JPH02259217A - Exhaust device of engine - Google Patents

Exhaust device of engine

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Publication number
JPH02259217A
JPH02259217A JP8219389A JP8219389A JPH02259217A JP H02259217 A JPH02259217 A JP H02259217A JP 8219389 A JP8219389 A JP 8219389A JP 8219389 A JP8219389 A JP 8219389A JP H02259217 A JPH02259217 A JP H02259217A
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JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
intake air
exhaust passage
passage area
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP8219389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Tajima
誠司 田島
Haruo Okimoto
沖本 晴男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP8219389A priority Critical patent/JPH02259217A/en
Publication of JPH02259217A publication Critical patent/JPH02259217A/en
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  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To hold silencing characteristics always at a constant level so as to suppress air current noise and filled noise, by correcting an exhaust passage area in response to the change of an exhaust gas capacity caused by an exhaust temperature, when the exhaust passage area is changed in response to an of intake air quantity. CONSTITUTION:The exhaust passage area of an engine is changed by a means A. On the other hand, an intake air quantity of the engine is detected by a means B. And, the exhaust passage area corresponding to the detected intake air quantity is set, while a control signal corresponding to the set exhaust passage area is generated by a means C. Moreover, the exhaust temperature is detected by a means D. And then, the exhaust passage area corresponding to the intake air quantity is corrected by a means E, according to the detected exhaust temperature. Namely, when the exhaust passage area corresponding to the intake air quantity is changed, silencing characteristics is held always at a constant level by correcting the exhaust passage area in response to the change of an exhaust gas capacity caused by the exhaust temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は排気通路面積を排気流量が少ない時は小さくし
、排気流量が多い時は大きくすることによって、低回転
時における排気音の低減と高負荷時のエンジン出力の増
大を図るエンジンの排気装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention reduces the exhaust passage area when the exhaust flow rate is low and increases it when the exhaust flow rate is high, thereby reducing exhaust noise at low rotation speeds. The present invention relates to an engine exhaust system that increases engine output during high loads.

(従来技術) 車両用等のエンジンにおいて、エンジン音を、小さくて
、より快いものとすることは、今日、最も重要の技術課
題の一つである。そして、その低減しなければならない
エンジン音の一つが排気音であって、特に、エンジン低
回転域において発生し易いこもり音が問題となっている
。このこもり音は、排気行程における圧力変動によって
発生する排気脈動のために、消音器から大気に解放され
るときの圧力差が大きくなって、そのために発生する排
気音が車室と共鳴し、こもったような不快な音となるも
のである。特に、エンジン低回転域においては、排気脈
動の周期が長くなり、周波数が例えば100Hz程度と
なって車室の共振点に近くなるため、より一層こもり音
が発生し易い状態となる。なお、エンジン回転が高い領
域では、脈動の周波数が高くなって、圧力波の振幅が小
さくなり、また、共振点から離れるため、こもり音は発
生しにくい。また、排気脈動は、排気流量が多いほどそ
の振幅が大きくなり、したがって、高負荷程こもり音が
発生しやすくなる。そして、特に低回転・高負荷の領域
においては、上記のような発生条件が重なるため、こも
り音がより一層大きな問題となる。
(Prior Art) One of the most important technical challenges today is to make the engine noise lower and more pleasant in engines for vehicles and the like. One type of engine noise that must be reduced is exhaust noise, and muffled noise, which tends to occur in low engine speed ranges, is particularly problematic. This muffled sound is caused by the exhaust pulsation caused by pressure fluctuations during the exhaust stroke, which creates a large pressure difference when released from the muffler to the atmosphere, causing the exhaust sound to resonate with the passenger compartment and become muffled. This produces an unpleasant sound. In particular, in a low engine speed range, the period of exhaust pulsation becomes long, and the frequency becomes, for example, about 100 Hz, which is close to the resonance point of the passenger compartment, so that muffled noise is more likely to occur. Note that in a region where the engine rotation is high, the frequency of pulsation becomes high, the amplitude of the pressure wave becomes small, and the pressure wave moves away from the resonance point, so muffled noise is less likely to occur. Furthermore, the amplitude of the exhaust pulsation increases as the exhaust flow rate increases, and therefore, the higher the load, the more muffled noise is likely to occur. Particularly in the region of low rotation and high load, the above-mentioned generation conditions overlap, so muffled noise becomes an even bigger problem.

ところで、排気音を低減する手段としては、例えば、実
開昭62−183012号公報に記載されているように
、消音器に2本の出口管を設け、その一方に切換弁を設
けて、この切換弁を燃料噴射量が少ない時は閉じ、燃料
噴射量が多い時は開くようにしたものが知られている。
By the way, as a means to reduce exhaust noise, for example, as described in Japanese Utility Model Application Publication No. 183012/1983, a silencer is provided with two outlet pipes, one of which is provided with a switching valve, It is known that the switching valve is closed when the amount of fuel injected is small and opened when the amount of fuel injected is large.

