JP3053823B2 - 車両用排気装置の制御方法 - Google Patents

車両用排気装置の制御方法

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JP3053823B2
JP3053823B2 JP1273747A JP27374789A JP3053823B2 JP 3053823 B2 JP3053823 B2 JP 3053823B2 JP 1273747 A JP1273747 A JP 1273747A JP 27374789 A JP27374789 A JP 27374789A JP 3053823 B2 JP3053823 B2 JP 3053823B2
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    • F02B27/04Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明に係る車両用排気装置の制御方法は、車両の
駆動用エンジンから排出される排気を排出する為の排気
装置の途中に設けた開閉弁の制御を、車両の運行状況に
応じて適当に行なわせる事で、上記エンジンの出力を増
大させたり、或はエンジンから発生する騒音を十分に小
さくするものである。
(従来の技術) 車両の駆動用エンジンから排出される排気の量は、上
記エンジンの回転数等、車両の運行状況に応じて頻繁に
変化する為、上記運行状況の変化に拘らず同じ構造のま
まで変化しない排気装置を、上記エンジンに装着した場
合、このエンジンの性能を十分に発揮させる事が出来な
かったり、或は、エンジンから排出される排気に基づく
騒音が大きくなってしまう。
即ち、エンジンから排出される排気の量が少ない場合
に、十分に騒音を減衰出来る排気装置を構成すると、上
記排気の量が多くなった場合に、排気装置が排気を排出
する事に対して大きな抵抗となり、エンジンの出力を十
分に大きくする事が出来なくなる。反対に、エンジンか
ら排出される排気の量が多い場合にも、大きな抵抗とな
らない様な排気装置を構成すると、エンジンから排出さ
れる排気の量が少ない場合に、十分に騒音を減衰出来な
くなる。
この為従来から、実開昭62−54210号公報等に開示さ
れている様に、車両の運行状況に応じて排気流路面積を
変化させる可変構造式の排気装置が考えられ、又一部で
使用されている。
この可変構造式の排気装置は、第7図に示す様に、そ
れぞれがエンジンの排気口に通じ、互いに並列に設けら
れた1対の排気管1、2と、一方の排気管1の途中に設
けられた開閉弁3と、車両の運行状況に応じてこの開閉
弁3の開閉を制御する制御器4とから構成されている。
第7図に於いて5は、上記制御器4からの信号に基づい
て、上記開閉弁3を開閉するアクチュエータ、6はエン
ジンから排出される排気を送り込む事により、この排気
中に含まれる騒音成分を減衰させる消音器で、前記1対
の排気管1、2は、それぞれこの消音器6の出口管とし
て組み込まれている。
上記制御器4には、アクセル開度を表わす信号と、エ
ンジンの回転数を表わす信号とが送り込まれており、こ
の制御器4は上記両信号に基づいて、第8図に示す様
に、前記開閉弁3の開閉を制御する。
即ち、エンジンの回転数が特に高い(例えば4600r.p.
m.以上)場合と、エンジンの回転数が或る程度以上高い
(例えば2500r.p.m.以上)場合で、アクセルの開度が或
る程度以上(例えば40度以上)大きい場合とに、上記開
閉弁3を開放し、それ以上の場合には、上記開閉弁3を
閉じる。
この結果、エンジンから排出される排気の量が多い場
合には、排気の流路面積を十分に大きくして、排気装置
が排気を排出する事に対して大きな抵抗となる事を防止
し、エンジンの出力を十分に大きくする事が出来る。反
対に、エンジンから排出される排気の量が少ない場合に
は、排気の流路面積を絞る事により、十分に騒音を減衰
出来る。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上述の様に構成され作用する、従来の可変
構造式の車両用排気装置の場合、急加速時には、必ずし
も十分な効果を発揮する事が出来ない。
即ち、急加速に伴なってエンジンの回転数が急上昇し
