thus, when air column vibration is generated as is well known in the art, a standing wave is generated in the air column. When the
そして、車両が減速してステップS12で検出値Niが設定値Nより小さくなったと判定すると、ECU91は大きなデューティ信号を圧力制御バルブ93に送出し(ステップS13)、この結果、エアシリンダ87のストロークが大きくなって排気シャッタ39の開度が小さくなる(図7中、a位置)。
また、排気ブレーキの作動時に、ステップS10で検出値Niが設定値Nより小さいと判定した場合には、ステップS13に進んで、ECUは始めからエアシリンダ87のストロークを小さくして排気シャッタ39の開度を小さくする(図7中、a位置)。
When the vehicle decelerates and it is determined in step S12 that the detected value Ni has become smaller than the set value N, the
If it is determined in step S10 that the detected value Ni is smaller than the set value N during the operation of the exhaust brake, the process proceeds to step S13, where the ECU reduces the stroke of the
このように本実施形態に係る排気ブレーキ装置85は、エンジン回転数に応じ排気シャッタ39の開閉開度を制御して定在波の振幅を可変調整するように構成したので、本実施形態によっても、既述した各実施形態と同様、排気ブレーキ作動時にエンジン高回転域で発生する異音の発生を防止することが可能である。
As described above, the
1 CNGエンジン
5 吸気マニホールド
7 排気マニホールド
13 吸気管
15 吸気通路
19,29 排気管
21 ターボチャージャ
33 消音器
37,77,79,85 排気ブレーキ装置
39,61,69 排気シャッタ
41 排気通路
43,53,63,71,87 エアシリンダ
47 エアタンク
49,59,67,75 電磁バルブ
51 バイパス通路
55 切換えバルブ
81 レゾネータ室
91 ECU
93 圧力制御バルブ
1
93 Pressure control valve
Claims (5)
排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じエンジンから排気シャッタまでの排気通路長を可変制御することを特徴とする車両の排気ブレーキ装置。 In an exhaust brake device for a vehicle, comprising an exhaust shutter mounted in an exhaust passage of an engine, and an actuator for opening and closing the exhaust shutter,
An exhaust brake device for a vehicle, wherein the exhaust passage length from the engine to the exhaust shutter is variably controlled according to the engine speed when the exhaust brake is operated.
排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じ当該切換えバルブを切換え制御することを特徴とする請求項1に記載の車両の排気ブレーキ装置。 The exhaust passage on the exhaust gas upstream side of the exhaust shutter is provided with a bypass passage having different exhaust passage lengths, and a switching valve that is operated by an actuator and switches between both passages is mounted on a branch portion of both passages.
2. The exhaust brake device for a vehicle according to claim 1, wherein when the exhaust brake is operated, the switching valve is controlled to switch according to the engine speed.
排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じ両排気シャッタを駆動制御することを特徴とする請求項1に記載の車両の排気ブレーキ装置。 A second exhaust shutter that is opened and closed by an actuator is installed in the exhaust passage on the exhaust gas upstream side of the exhaust shutter,
2. The exhaust brake device for a vehicle according to claim 1, wherein when the exhaust brake is operated, both exhaust shutters are driven and controlled according to the engine speed.
上記排気シャッタの排ガス上流側の排気通路に、レゾネータ室を設けたことを特徴とする車両の排気ブレーキ装置。 In an exhaust brake device for a vehicle, comprising an exhaust shutter mounted in an exhaust passage of an engine, and an actuator for opening and closing the exhaust shutter,
An exhaust brake device for a vehicle, wherein a resonator chamber is provided in an exhaust passage on the exhaust gas upstream side of the exhaust shutter.
排気ブレーキの作動時に、エンジン回転数に応じ上記排気シャッタの開度を制御することを特徴とする車両の排気ブレーキ装置。 In an exhaust brake device for a vehicle, comprising an exhaust shutter mounted in an exhaust passage of an engine, and an actuator for opening and closing the exhaust shutter,
An exhaust brake device for a vehicle, wherein the opening degree of the exhaust shutter is controlled in accordance with the engine speed when the exhaust brake is operated.
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