ここで、燃料噴射量は、吸入空気量ひいては排気流量と
相関関係にあり、このように、燃料噴射量が少ない時に
は、消音器出口が絞られ圧力波の振幅が小さくなること
でこもり音が低減され、一方、燃料噴射量が多い時には
、排気通路径が実質的に大きくなるため、排圧が下がり
、エンジン出力の向上が図れる。
Here, the amount of fuel injection is correlated with the amount of intake air and ultimately the flow rate of the exhaust gas.In this way, when the amount of fuel injection is small, the muffler outlet is narrowed and the amplitude of the pressure wave is reduced, reducing muffled noise. On the other hand, when the fuel injection amount is large, the diameter of the exhaust passage becomes substantially large, so the exhaust pressure decreases and the engine output can be improved.

しかしながら、このように燃料噴射量若しくは吸入空気
量によって切換領域を設定した場合に、排気ガス容積は
排気温度の上昇と共に増加し、それに伴ってガス流速が
増大するため、排気温度が高いときに、切換弁が閉じら
れて実質的な排気通路径が小さくされた領域で気流音が
増大するおそれがある。また、この気流音の増大を防ぐ
ために切換ラインを低吸入空気量側に設定したのでは、
上記こもり音を抑制することができない。
However, when the switching region is set by the fuel injection amount or intake air amount in this way, the exhaust gas volume increases as the exhaust temperature rises, and the gas flow rate increases accordingly, so when the exhaust gas temperature is high, Air flow noise may increase in the area where the switching valve is closed and the actual exhaust passage diameter is reduced. Also, in order to prevent this air flow noise from increasing, the switching line may have been set to the low intake air amount side.
The muffled sound cannot be suppressed.

(発明の目的) 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、吸
入空気量に応じて排気通路面積を変更するようにしたエ
ンジンの排気装置において、排気温度による排気ガス容
積の変化にかかわらず消音特性を一定に保つことを目的
とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides an engine exhaust system in which the area of the exhaust passage is changed according to the amount of intake air. The purpose is to keep the silencing characteristics constant regardless of the

(発明の構成) 本発明は、排気温度に応じて吸入空気量に対応する排気
通路面積を補正することで上記目的の達成を実現したも
のであって、その構成は第1図に示すとおりである。す
なわち、本発明に係るエンジンの排気装置は、エンジン
の排気通路面積を変更する排気通路面積変更手段と、エ
ンジンの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
該吸入空気量検出手段の出力を受け、吸入空気量に対応
する排気通路面積を設定して、その設定した排気通路面
積に応じた制御信号を上記排気通路面積変更手段に出力
する制御信号発生手段と、排気温度を検出する排気温度
検出手段と、該排気温度検出手段の出力を受け、上記吸
入空気量に対応する排気通路面積を排気温度に応じて補
正する排気通路面積補正手段を備えたことを特徴として
いる。
(Structure of the Invention) The present invention achieves the above object by correcting the exhaust passage area corresponding to the intake air amount according to the exhaust temperature, and the structure is as shown in FIG. be. That is, the engine exhaust system according to the present invention includes: an exhaust passage area changing means for changing the exhaust passage area of the engine; an intake air amount detecting means for detecting the intake air amount of the engine;
Control signal generating means receives the output of the intake air amount detection means, sets an exhaust passage area corresponding to the intake air amount, and outputs a control signal corresponding to the set exhaust passage area to the exhaust passage area changing means. and an exhaust gas temperature detection means for detecting the exhaust gas temperature, and an exhaust passage area correction means for receiving the output of the exhaust gas temperature detection means and correcting the exhaust passage area corresponding to the intake air amount according to the exhaust temperature. It is characterized by

(作用) エンジンの排気通路面積は、吸入空気量に応じて変更さ
れ、それによって、排気音低減とエンジン出力増大のバ
ランスが図られる。その際、吸入空気量に対応する排気
通路面積は排気温度に応じて補正され、それにより、温
度による排気ガス容積の変化に対応した排気通路面積の
制御が行われて、消音特性が一定に保たれる。
(Function) The exhaust passage area of the engine is changed according to the amount of intake air, thereby achieving a balance between reducing exhaust noise and increasing engine output. At this time, the area of the exhaust passage corresponding to the amount of intake air is corrected according to the exhaust temperature, thereby controlling the area of the exhaust passage in response to changes in the exhaust gas volume due to temperature, and keeping the silencing characteristics constant. dripping

(実施例) 以下、実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Examples will be described below based on the drawings.

