JPH01190912A - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分ｆｆｆ　） 本発明はエンジンの排気装置に関するものである。

（従来技術） エンジンの排気音低減のために、排気通路に対して消１
）器が接続されているが、この排気音の種類は１人別し
て、気流音とこもり音とに分けられる。」ユ記気流音は
、排圧が太き（なるエンジン高１）５力時に顕著にあら
れれ、排圧が低ドするにしたがって小さくなる。これに
対して、こもり音は、排ｒＥが小さくなるエンジン低出
力時に顕著にあられれ、排圧が一ヒ界するにつれて小さ
くなる。

このように、気流音とこもり音とは、その一方が小さく
なる運転状態では他方が人きくなるため、１つの消音器
によって両方の排気音を共に効果的に低減するのが困雅
となる。このため、特開昭５９−７４　：３２５り公報
に示すように、排気通路に住いに特性の異なる複数の消
音器を接続して、この複数の消音器のうち少なくとも一
部の消？°１′器に村する排気に流れを切換弁により切
換えるようにしたものが提案されている。より具体的に
は、先ず排気通路を第１分岐排気通路と第２分岐排気通
路とに分岐させて、第１分岐排気通路に専ら低速用とし
て設定された第１消音器を接続する一方、第２分岐排気
通路に専ら高速用として設定された第２消音器を接続し
である。そして、排気通路に設けた切換弁をエンジン負
荷に応じて切換えるように、ずなわち低ｆ″Ｌ荷時には
排気を第１分岐排気通路を通してのみ流すようにする一
方、高負荷時には排気を第２分岐排気通路を通してのみ
流すようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、」一連したように、切換弁により排気の
流れを変型して排気音を効果的に低減しようとするもの
においては、この排気の流れの切換１）ｊ後で排圧が大
きく変化することになり、このためトルク変動によるシ
ョックが生じ易いものとなる１、 とりわけ、車両は、その走行状態によっては不安定な状
態となる場合があり、このように車両状態が不安定なと
きに１）１）記切換弁の切換えに伴なうトルク変動が生
じると、車両状態がより一層不安定となって好ましくな
い。このような車両状態が不安定なときとしては、例え
ばコーナリング中、トラクション制御（駆動輪への付す
トルクを調整して路面に対する駆動輪のすべり率が過大
になるのを防出する制御）中等がある。

したがって、本発明の目的は、排気の流れを切換えるこ
とにより排気音を効果的に低減するようにしたものを［
γＩ提として、車両状態が極端に不安定になるのを防Ｉ
Ｆシ得るようにしたエンジンの排気装置を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段、作用）０１）述の目的
を達成するため１本発明にあっては次のような構成とし
である。すなわち、第７図に示すように。

エンジンの排気通路に接続され、住いに特性の異なる複
数の消音器と、 前記排気通路、に設けられ、前記複数の消音器のうち少
なくとも一部の消音器に対する排気の流入、遮断を切換
えて、少なくとも排圧の小さくなる第１状態と排圧の大
きくなる第２状態との２つの状態の間での切換えを行な
うための切換弁と、 所定の切換条件にしたがって＋ｉ前記切換記音換弁作動
させる切換制御手段と、 車両の状態が不安定であることを検出する車両状態検出
手段と、 １）ｑ記車両状態検出手段により車両の車両状態が不安
定であることが検出されたとき、０１）記切換弁の切換
作動を２１）ニする切換禁ｌヒ丁−段と、を備えた構成
としである。

このように、本発明では、車両状態が不安定なときには
、排気の流れの切換えを票市するようにしであるので、
この排気の流れの切換えによって１）ｔ両状態がより一
層不安定になってしまうような事態を防１）ニすること
ができる。

車両状態が不安定になる最も一般的な状態としては、コ
ーナリング中がある。したがって、このコーナリング中
を車両状態が不安定なときとすることにより、換言すれ
ば前記Ｉ扛画状態検出手段がコーナリング中であること
を検出するように設定することにより、このコーナリン
グ中に車両状態が極端に不安定になってしまうよりな■
態を防１゜し得る。

