JPH0430351Y2

JPH0430351Y2 -

Info

Publication number: JPH0430351Y2
Application number: JP10671985U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1992-07-22
Also published as: JPS6214141U

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野）この考案は、自動車エンジンに付設されて、車
体に対しエンジン・ブレーキの作用を行う排気ブ
レーキに関するものである。（従来の技術）主として大型車には、その制御手段の１種に排
気ブレーキが使用されていて、この種の排気ブレ
ーキの一般的な構造においては、排気管の途中に
介装されたバタフライ弁を、通常走行中の非制動
時には全開位にセツトさせると共に、制動操作時
には、開度を狭ばめてエンジンの排圧を高め、こ
れによりエンジンに制動抵抗を発生させるように
している。ところで、エンジン本来の基本的な作動特性と
して、バタフライ弁の開度を絞つてエンジンの排
圧を高めた場合には、第４図のグラフに示すよう
に、エンジンに発生する制動抵抗に基づく車体の
減速度ｇは、排気圧力値に比例して大きくなる特
性がある。一方、排気圧力値は、第５図のグラフに示すよ
うに、バタフライ弁の開度とエンジン回転速度と
の両要素によつて変動する特性を有し、具体的に
は、図示特性線のように、開度が狭い程排気圧力
が高くなるほか、回転速度が高い程排気圧力が高
くなる傾向を示すが、しかし、回転速度との相関
性においては、排気圧力が或る値Ｐに達した速度
以上では、頭打ちとなる特性をを持つている。これは、排気圧力がＰを超えると、排気弁のセ
ツトばねの弾力が排圧に抗しきれなくなつて無用
に開閉を繰返し、その結果調圧弁的な作用を行つ
て排気圧力が頭打ちすることによる。なお、このような現象が起つた際には、弁座と
の衝撃に起因して弁の摩耗を早めるほか、その衝
撃音が騒音となつて外部に発散される不具合が生
じる。そのほか、グラフとしては図示しないが、バタ
フライ弁の開度を狭ばめたままでエンジンが低速
回転に下がつた際には、エンストを起して走行運
転に危険を及ぼす不具合がある。このようなエンジン本来の特性から、排気ブレ
ーキにおけるバタフライ弁の開閉制御には、エン
ジン回転速度の要素を加味して、上述した不具合
を避けることが好ましいが、しかし、従来の排気
ブレーキの構造においては、バタフライ弁の開閉
制御上、エンジン回転速度の要素に対する考慮が
特に払われていなかつた。（考案が解決しようとする問題点）このような現状から、従来の排気ブレーキの構
造によると、制動作動性、耐久性、無騒音性、安
全性の全般にわたつて、優れた特性を有する排気
ブレーキが得られにくいという問題点があつた。そこで本考案は、上述したデメリツトを伴うこ
となしに強い車体制動力が得られるようにした排
気ブレーキを提供することを目的としている。（問題点を解決するための手段）その目的を達成するため、本考案の構成におい
ては、自動車エンジンの排気管の途中に介装され
て、排気通路を開閉作動するバタフライ弁と、同
バタフライ弁の開度を、全開位、小開度位および
微開度位の３開成位に駆動作動するアクチユエー
タと、同アクチユエータに対し、選択された開成
位に対応して起動力を付加させる起動手段と、エ
ンジンの回転速度の検出信号が入力するコントロ
ーラであつて、その入力回転速度が、低速域（ま
たは、中速域、高速域）にある場合に、上記起動
手段を、全開位（または、微開度位、小開度位）
に作動制御するコントローラとを具備した構造と
している。（作用）このような構造から、実施例の排気ブレーキの
作動においては、制動操作を行つた際に、若しエ
ンジンの回転速度が低速域にある場合には、バタ
フライ弁を全開させてエンストを防止し、また、
中速域にある場合には、バタフライ弁を微開度に
して排気圧力を有効に高め、更に、高速域にある
場合には、バタフライ弁を小開度に開いて排気弁
の無用な開閉を抑止する。（実施例）以下、第１図ないし第３図に示す一実施例に基
づき、本考案の構成を具体的に述べる。実施例の排気ブレーキは、エンジンの排気管１
の排気通路の途中に介装されたバタフライ弁２
と、同バタフライ弁２を開閉駆動する空気圧アク
チユエータ３と、同アクチユエータ３に対し駆動
動力としての空気圧を付加させるための第１およ
び第２の各電磁弁V₁，V₂と、両電磁弁V₁，V₂に
空気圧を供給する車載のエアタンクＴと、両電磁
弁V₁，V₂に対し通電制御するコントローラ４と、
同コントローラ５に対して作動指令するブレーキ
操作スイツチＳと、エンジンに付設された回転速
度センサ５とにより構成されており、なお、バタ
フライ弁２の耳軸には、弁レバー６が軸着されて
アクチユエータ３に接続されている。しかして、先ずアクチユエータ３は、太径部と
細径部との連成により形成されたシリンダ７と、
細径部に挿嵌されたロツド８付きの第１ピストン
P₁と、太径部に挿嵌されたつば筒９付きの第２
ピストンP₂と、第１ピストンP₁と第２ピストン
P₂との間に挾まれた圧縮コイルばね１０とによ
り形成されると共に、シリンダ７の両端には、第
１および第２の各電磁弁V₁，V₂に通じる空気圧
供給通路が開口しており、しかしてロツド８の先
端は、弁レバー６の先端に接合されている。次に、両電磁弁V₁，V₂は、３方切替式の弁通
路を有し、ソレノイドに通電されない「OFF」
の状態では、アクチユエータ３への空気圧供給通
路を大気側へ開放させると共に、ソレノイドに通
電された「ON」の状態では、同供給通路をタン
クＴ側に連通させる作用を行つている。また、両電磁弁V₁，V₂に対して通電制御する
コントローラ４は、ブレーキ操作スイツチＳから
の作動指令信号に基づいて動作を始動および停止
するが、このコントローラ４には、エンジンの回
転速度センサ５の検出信号が入力すると共に、そ
の回路中には、第３図のグラフに示すエンジンの
低速域R₁、中速域R₂、および高速域R₃の値がセ
ツトされていて、コントローラ４の動作時には、
入力した検出回転速度を上記各域R₁，R₂，R₃に
対比した上で、次の表に示すように通電制御す
る。