第2図は本発明の第1の実施例を示す全体システム図で
ある。この実施例は本発明をバンケル型のロータリピス
トンエンジンに適用したものであって、エンジン1のケ
ーシング2内には略三角形のロータ3が収納され、この
ロータ3の遊星回転によって三つの作動室4,5.6の
容積が順次変化する。そして、ケーシング2には、所定
位置に吸気ボート7および排気ボート8が形成され、ま
た、点火プラグ9が配設されていて、各作動室の容積変
化により吸入、圧縮、爆発、排気の各行程が順次行われ
る。
FIG. 2 is an overall system diagram showing a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a Wankel-type rotary piston engine. A substantially triangular rotor 3 is housed in a casing 2 of an engine 1, and three working chambers 4 are formed by the planetary rotation of the rotor 3. , 5.6 changes sequentially. In the casing 2, an intake boat 7 and an exhaust boat 8 are formed at predetermined positions, and a spark plug 9 is also arranged, and each stroke of suction, compression, explosion, and exhaust is caused by a change in the volume of each working chamber. are performed sequentially.

吸気ボート7に連なる吸気通路IOには、上流側から順
に、エアクリーナ11.エアフローメータ12.排気タ
ーボ過給機13のブロア(ホイール)13a、インター
クーラ14.スロットル弁15、燃料噴射弁16が配設
されている。
In the intake passage IO connected to the intake boat 7, air cleaners 11. Air flow meter 12. Blower (wheel) 13a of exhaust turbo supercharger 13, intercooler 14. A throttle valve 15 and a fuel injection valve 16 are provided.

一方、排気ボート8に連なる排気通路17には、上流側
より順に、上記過給機13のタービン(ホイール)13
b、排気触媒1B、三元触媒19が配設されている。ま
た、この排気通路17は、上記三元触媒19の下流側が
第1および第2の二つの分岐排気通路20a、20bに
分岐されていて、その第1分岐排気通路20aには第1
消音器21&が接続され、第2分岐排気通路20bには
第2消音器21bが接続されている。そして、第1分岐
排気通路20aには、第1消音器21aの上流に切換弁
22が配設されている。これにより、切換弁22が閉じ
ているときには排気は第2分岐排気通路20bおよび第
2消音器21bの方へのみ流れ、一方、切換弁22が開
いているときには、排気は両方の分岐排気通路20a、
20bおよび両方の消音器21a、21bへ流れること
になる。
On the other hand, in the exhaust passage 17 connected to the exhaust boat 8, the turbine (wheel) 13 of the supercharger 13 is arranged in order from the upstream side.
b. An exhaust catalyst 1B and a three-way catalyst 19 are provided. Further, this exhaust passage 17 is branched into two branch exhaust passages 20a and 20b, a first and a second branch exhaust passage, on the downstream side of the three-way catalyst 19, and the first branch exhaust passage 20a has a first
A muffler 21& is connected to the muffler 21&, and a second muffler 21b is connected to the second branch exhaust passage 20b. A switching valve 22 is disposed in the first branch exhaust passage 20a upstream of the first muffler 21a. As a result, when the switching valve 22 is closed, the exhaust gas flows only toward the second branch exhaust passage 20b and the second muffler 21b, while when the switching valve 22 is open, the exhaust gas flows through both the branch exhaust passages 20a. ,
20b and both silencers 21a, 21b.

前記切換弁22は、圧力作動式のアクチュエータ23に
より開閉駆動される。このために、アクチュエータ23
の圧力室23aが三方ソレノイド弁24を介して負圧タ
ンク25に接続され、この負圧タンク25は、チエツク
弁26が介設された負圧導入路27を介してスロットル
弁15下流の吸気通路IOに接続されている。これによ
り、三方ソレノイド弁24を励磁したときは、上記圧力
室232Lが負圧タンク25に連通されることで切換弁
22が閉じられる。また、三方ソレノイド弁24が消磁
されると、圧力室23aに大気が導入されることで、リ
ターンスプリング23bのばね力により切換弁が開かれ
る。
The switching valve 22 is driven to open and close by a pressure-operated actuator 23. For this purpose, the actuator 23
The pressure chamber 23a is connected to a negative pressure tank 25 via a three-way solenoid valve 24, and this negative pressure tank 25 is connected to the intake passage downstream of the throttle valve 15 via a negative pressure introduction path 27 in which a check valve 26 is provided. Connected to IO. Thereby, when the three-way solenoid valve 24 is energized, the pressure chamber 232L is communicated with the negative pressure tank 25, and the switching valve 22 is closed. Further, when the three-way solenoid valve 24 is demagnetized, the atmosphere is introduced into the pressure chamber 23a, and the switching valve is opened by the spring force of the return spring 23b.