また、車両状態が不安定となるときとしては、１ｒ１述
したトラクション制御中がある。すなわち、トラクショ
ン制御は、エンジン出力を低ドさせたり、あるいは駆動
輪へ制動力を付Ｌ）する等の制御を行うことによって、
路面に対する駆動輪のすべり率過大になるのを防止して
いる。このようなときに、排気の流れの切換えに伴なっ
て駆動輪へ伝達されるトルクが変動すると、トラクショ
ン制御が不安定となる。したがって、このトラクション
制御中であることを車両状態が不安定なときとすること
により、換言すれば車両状態検出手段がトラクション制
御中であることを検出するものとして設定することによ
り、このトラクション制御中にｄｊ両状態が極端に不安
定になるのが防１卜される。

なお、１［（両状態が不安定なときとしては、上述した
コーナリング中やトラフシミ１ン制御中に限らず、その
他例えブレーキング中、発進（加速）中、減速中、極め
て高速での走行中、積載荷重が極めて大きいとき、急勾
配（登り、下り）走行中、４輪操舵式の小雨において後
輪を逆位相側へ転舵中専適宜の状態を含め得る。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、Ｅはエンジンで、このエンジンｌミは
、実施例ではバンケル型のロータリピストンエンジンと
されている。すなわち、ケーシング２内に略三角形をし
たロータ３が収納されることにより、該ケーシング２内
に三つの作動室４．５．６が画成されて、この各作動室
４．５．６がロータ３の遊星回転運動に伴なって容積変
化される。そして、ケーシング２には、所定位置におい
て、吸気ボート７、排気ボート８が形成されると共に点
火プラグ９が配設されて、各作動室４．４．６は、既知
のように吸入、圧縮、爆発、排気の行程が順次行われる
。

前記エンジンＥの出力軸１から取出される動力は、自動
変速機Δ′「を介して図示を略す駆動輪へ伝達されるよ
うになっている。そして、この自動変速機ＡＴは、実施
例では、ロックアツプクラッチ付のトルクコンバータＴ
Ｃと、遊星歯車式の多段変速機構ＴＳと、から構成され
ている。

＋ｉｎ記吸気ボート７に連なる吸気通路１）には、その
上流側より順次、エアクリーナ１２）エアフローメータ
１３．過給機１４のコンプレッサ（ホイール）１４ａ、
インタクーラ１５．スロットル弁＋６．燃料噴射弁１７
が配設されている。

一方、１ｉｉｌ記排気ポート８に連なる排気通路２１に
は、その上流側より順次、１ｒ１記過給機１４のタービ
ン（ホイール）１４ｂ、酸化触媒２２）三元触媒２３が
配設されている。この排気通路２１は、上記三元触媒２
３下流側が第曹、第２の２つの分岐排気通路２１Ａ、２
１Ｂに分岐されて、第１分岐排気通路２１Ａには第１消
音器２４Ａが接続されると共に、第２分岐排気通路２１
Ｂには第２消音器２４Ｂが接続されている。そして°、
第１分岐排気通路２１　Ａ！＝Ｇ；ｔ、　第１７ｒ′ｌ
ｖｉ？ａ２４　Ａ（７）、Ｌ流において、切換弁２５が
配設されている。これにより、切換弁２５が閉じている
ときは排気は第２分岐排気通路２１Ｂ（第２消音器２４
Ｂ）のみを流れ、切換弁２５が開いているときは、排気
は２つの分岐排気通路２１Ａと２１Ｂ（２つの消音器２
４Δと２４Ｂ）とを流れることになる。換言すれば、切
換弁２５が開いたときは排圧が小さくなる第１状態とさ
れ、切換弁２５が閉じたときは排圧が大きくなる第２状
態とされる。なお、各消音器２４Δ、２４Ｂについて後
述する。

前記切換弁２５は、圧力作動式のアクチュエータ２６に
より開閉駆動される。このため、アクチュエータ２６の
圧力室２６ａが、玉方ソレノ、イド弁２７を介して負圧
タンク２８に接続され、この負圧タンク２８は、チエツ
ク井２９が接続された負圧導入路３０を介して、スロッ
トル弁１６下流の吸気通路１）に接続されている。これ
により、三方ツレ、ノイド弁２７を例えば励磁したとき
は、上記圧力室２６ａが負圧タンク２８に接続されるこ
とにより、切換弁２５が閉とされる。逆に、三方ソレノ
イド弁２７が消磁されると、（１ＥＥ室２６ａに大気が
導入されることにより該圧力室２６ａの負圧が解放され
て、リターンスプリング２８　ｂにより切換弁２５が開
とされる。