た場合、制御器4はエンジンの回転数とアクセル開度と
を検出する事で、開閉弁3を開放するが、制御器4から
アクチュエータ5に信号が送られてから、実際に開閉弁
3が開放される迄の間に、若干の時間的遅れが生じる事
が避けられない。
この遅れ時間の間は、エンジンから排出される排気の
量が増大しているにも拘らず、排気流路が狭いままであ
る為、排気装置が排気の流れに対する抵抗となり、上記
エンジンの背圧が高くなって、このエンジンの出力増大
が十分に図れなくなる。
アクチュエータ5による開閉弁3の切り換え時間を短
くすれば、上記問題を或る程度解決出来るが、代わり
に、開閉弁3を切り換える際の作動音が大きくなり、し
かもアクチュエータ5の消費電力も多くなる為、好まし
くない。
又、開閉弁3が開放されるエンジン回転数を低く設定
しても、急加速時に於けるエンジンの出力増大は図れる
が、代わりに、エンジンが低速で回転する際にこもり音
が生じる等、低回転時に於ける消音性能が不十分となっ
てしまう。
本発明の車両用排気装置の制御方法は、上述の様な不
都合を解消するものである。
(課題を解決する為の手段) 本発明の車両用排気装置の制御方法は、何れも、それ
ぞれがエンジンの排気口に通じ、互いに並列に設けられ
た1対の排気管と、一方の排気管の途中に設けられた開
閉弁と、車両の運行状況に応じてこの開閉弁の開閉を制
御する制御器とから成る車両用排気装置を制御する為の
方法である。
そして、請求項1に記載された第一の制御方法は、車
両が加速状態にある場合に於いてエンジンの一定回転数
以上及びアクセルの一定以上の開度に於いてのみ上記開
閉弁を開く第一の制御状態と、車両が定速走行の状態に
ある場合に於いて上記開閉弁を閉じる第二の制御状態
と、車両が減速状態にある場合に於いてアクセルの一定
以上の開度に於いてのみ上記開閉弁を開く第三の制御状
態とを互いに異ならせている。
又、請求項2に記載された第二の制御方法は、車両の
速度が一定値以上であって、且つ自動変速機がキックダ
ウンされていない場合に於いてエンジンの一定回転数以
上及びアクセルが半開以上である場合にのみ上記開閉弁
を開く第四の制御状態と、自動変速機がキックダウンさ
れている場合に於いて上部開閉弁を開く第五の制御状態
と、車両の速度が一定値以下であって、且つ自動変速機
がキックダウンされていない場合に於いてエンジンの一
定回転数以上及びアクセルの半開以上の開度に於いての
み上記開閉弁を開く第六の制御状態とを互いに異ならせ
ている。
(作用) 上述の様な本発明の制御方法により、排気装置を構成
する1対の排気管の一方に設けられた開閉弁を制御する
と、開閉弁の開閉時間を特に短くしなくても、高回転時
等、排気の排出量が多い場合に於けるエンジンの出力増
大と、排気の排出量が少ない場合に於ける騒音発生の防
止とを、両立させる事が出来る。
(実施例) 次に、図面を参照しつつ、本発明の車両用排気装置の
制御方法の実施例に就いて説明する。
第1図は、請求項1に記載された第一の制御方法を示
すフローチャート、第2図(A)(B)(C)は、第一
の制御方法により行なわれる制御の態様を示す図、第3
図はこの第一の制御方法を行なう制御装置のブロック図
である。
本発明の制御方法により制御される排気装置は、例え
ば前記第7図に示す様に、それぞれがエンジンの排気口
に通じ、互いに並列に設けられた1対の排気管1、2
と、一方の排気管1の途中に設けられた開閉弁3と、こ
の開閉弁3を開閉する為のアクチュエータ5と、車両の
運行状況に応じてこのアクチュエータ5に駆動信号を送
り、上記開閉弁3を開閉する制御器4とから構成されて
いる。
但し、本発明の制御方法を実施する為、制御器4に
は、第3図に示す様に、車両の走行スピードを表わす速
度信号と、エンジンの回転数を表わす回転数信号と、ア
クセルの開度が1/2以上である事を表わす第一のアクセ
ル開度信号と、アクセルの開度が3/4以上である事を表
わす第二のアクセル開度信号とが入力されており、制御
器4は、これら各信号に基づき、開閉弁3駆動用のアク
チュエータ5に、駆動制御信号を送る様にしている。
即ち、上記各信号に基づいて制御器4は、開閉弁3の
制御状態を、第2図(A)(B)(C)に示した3種類
の制御状態に変化させる。
先ず、上記各信号に基づいて、車両が加速状態にある