排気通路17は、過給機13のタービン13bをバイパ
スするバイパス通路28を有し、このバイパス通路28
にはウェストゲートバルブ29が配設されている。この
ウェストゲートバルブ29は、圧力作動式のアクチュエ
ータ30によって開閉駆動され、それによって、最大過
給圧の調整が行われる。このため、上記アクチュエータ
30の圧力室は、導入路31を介し過給機13のブロア
13a下流の吸気通路10に接続され、この導入路31
の途中に、ブロア13a上流の吸気通路IOに開口する
大気圧導入路32が接続され、そして、この大気圧導入
路32の途中に、デユーティソレノイドバルブ33が介
設されている。このデユーティソレノイドバルブ33は
、アクチュエータ30の圧力室の、ブロア13aの上流
側および下流側への連通割合を変更するものであって、
これによりウェストゲートバルブ29の開度が変更され
、最大過給圧が変更される。
The exhaust passage 17 has a bypass passage 28 that bypasses the turbine 13b of the supercharger 13.
A waste gate valve 29 is disposed at. This waste gate valve 29 is driven to open and close by a pressure-operated actuator 30, thereby adjusting the maximum boost pressure. Therefore, the pressure chamber of the actuator 30 is connected to the intake passage 10 downstream of the blower 13a of the supercharger 13 via the introduction passage 31.
An atmospheric pressure introduction passage 32 that opens into the intake passage IO upstream of the blower 13a is connected to the air pressure introduction passage 32, and a duty solenoid valve 33 is interposed in the atmospheric pressure introduction passage 32. This duty solenoid valve 33 changes the communication ratio of the pressure chamber of the actuator 30 to the upstream side and the downstream side of the blower 13a,
As a result, the opening degree of the waste gate valve 29 is changed, and the maximum boost pressure is changed.

なお、前記第1消音器21aは、高回転時用に設定され
たものであり、また、第2消音器21bは、低回転時用
に設定されたものである。
Note that the first muffler 21a is set for use at high speeds, and the second muffler 21b is set for use at low speeds.

また、図中34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あって、この制御ユニット34
には、前記エアフローメータ12からの吸入空気量信号
の他、各センサあるいはスイッチからの信号が入力され
る。そして、制御ユニット34からは、前記点火プラグ
9.燃料噴射弁16.デユーティ−ソレノイド弁33お
よびスロットル弁15駆動用のアクチュエータ35へそ
れぞれの制御信号が出力され、それにより、点火時期、
燃料噴射量、過給圧およびスロットル開度の制御がそれ
ぞれ行われる。また、三方ソレノイド弁24に切換信号
が出力されて、切換弁22の開閉が行われる。
34 in the figure is a control unit configured using a microcomputer, and this control unit 34
In addition to the intake air amount signal from the air flow meter 12, signals from each sensor or switch are input. Then, from the control unit 34, the spark plug 9. Fuel injection valve 16. Control signals are output to the duty solenoid valve 33 and the actuator 35 for driving the throttle valve 15, thereby controlling the ignition timing,
The fuel injection amount, boost pressure, and throttle opening are controlled respectively. Further, a switching signal is output to the three-way solenoid valve 24 to open and close the switching valve 22.

第3図は、切換弁22開閉の設定領域を示すものであっ
て、縦軸はスロットル開度(TVO)すなわちエンジン
負荷であり、横軸はエンジン回転数である。
FIG. 3 shows the setting range of opening and closing of the switching valve 22, in which the vertical axis is the throttle opening (TVO), that is, the engine load, and the horizontal axis is the engine rotation speed.

切換弁22は、図にQ、(等吸入空気量)、R1(等エ
ンジン回転数)で示すラインを基準として、これより低
吸入空気量(低排気流量)側では閉じられ、このライン
に達すると開かれる。ここで、切換ラインは、Qlの等
吸入空気量ラインをベースとし、スロットル開度が13
以上の高負荷域ではR3の等エンジン回転数ラインとな
るよう設定されたものである。これにより、排気流量の
少ない領域では、切換弁22を閉じて、排気通路径を実
質的に小さくすることにより、特に低回転時に発生しや
すいこもり音を低減することができ、方、排気流量の多
い領域では、排気通路径を大きくして排圧を下げ、エン
ジン出力の向上を図ることができる。
The switching valve 22 is based on the line indicated by Q, (equal intake air amount) and R1 (equal engine speed) in the figure, and is closed on the lower intake air amount (low exhaust flow rate) side than this line, and when this line is reached. Then it opens. Here, the switching line is based on the equal intake air amount line of Ql, and the throttle opening is 13
In the above high load range, the engine speed line is set to be equal to R3. As a result, in areas where the exhaust flow rate is low, by closing the switching valve 22 and substantially reducing the exhaust passage diameter, it is possible to reduce the muffled noise that is likely to occur especially at low rotation speeds. In a region with a large amount of exhaust gas, the diameter of the exhaust passage can be increased to lower the exhaust pressure and improve the engine output.