ｌ３前記排気通路２量は、過給機１４のタービン１４ｂ
をバイパスするバイパス路３１を有し、このバイパス路
３１にウェストゲートバルブ３２が配設されている。こ
のウェストゲートバルブ：３２は、圧力作動式のアクチ
ュエータ３３を利用して、その間ｊＰ時の過給圧すなわ
ち最大過給圧が決定される。このためＦ、記アクチュエ
ータ３３の圧／７室が、導入路３４を介して、過給機１
４のコンプレッサ１４ａド流において吸気通路２１に接
続されている。また、この導入路３４の途中には、デユ
ーティツレ７ノイドパルブ３５が接続された大気圧導入
路ご３６を介して、上記コンプレッサ１４ａ１−流の吸
気通路２１に接続されている。ト記ツレノーｒドバルブ
３５は、コンプレッサＩ　４　ａの」二洸側とド流側と
の各吸気通路２１に対する連通割合を食用するもので、
この連通割合の食用（デユーティ比変用）により、最大
過給圧が食用される。。

前記第１消ｒ！ｉ器２４Ａは、高速用すなわら特に気流
音を低減するのをＬとして設定されており、その具体的
な構成例を第２図に示しである。この第１消Ｖ？ａ３２
４Ａは、ケーシング４１を備えて、その内部が隔壁４２
Ａ、４２Ｂにより、ＬＬいに直列な３つの室４３Ａ、４
３１３．４３Ｃに画成されている。４４は流入バイブ、
４５は流出バイブであり、排気の流入用となる流入バイ
ブ４４は室４３Δをｔ’を通して室４３Ｂに開口され、
また排気の流出用となる流出バイブ４５は、室４３Ｃを
貫通して室４３１３に開ＥＩしている。また、室４３１
３と４３Ｇとが、流入バイブ４４と同一軸線状に配置さ
れた連通バイブ４６を介して連通されている。

そして、室４３Ａには、グラスウール４９が充填される
と共に、流入バーイブ４４の側壁には該室４：３Ａに開
口するように多数の小孔４４ａが形成されている。

＋ｉ前記第２記音２消音器２４１３速用すなわちこもり
音を特に低減するのを１已として設定されており、その
具体的な構成例を第３図に示しである。

この第２消音器２４Ｉ３は、ケーシング５１を備えて、
その内部が隔壁５２Ａ〜５２Ｃによって、直列な４つの
室５３Δ〜５３Ｄに画成されているつ５４は流入バイブ
、５５は流出バイブであり、排気の流入用となる流入バ
イブ５４は、室５３Δを１！を通して室５３［３に開口
され、また排気の流出用となる流出バイブ５５は、室５
３Ｂ〜５３Ｄを貞通して室５３Ａに開「１されている。

そして、連通バイブ５６により室５３△と５３Ｃとが連
通され、連通バイブ５７により室５３Ｂと５３Ｄとが連
通され、連通バイブ５８により室５３１３と５３Ｃとが
連通されている。なお、連通バイブ５７は、流入バイブ
５４と同一軸線状に配置されている。勿論、第１消音器
２４△は、第２消音器２４１３に比して排気瓜抗が小さ
くなっている。

第１図中６１はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、この制御ユニット６１には、Ｄ”
Ｉ　ａａミニアフロ−メータ１からの吸入空気；８信号
の他、各センサ６２〜６６からの各信号が人力される。

上、記センサ６２はエンジン回転数を検出するものであ
る。センサ６３はアクセル開度を検出するものである。

センサ６４はハンドル舵角を検出するものである。セン
サ６５は駆動輪の回転数を検出するものである。センサ
６６は、従動輪の回転数を検出するものである。

また、制御ユニット６１からは、前記点火プラグ９、燃
料噴射弁１７、三方ソレノイド２７、デユーティソレノ
イド３５の他、アクチュエータ７１および後述する各ソ
レノイド７２．７：３に出力される。Ｌ記アクチュエー
タ７１は、スロットル弁１６の駆動用のもので、例えば
ステップモータにより構成される。

制御ユニット６Ｉは、点火時期、燃料噴射ｊｊ）（空燃
比）、切換弁２５の切換、最大過給圧、スロットル弁１
６の開度および変速（ロックアツプを含む）の各々につ
いて制御する。なお、点火時期、燃料噴射頃、変速およ
び最大過給圧の各制御については本発明と直接関係がな
いので、この部分の説明は省略する。ただし、変速ある
いはロックアツプ用のソレノイドを符り７２あるいは７
：３で示しである。