と判断された場合には、制御状態を第2図(A)に示し
た様な、第一の制御状態とする。
即ち、車両が加速状態にある場合には、エンジンの回
転数が一定値(第2図(A)のf0)以上の場合と、エン
ジンの回転数が一定値以下であってもアクセルの開度が
大きい場合(例えば67.5度以上の場合)とに、上記開閉
弁3を開放する。
この結果、エンジンの回転数が低くてアクセル開度も
比較的小さい場合を除き、開閉弁3が開かれて、エンジ
ンの背圧上昇を抑え、加速時に於けるエンジンの出力を
十分に確保する。
エンジンの回転数が低くてアクセル開度も比較的小さ
い場合には、排気の吐出量が少ない為、排気流路が狭く
てもエンジンの背圧が高くなる事がない為、開閉弁3を
閉じる。この為、排気流量が少ないにも拘らず開閉弁3
を開放する事に伴なう、こもり音の発生を防止出来る。
次に、車両の定速走行の状態にある場合には、第2図
(B)に示す様に、エンジンの回転数とアクセルの開度
とに関係なく、排気管1の途中の開閉弁3を閉じたまま
の、第二の制御状態とする。
車両が定速走行する場合には、エンジンの出力はあま
り要求されない為、エンジンの出力が不足する事はな
く、開閉弁3を閉じる事によって、十分な消音性能を得
られる。
更に、車両が減速状態にある場合には、第2図(C)
に示す様な第三の制御状態とし、エンジンの回転数に関
係なく、アクセルの開度が一定値以上の場合(例えば40
度以上の場合)にのみ、上記開閉弁3を開放する。
車両が減速状態にあるにも拘らず、アクセル開度が大
きい現象は、比較的低いギヤを使用して走行していた状
態から、弱いエンジンブレーキを得る為に、アクセルを
少しだけ戻した場合等に起こるが、この様な場合には、
開閉弁3が開放され、多量の排気の流れる1対の排気管
1、2に分散して、排気の流速を遅くし、エンジンの出
力を確保しつつ、気流騒音の発生を防止する。
又、比較的強いエンジンブレーキを得る場合の様に、
車両が減速状態にあり、しかもアクセルの開度が小さい
場合には、開閉弁3を閉じ、排気装置でこもり音が発生
しない様にする。
次に、第4図は、請求項2に記載された第二の制御方
法を示すフローチャート、第5図(A)(B)(C)
は、第二の制御方法により行なわれる制御の態様を示す
図、第6図はこの第二の制御方法を行なう制御装置のブ
ロック図である。
本発明の制御方法を実施する為、制御器4には、第6
図に示す様に、車両の走行スピードを表わす速度信号
と、エンジンの回転数を表わす回転数信号と、アクセル
の開度が1/2以上である事を表わすアクセル開度信号
と、自動変速機が低いギヤに変えられた事を表わすキッ
クダウン信号とが入力されており、制御器4は、これら
各信号に基づき、開閉弁3駆動用のアクチュエータ5
に、駆動信号を送る様にしている。
そして、上記各信号に基づいて制御器4は、開閉弁3
の制御状態を、第5図(A)(B)(C)に示した3種
類の制御状態に変化させる。
先ず、上記各信号に基づいて、車両の速度が一定値
(S0)以上であり、自動変速機のキックダウンが行なわ
れていないと判断された場合には、制御器4による制御
状態は、第5図(A)に示した様な第四の制御状態とす
る。
即ち、車両の速度が一定値(S0)以上であり、自動変
速機のキックダウンが行なわれていない場合には、エン
ジンの回転数が比較的高い第一の境界値(Tx1)以上の
場合と、エンジンの回転数が上記第一の境界値以下であ
っても、アクセルの開度が大きい場合(例えば1/2以上
開いている場合)とに、上記開閉弁3を開放する。
この結果、エンジンの回転数が低くてアクセル開度も
比較的小さい場合を除き、開閉弁3が開かれて、エンジ
ンの背圧上昇を抑え、エンジンの出力を十分に確保す
る。
エンジンの回転数が低くてアクセル開度も比較的小さ
い場合は、排気の吐出量が少ない為、排気流路が狭くて
もエンジンの背圧が高くなる事がない為、開閉弁3を閉
じる。この為、排気流量が少ないにも拘らず開閉弁3を
開放する事に伴なう、こもり音の発生を防止出来る。
次に、車両の走行速度に関係なく、自動変速機のキッ
クダウンが行なわれていると判断された場合には、第5
図(B)に示す様に、エンジンの回転数とアクセルの開
度とに関係なく、排気管1の途中の開閉弁3を開いたま
まの、第五の制御状態とする。
自動変速機がキックダウンされた場合には、次に加速