また、この実施例においては、燃料噴射弁16へ出力さ
れる噴射信号のパルス幅によって排気温度を間接的に判
定し、その判定した排気温度に応じて上記切換ラインを
補正するようにしている。
Further, in this embodiment, the exhaust gas temperature is indirectly determined based on the pulse width of the injection signal output to the fuel injection valve 16, and the switching line is corrected in accordance with the determined exhaust gas temperature.

すなわち、加速時のように、噴射パルス幅が大きく、空
燃比が通常よりリッチで排気温度が高くなる運転域では
、切換ラインを第3図にR’、、 Qの破線で示すよう
に低吸入空気量側にずらすようにしている。これによっ
て、切換弁22が閉じられたときのガス流速の増大が抑
えられ、気流音の増大が防止される。なお、第3図でR
z、QtおよびRt、 Q’−で示すラインは、後述の
変形例に係るものである。
In other words, in operating ranges such as during acceleration, where the injection pulse width is large, the air-fuel ratio is richer than normal, and the exhaust temperature is high, the switching line is set to low intake as shown by the broken lines R', Q in Figure 3. I try to shift it towards the air volume side. This suppresses an increase in gas flow velocity when the switching valve 22 is closed, and prevents an increase in air flow noise. In addition, in Figure 3, R
The lines indicated by z, Qt, Rt, and Q'- are related to a modification described later.

上記切換弁22の制御を実行する回路の構成は第4図に
示すとおりである。すなわち、制御ユニット34は、エ
ンジン回転数(rpm)を読み込み、また、エンジン回
転数の基準値R,をメモリ35から読み出して、エンジ
ン回転数が基準値R,以上であるかどうかを判定する回
転数判定回路36と、吸入空気量(Q)を読み込み、吸
入空気量の基準値Q1をメモリ37から読み出して、吸
入空気量が基準値91以上であるかどうかを判定する吸
入空気量判定回路38と、スロットル開度(TvO)を
読み込み、スロットル開度の基準値T。
The configuration of the circuit for controlling the switching valve 22 is as shown in FIG. That is, the control unit 34 reads the engine rotation speed (rpm), reads out the engine rotation speed reference value R, from the memory 35, and determines whether the engine rotation speed is equal to or higher than the reference value R. a number determination circuit 36; and an intake air amount determination circuit 38 that reads the intake air amount (Q), reads the intake air amount reference value Q1 from the memory 37, and determines whether the intake air amount is equal to or greater than the reference value 91. Then, read the throttle opening (TvO) and set the reference value T of the throttle opening.

をメモリ39から読み出して、スロットル開度が基準値
T3以上であるかどうかを判定するスロットル開度判定
回路40と、これら各判定回路36゜38.40の出力
を受け、第2図における制御領域を判定して三方ソレノ
イド弁24に制御信号を出力する制御信号発生回路41
を備えている。また、排気温度判定回路42が設けられ
、この排気温度判定回路42の出力によってエンジン回
転数の基準値RIと吸入空気量の基準値Q、が補正され
るよう構成されている。排気温度判定回路42には、第
4図に■で示すように、噴射パルス幅と吸入空気量とを
入力として判定された空燃比(A/F)が入力される。
A throttle opening determination circuit 40 reads out from the memory 39 and determines whether the throttle opening is equal to or greater than the reference value T3, and receives the output of each of these determination circuits 36°38.40, and determines the control area in FIG. a control signal generation circuit 41 that determines and outputs a control signal to the three-way solenoid valve 24;
It is equipped with Further, an exhaust temperature determination circuit 42 is provided, and the engine rotation speed reference value RI and the intake air amount reference value Q are corrected based on the output of the exhaust temperature determination circuit 42. The air-fuel ratio (A/F) determined by inputting the injection pulse width and the intake air amount is input to the exhaust temperature determination circuit 42, as shown by ■ in FIG. 4.

また、本発明は、排気温度の判定を、第4図に■で示す
ように空燃比センサ(例えばOtセンサ)の出力によっ
て行うような形で実施することもできる(第2の実施例
)。
Further, the present invention can also be implemented in such a manner that the exhaust gas temperature is determined based on the output of an air-fuel ratio sensor (for example, an Ot sensor), as shown by ■ in FIG. 4 (second embodiment).