【表】なお、コントローラ４の動作停止時、すなわち
操作スイツチＳが操作されない状態では、該表の
「低速域」の欄と同様に、両電磁弁V₁，V₂に通電
されない。次に、このように構成された実施例の排気ブレ
ーキの作動につき、第３図を参照して説明する。 (a) 低速域R₁の時（第１図）この時は、両弁V₁，V₂がOFFで大気側に通
じているので、アクチユエータ３は自由状態に
在り、従つて、バタフライ弁２は、排気ガス流
の流圧付勢と、コイルばね１０の伸張弾力付勢
との両付勢力により全開位置に保持されてい
る。 (b) 中速域R₂の時（第２図ａ）この時は、第１弁V₁だけがONになつて、空
気圧が第１ピストンP₁だけにかかり、これに
より第１ピストンP₁は、コイルばね１０の弾
力に抗して、第２ピストンP₂のつば筒９に当
る位置まで内方に移動し、この状態では、バタ
フライ弁２は、微開度の隙間Ａになつた位置ま
で閉じる。 (c) 高速域R₃の時（第２図ｂ）この時は、両弁V₁，V₂がONになつて、空
気圧が両ピストンP₁，P₂にかかり、これによ
り第１ピストンP₁は、両ピストンP₁，P₂間の
面積差圧がコイルばね１０の弾力に平衡する図
示位置まで内方に移動し、この状態では、バタ
フライ弁２は、小開度の隙間Ｂになる位置まで
戻る。実施例の排気ブレーキは、このように作動する
ことから、排気ブレーキをかけた状態でエンジン
の回転速度が低速域R₁に低下しても、バタフラ
イ弁２が自動的に全開することから、エンストを
起す虞れがなく、また、エンジンの速度が中速域
R₂の場合には、バタフライ弁２の隙間Ａが微開
度に閉まることから、最大の排気圧Ｐあるいはそ
れに近い排気圧になり、その結果、強力な制動抵
抗が有効に得られ、更に、エンジンの速度が高速
域R₃であつて最大排気圧ｐ以上に排気圧が上昇
するような場合には、バタフライ弁２の隙間Ｂが
小開度に開くことから、排気弁の無用な開閉現象
が生じることがなく、このように、バタフライ弁
２の絞りに起因するデメリツトを伴うことなし
に、強力な制動抵抗が得られる。（考案の効果）以上述べたように、本考案に係る排気ブレーキ
によれば、排気ブレーキをかけた際に、その時の
エンジンの回転速度に対応し、コントローラの作
動によつてバタフライ弁の開閉制御を行わせ、こ
れによりバタフライ弁の無用な開き過ぎや閉じ過
ぎを抑制するように構成させたので、有効な車体
制動が得られるのと併せ、エンストや騒音の発生
と、排気弁の摩耗とを防止することが可能とな
り、これにより排気ブレーキの制動作動性、安全
性、および耐久性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す排気ブレー
キの概要図、第２図ａおよび第２図ｂは、第１図
の作動図、第３図は、同排気ブレーキの作動特性
のグラフの図、第４図は、エンジンの制動特性の
グラフの図、第５図は、エンジンの排気圧特性の
グラフの図である。Ａ……微開度隙間、Ｂ……小開度隙間、R₁…
…低速域、R₂……中速域、R₃……高速域、V₁，
V₂……起動手段を成す電磁弁、１……排気管、
２……バタフライ弁、３……アクチユエータ、４
……コントローラ、５……回転速度センサ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】自動車エンジンの排気管の途中に介装されて、
排気通路を開閉作動するバタフライ弁と、同バタフライ弁の開度を、全開位、小開度位お
よび微開度位の３開成位に駆動作動するアクチユ
エータと、同アクチユエータに対し、選択された開成位に
対応して起動動力を付加させる起動手段と、エンジンの回転速度の検出信号が入力するコン
トローラであつて、その入力回転速度が、低速域
にあるとき全開位に、中速域にあるとき微開度位
に、高速域にあるとき小開度位に上記起動手段を
それぞれ作動制御するコントローラとを具備する
ことを特徴とする排気ブレーキ。