先ず制御ユニット６１は、あらかじめ設定された切換条
件に応じて前記切換弁２５の開閉切換えを制御する。実
施例では、上記切換条件としてエンジン回転数をパラメ
ータとして設定しである。

すなわち、第５図に示すように、切換回転数Ｎ　＋’を
設定して、エンジン回転数がＮＰ以上であれば切換弁２
５を開とし、またエンジン回転数がＮＰより小さければ
切換弁２５を閉とする。

制御ユニット６１は、また、第６図に示すスロットル特
性に基づいて、アクセル開度に対してスロットル開度が
一定の関係に対応づけられるように制御する。

制御ユニット６１は、さらに、トラクション制御を行う
。このトラフシミ１ン制御は、既知のように、駆動輪回
転数と従動輪回転数（車体速度としてみている）とから
、駆動輪の路面に対するすべり率を算出する。そして、
この算出されたすべり率が所定段−ヒになると、路面に
対する駆動輪のすべり率が過大になったとして、例えば
エンジン出力を低下させたり、駆動輪に制動力を付与す
ることにより、駆動輪のすべり率が所定値以下となるよ
うに制御する。このエンジン出力調整（発生トルク調整
）によりトラクシフン制御を行う場合は、スロットル特
性として第４図に示すものが用いられることなく、従動
輪の実際のすべり率が目標すべり率となるようにスロッ
トル開度が自動制御される。

なお、このようなトラクション制御そのものは、例えば
特開昭５８−１ｆ５９４８号公報あるいは特開昭６０−
５６６６２号公報に開示されているので、この以Ｅの詳
細な説明は省略する。

そして、制御ユニット６１が、前述したエンジン回転数
をパラメータとする切換弁２５の切換制御を、コーナリ
ング中（実施例ではハンドル舵角が所定値段、Ｌのとき
をコーナリング中としている）およびトラクション制御
中は禁１）−４するようにしである。なお、制御ユニッ
ト６１は、実際には、少なくとも切換弁２５の切換制御
用とトラフの切換制御用のユニットは、トラクション制
御用のユニットからの制御信号をトラクション制御中で
あることの入力信号（検出信号）として利用するように
しである。

前述した制御ユニット６にの制御内容について、第６図
に示すフローチャートを参照しつつ説明する。゛なお、
以下の説明でＰはステップな示す。

先ず、ｌ”　１でシスデム全体のイニシャライズが行わ
れた後、Ｐ２において、エンジン回転数Ｎ　ｅ、、ハン
ドル舵角Ｗおよびトラクション制御中であることを示す
信号の何無が読込まれる。

この後、ハンドル舵角が所定値ａよりも小さくすなわち
現在コーナリング中でなく（Ｐ３の判別でＮｏのとき）
、かつ現在トラフシミ１ン制御中ではないとき（１）４
の判別でＮｏのとき）′は、［）５に移行する。

上記Ｐ５では、エンジン回転数ＮＥが、切換回転数ＮＰ
以ヒであるか百かが判別される。このＰ５の判別でＹＥ
Ｓのときは、切換弁２５の開領域に相当するときである
、この場合は、Ｐ６へ移行して、フラグＦがＯであるか
否かが判別される。

このフラグ１７は、「１」のときが切換弁２５が開のと
きを示している。このＰ６の判別でＹＥＳのとき、すな
わち現在切換弁２５が閉のときは、Ｐ７において切換弁
２５を開作動させた後、Ｐ８においてフラグＦをｌにセ
ットする。なお、Ｐ６の判別でＮｏのときは、既に切換
弁２５は開となっているので、そのままリターンされる
。。

一方、上記Ｐ９のｔ’ｌｌ別でＮＯのときは、切換弁２
５の閉領域であり、この場合はＰ９においてフラグＦが
０であるか否かが判別される。このＰ９の判別でＮＯの
ときは、Ｉ）　Ｉ　Ｏにおいて切換弁２５を閉作動させ
た後、Ｐｌｌにおいてフラグ［パを０にリセットする。