また、排気温度は燃料のオクタン価によっても変わるこ
とから、特開昭63−263246号公報記載のような
ノッキングの発生回数によってオクタン価を検出する手
段を利用して、第4図の■に示すように、オクタン価に
より、つまり、ハイオクかレギュラーかによって切換ラ
インを変更するような形で実施することもできる(第3
の実施例)。この場合、ハイオクであれば、燃焼が早く
て排気通路でのガス塩は低いので、切換ラインは低流量
側に設定し、レギュラーだと、点火時期がリタードされ
て排気温度が高くなるので、切換ラインを高流量側に設
定する。
Furthermore, since the exhaust gas temperature also changes depending on the octane number of the fuel, a method for detecting the octane number based on the number of knocking occurrences as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-263246 is used to detect the octane number as shown in (■) in Figure 4. , it can also be implemented by changing the switching line depending on the octane number, that is, depending on whether it is high octane or regular (third
example). In this case, if it is high octane, the combustion will be quick and the gas salt in the exhaust passage will be low, so the switching line should be set to the low flow rate side, and if it is regular, the ignition timing will be retarded and the exhaust temperature will rise, so the switching line should be set to the low flow side. Set the line to the high flow side.

本発明は、また、上記各実施例の変形として、第5図に
示すような切換構造を持つ排気装置に対し適用すること
もできる。
The present invention can also be applied to an exhaust system having a switching structure as shown in FIG. 5 as a modification of each of the above embodiments.

この実施例では、第5図に示すように、排気通路lot
が途中で第!および第2の分岐排気通路102a、10
2bに分岐され、第1分岐排気通路102aには、その
上流側から下流側へ順に、触媒コンバータ103a、サ
ブ消音器104aおよびメイン消音器105aが接続さ
れている。また、第2分岐排気通路102bにも、同様
に、触媒コンバータ103b、サブ消音器104bおよ
びメイン消音器105bが接続されている。
In this embodiment, as shown in FIG.
is on the way! and second branch exhaust passages 102a, 10
2b, and a catalytic converter 103a, a sub-silencer 104a, and a main silencer 105a are connected to the first branch exhaust passage 102a in this order from the upstream side to the downstream side. Similarly, a catalytic converter 103b, a sub muffler 104b, and a main muffler 105b are connected to the second branch exhaust passage 102b.

各メイン消音器105a、105bは、各分岐排気通路
102a、102bに接続する排気入口管部106a、
106bに対し略直線上に位置する大径の第1排気出口
管107a、107bと、第1排気出口管107a、1
07bよりも小径で、消音器105a、105b内を蛇
行することによって長い通路を形成する第2排気出口管
108a。
Each main silencer 105a, 105b includes an exhaust inlet pipe portion 106a connected to each branch exhaust passage 102a, 102b,
Large-diameter first exhaust outlet pipes 107a, 107b located substantially in a straight line with respect to 106b, and first exhaust outlet pipes 107a, 1
The second exhaust outlet pipe 108a has a diameter smaller than that of the second exhaust outlet pipe 108a and forms a long passage by meandering inside the silencers 105a and 105b.

108bとをそれぞれ備えている。そして、それぞれの
第1排気出口管107a、107bに切換弁109a、
109bが介設されている。
108b, respectively. A switching valve 109a is connected to each of the first exhaust outlet pipes 107a and 107b.
109b is interposed.