状態に移るが、この場合には開閉弁3が開放されている
為、排気流路面積が十分に確保され、エンジンの出力が
十分に得られる。
更に、車両の速度が一定値(S0)以下であり、自動変
速機のキックダウンが行なわれていない場合には、第5
図(C)に示す様な第六の制御状態とし、エンジンの回
転数が比較的低い第二の境界値(Tx2)以上の場合と、
エンジンの回転数が上記第二の境界値以下であっても、
アクセルの開度が大きい場合(例えば1/2以上開いてい
る場合)とに、上記開閉弁3を開放する。
この結果、エンジンの回転数が低くてアクセル開度も
比較的小さい場合を除き、開閉弁3が開かれて、エンジ
ンの背圧上昇を抑え、エンジンの出力を十分に確保す
る。
エンジンの回転数が低くてアクセル開度も比較的小さ
い場合は、排気の吐出量が少ない為、排気流路が狭くて
もエンジンの背圧が高くなる事がない為、開閉弁3を閉
じる。この為、排気流量が少ないにも拘わらず開閉弁3
を開放する事に伴なうこもり音の発生を防止出来る。
(発明の効果) 本発明の車両用排気装置の制御方法は、以上に述べた
通り構成されるが、開閉弁の開閉制御を、車両の運行状
況に応じて細かく制御する為、この開閉弁の開閉時間を
特に短くしなくても、高回転時等、排気の排出量が多い
場合に於けるエンジンの出力増大と、排気の排出量が少
ない場合に於ける騒音発生の防止とを、両立させる事が
出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、請求項1に記載された第一の制御方法を示す
フローチャート、第2図(A)(B)(C)は、第一の
制御方法により行なわれる制御の態様を示す図、第3図
はこの第一の制御方法を行なう制御装置のブロック図、
第4図は、請求項2に記載された第二の制御方法を示す
フローチャート、第5図(A)(B)(C)は、第二の
制御方法により行なわれる制御の態様を示す図、第6図
はこの第二の制御方法を行なう制御装置のブロック図、
第7図は本発明の制御方法により制御される排気装置の
1例を示す略断面図、第8図は従来の制御方法により行
なわれる制御の態様を示す図である。 1、2:排気管、3:開閉弁、4:制御器、5:アクチュエー
タ、6:消音器。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれが消音器を介してエンジンの排気
    口に通じ、互いに並列に設けられた1対の排気管と、一
    方の排気管の途中に設けられた開閉弁と、車両の運行状
    況に応じてこの開閉弁の開閉を制御する制御器とから成
    る車両用排気装置の制御方法であって、車両が加速状態
    にある場合に於いてエンジンの一定回転数以上及びアク
    セルの一定以上の開度に於いてのみ上記開閉弁を開く第
    一の制御状態と、車両が定速走行の状態にある場合に於
    いて上記開閉弁を閉じる第二の制御状態と、車両が減速
    状態にある場合に於いてアクセルの一定以上の開度に於
    いてのみ上記開閉弁を開く第三の制御状態との互いに異
    なる制御を行なうことを特徴とする、車両用排気装置の
    制御方法。
  2. 【請求項2】それぞれが消音器を介してエンジンの排気
    口に通じ、互いに並列に設けられた1対の排気管と、一
    方の排気管の途中に設けられた開閉弁と、車両の運行状
    況に応じてこの開閉弁の開閉を制御する制御器とから成
    る車両用排気装置の制御方法であって、車両の速度が一
    定値以上であって、且つ自動変速機がキックダウンされ
    ていない場合に於いてエンジンの一定回転数以上及びア
    クセルが半開以上である場合にのみ上記開閉弁を開く第
    四の制御状態と、自動変速機がキックダウンされている
    場合に於いて上部開閉弁を開く第五の制御状態と、車両
    の速度が一定値以下であって、且つ自動変速機がキック
    ダウンされていない場合に於いてエンジンの一定回転数
    以上及びアクセルの半開以上の開度に於いてのみ上記開
    閉弁を開く第六の制御状態との互いに異なる制御を行な
    うことを特徴とする、車両用排気装置の制御方法。
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