また、［）９の判別でＹ　Ｆ、　Ｓのときは、既に１．
ＩＪ換弁２５が閉になっているので。

そのままリターンさせる。

前記Ｐ３の判別でＹ　Ｅ’、　Ｓのとき（コーナリング
中のとき）、あるいは前記１）４の判別でＹ　ｌ＜　Ｓ
のとき（トラクション制御中）は、１）」記Ｐ５〜Ｐ１
）の処理が行われることなくそのままリターンされる。

すなわち、切換弁２５の１用閉切換λが全く行われない
ことになる。

以４６実施例について説明したが、本発明はこれに家只
らず例えば次のようにしてもよい。

（Ｏ切換弁２５の切換条件のパラメータとしては、エン
ジン回転数の代りに、エンジン負荷（例えば吸入空気ｉ
ｌｔ　）を用いてもよく、あるいはエンジン回転数とエ
ンジン負荷との両方（マツプ化）を用いる等、適宜設定
し得る。

■消音器の数は３つ以し−１であってもよく、この場合
、排気の流れ状態を複数作るには、例えば第１、第２分
岐排気通路２１Δ、　２１　Ｂと並列にさらに第３分岐
排気通路を設けて、この第３分岐排気通路に第３消音器
を設ける一方、切換弁２５は第１分岐排気通路２２Δの
みに設けるようにしてもよく　（排気の流れ状態は２種
類のみとなる）、あるいは第３分岐排気通路にもさらに
切換弁を設けて、２つの切換弁の切換条件（例えばエン
ジン回転数）を変更して、第１分岐排気通路のみを通し
ての排気、第１と第２の２つの分岐排気通路を通しての
排気、第１〜第３のコ３つの分岐排気通路全てを通して
の排気というように３つの状態を作るようにしてもよい
。

■切換弁２５の切換えそのものに起因するドルクシ三ト
ソクを防ｌにするため、この切換えに伴なうトルク低ド
（開から閉）あるいはＩＪｉ！（閉から開）を補償する
ためのトルク抑制制御を合せて行うようにしてもよい。

このトルク抑制制御としては、例えば点火時期、燃料噴
射ｒ１）あるいは最大過給圧の調整、ロックアツプクラ
ッチの強制的な切断、切換弁２５の切換えを徐々に行な
う専、適宜の手法を用い得る。

（発明の効果） 本発明は以１−１述べたことから明らかなように、元／
／　＋’ｌｊ両状態炉状態定なときは、排気の流れの切
換えを禁１ト、シてこの切換えそのものに起因するトル
ク変動を生じさせないようにしたので、１）（両状態が
極端に不安定になってしまうような°１τ態を防１にで
きる。

勿論、特性の異なる複数の消音器を効果的に使用して、
排気音低減のＦからも好ましいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図、第３図は特性の異なる消音器の一例を示す断面
図。 第４図は基本のスロットル特性を示す図。 第５図は切換回転数の設定例を示す図。 第６図は本発明の制御例を示すフローチャート。 第７図は本発明の構成をブロック図的に示す図。 【ミニエンジン ２１：排気通路 ２１△：第１分岐排気通路 ２１）３：第２分岐排気通路 ２４Δ：第１消音器 ２４Ｂ＝第２消音器 ２５：切換弁 ２６：アクチュエータ ２７：三方ソレノイドバルブ ６４：制御ユニット ６２：センサ（ハンドル舵角） ６５．６６：センサ（ＩＩ′を軸回転数）第２図 第３図 第５図 Ｎｐ　　　　　　（Ｎｅ） 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの排気通路に接続され、互いに特性の異
   なる複数の消音器と、 前記排気通路に設けられ、前記複数の消音器のうち少な
   くとも一部の消音器に対する排気の流入、遮断を切換え
   て、少なくとも排圧の小さくなる第１状態と排圧の大き
   くなる第２状態との２つの状態の間での切換えを行なう
   ための切換弁と、 所定の切換条件にしたがって前記切換弁を切換作動させ
   る切換制御手段と、 車両の状態が不安定であることを検出する車両状態検出
   手段と、 前記車両状態検出手段により車両の車両状態が不安定で
   あることが検出されたとき、前記切換弁の切換作動を禁
   止する切換禁止手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの排気装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記車両状態検
   出手段が、コーナリング中であることを検出するように
   設定されているもの。
3. （３）特許請求の第２項において、前記車両状態検出手
   段が、トラクシヨン制御中であることを検出するように
   設定されているもの。