上記各切換弁109a、109bは、それぞれリンク1
10a、110bを介して第1および第2のアクチュエ
ータ1lla、1llbのロッド112a、112bに
連結されている。そして、各アクチュエータ1lla、
1llbの圧力室は、第1および第2の分岐負圧通路1
13a、113bおよび共通負圧通路114を介して負
圧タンク115に接続され、該負圧タンク115はチエ
ツク弁116を介し図示しないスロットル弁下流の吸気
通路に接続されている。そして、各分岐負圧通路113
a、113bには、制御ユニット117からの出力を受
けて各アクチュエータ1lla111bの圧力室に負圧
あるいは大気を導入する第1および第2の三方ソレノイ
ド弁118a、118bが設けられている。これら三方
ソレノイド弁118a、118bにより、第1および第
2の各アクチュエータl1la、1llbへの導入圧が
切り換えられ、それによって、第1および第2の切換弁
109a、109bが開閉される。このうち、第1分岐
排気通路102a側のメイン消音器105aの第1排気
出ロ管107aに設けられた前記第1切換弁109aは
、第3図のR,、Qラインを基準として開閉される。す
なわち、第1切換弁109aは、RI、Q+ラインより
低吸入空気量側では閉とされ、このラインに達すると開
かれる。また、第2切換弁109bは、R1,Q+ライ
ンより高吸入空気量側のRt、Q*ラインを基準として
、このラインより低吸入空気量側では閉じられ、このラ
インに達すると開かれる。なお、R、ラインとQ、ライ
ンとは、RI、Q+ラインと同様、スロットル開度がT
1を境に設定されている。
Each of the switching valves 109a and 109b is connected to link 1.
10a, 110b to rods 112a, 112b of the first and second actuators 1lla, 1llb. And each actuator 1lla,
The 1llb pressure chamber is connected to the first and second branch negative pressure passages 1
13a, 113b and a common negative pressure passage 114 to a negative pressure tank 115, and the negative pressure tank 115 is connected to an intake passage downstream of a throttle valve (not shown) via a check valve 116. And each branch negative pressure passage 113
A, 113b are provided with first and second three-way solenoid valves 118a, 118b that receive the output from the control unit 117 and introduce negative pressure or atmospheric air into the pressure chamber of each actuator 1lla111b. These three-way solenoid valves 118a and 118b switch the introduction pressure to each of the first and second actuators l1la and 1llb, thereby opening and closing the first and second switching valves 109a and 109b. Among these, the first switching valve 109a provided in the first exhaust outlet pipe 107a of the main muffler 105a on the side of the first branch exhaust passage 102a is opened and closed based on the R, Q lines in FIG. . That is, the first switching valve 109a is closed on the lower intake air amount side than the RI and Q+ lines, and is opened when this line is reached. Further, the second switching valve 109b is closed on the lower intake air amount side than the R1, Q+ line with reference to the Rt, Q* line, which is on the higher intake air amount side than the R1, Q+ line, and is opened when it reaches this line. Note that the R, line and Q, line are similar to the RI, Q+ line when the throttle opening is T.
It is set at 1.

RI、Q+のラインより低吸入空気量の領域では、第1
および第2の切換弁109 a、  109 bか共に
閉じられ、排気は、両メイン消音器105a。
In the area where the amount of intake air is lower than the RI and Q+ lines, the first
Both the second switching valves 109a and 109b are closed, and the exhaust gas is discharged from both main silencers 105a.

105bの第2排気出口管108a、108bのみで行
われる。これら第2排気出口管108a。
This is done only with the second exhaust outlet pipes 108a and 108b of 105b. These second exhaust outlet pipes 108a.

108bは上述のように小径で長い通路を形成している
ため、排気脈動が抑えられ、こもり音の発生が抑制され
る。
Since 108b forms a long passage with a small diameter as described above, exhaust pulsation is suppressed and generation of muffled noise is suppressed.

また、Rt、Qtのラインより高吸入空気量の領域では
、両切換弁IQ9a、109bが共に開かれて、全排気
出口管107a、107b、108λ、108bを通し
て排気が行われ、これによって排圧が低下し、エンジン
出力が向上する。
In addition, in the region where the intake air amount is higher than the Rt and Qt lines, both switching valves IQ9a and 109b are opened, and exhaust is performed through all exhaust outlet pipes 107a, 107b, 108λ, and 108b, thereby reducing the exhaust pressure. engine power increases.

また、この装置では、上記のように二つの切換弁109
a、109bが所定の間隔を置いて切り換わるよう構成
されているため、消音と出力制御がバランスよく行われ
、また、ショックの発生が抑制される。
Further, in this device, two switching valves 109 are provided as described above.
Since a and 109b are configured to switch at predetermined intervals, noise reduction and output control are performed in a well-balanced manner, and the occurrence of shocks is suppressed.

そして、この装置においても、同様に噴射パルス幅によ
って求めた空燃比やOtセンサの出力によって排気温度
を判定し、あるいは、オクタン価により排気温度の高低
を判定して、その判定結果に基づき前述の実施例と同様
に上記切換ラインを補正する。つまり、排気温度が低い
ときは各切換ラインを高吸入空気量側(RI  Q、R
t  Qt)に設定し、排気温度が高いときは各切換ラ
インを低吸入空気量側(R’ +  Q ’ + 、 
R’ t  Q ’ t )に設定する。
In this device as well, the exhaust temperature is determined based on the air-fuel ratio determined by the injection pulse width and the output of the Ot sensor, or the height of the exhaust temperature is determined based on the octane number, and the above-mentioned implementation is performed based on the determination result. Correct the above switching line in the same way as in the example. In other words, when the exhaust temperature is low, each switching line is set to the high intake air amount side (RI Q, R
t Qt), and when the exhaust temperature is high, set each switching line to the low intake air amount side (R' + Q' +,
R' t Q' t ).

第6図は、この実施例の上記切換制御を実行する回路で
ある。すなわち、制御ユニット117は、エンジン回転
数(r p m )を読み込み、また、エンジン回転数
の第1基準値R1をメモリ121から読み出して、エン
ジン回転数がこの基準値R以上であるかどうかを判定す
る第1回転数判定回路122と、同じくエンジン回転数
(rpm)を読み込み、また、エンジン回転数の第2基
準値R1をメモリ123から読み出して、エンジン回転
数がこの基準値R2以上であるかどうかを判定する第2
回転数判定回路124と、吸入空気量(Q)を読み込み
、吸入空気量の第1基準値Q、をメモリ125から読み
出して、吸入空気量がこの基準値Q、以上であるかどう
かを判定する第1吸入空気量判定回路126と、同様に
吸入空気量(Q)を読み込み、吸入空気量の第2基準値
Q、をメモリ127から読み出して、吸入空気量がこの
基準値91以上であるかどうかを判定する第2吸入空気
量判定回路128と、スロットル開度(TVO)を読み
込み、スロットル開度の基準値T、をメモリ129から
読み出して、スロットル開度が基準値14以上であるか
どうかを判定するスロットル開度判定回路130と、第
1回転数判定回路122、第1吸入空気量判定回路12
6およびスロットル開度判定回路130の出力を受け、
制御領域を判定して第1三方ソレノイド弁118aに制
御信号を出力する第1制御信号発生回路131と、第2
回転数判定回路124.第2吸入空気量判定回路128
およびスロットル開度判定回路130の出力を受け、制
御領域を判定して第2三方ソレノイド弁118bに制御
信号を出力する第2制御信号発生回路132と、空燃比
やオクタン価によって排気温度を判定し、エンジン回転
数および吸入空気量の基準値を補正する排気温度判定回
路133を備えている。
FIG. 6 shows a circuit for executing the above switching control in this embodiment. That is, the control unit 117 reads the engine speed (r p m ), reads the first reference value R1 of the engine speed from the memory 121, and determines whether the engine speed is equal to or higher than this reference value R. The first engine speed determination circuit 122 to determine the engine speed similarly reads the engine speed (rpm), and also reads the second reference value R1 of the engine speed from the memory 123, and determines that the engine speed is equal to or higher than this reference value R2. The second to determine whether
The rotation speed determination circuit 124 reads the intake air amount (Q), reads out the first reference value Q of the intake air amount from the memory 125, and determines whether the intake air amount is equal to or greater than this reference value Q. The first intake air amount determination circuit 126 similarly reads the intake air amount (Q), reads out the second reference value Q of the intake air amount from the memory 127, and determines whether the intake air amount is equal to or greater than this reference value 91. The second intake air amount determination circuit 128 reads the throttle opening (TVO), reads out the reference value T of the throttle opening from the memory 129, and determines whether the throttle opening is equal to or greater than the reference value 14. a throttle opening degree determination circuit 130, a first rotation speed determination circuit 122, and a first intake air amount determination circuit 12.
6 and the output of the throttle opening determination circuit 130;
a first control signal generation circuit 131 that determines a control region and outputs a control signal to the first three-way solenoid valve 118a;
Rotation speed determination circuit 124. Second intake air amount determination circuit 128
and a second control signal generation circuit 132 that receives the output of the throttle opening determination circuit 130, determines the control region, and outputs a control signal to the second three-way solenoid valve 118b, and determines the exhaust temperature based on the air-fuel ratio and octane number, An exhaust temperature determination circuit 133 is provided for correcting reference values of engine speed and intake air amount.

(発明の効果) 本発明は以上のように構成され、吸入空気量によって排
気通路面積を変更するようにしたエンジンの排気装置に
おいて、排気温度による排気ガス容積の変化に応じて排
気通路面積が補正されるので、消音特性が常に一定に保
たれる。
(Effects of the Invention) The present invention is configured as described above, and in an engine exhaust system in which the area of the exhaust passage is changed depending on the amount of intake air, the area of the exhaust passage is corrected according to the change in the exhaust gas volume due to the exhaust temperature. As a result, the silencing characteristics are always kept constant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の全体構成図、第2図は本発明の第1の
実施例を示す全体システム図、第3図は同実施例および
他の実施例の制御特性図、第4図は上記第1の実施例お
よび第2および第3の実施例の制御回路図、第5図は上
記各実施例の変形例の排気経路図、第6図は同変形例の
制御回路図である。 1:エンジン、12;エアフローメータ、17゜101
:排気通路、20a、l02a:第1分岐排気通路、2
0b、102b:第2分岐排気通路、22:切換弁、3
4,117+制御ユニツト、42.133:排気温度判
定回路、l09a:第1切換弁、109b:第2切換弁
、107a、107b:第1排気出口管、108a、1
08b:第2排気出口管。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is an overall system diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a control characteristic diagram of the same embodiment and other embodiments, and FIG. 4 is a diagram of control characteristics of the same embodiment and other embodiments. FIG. 5 is a control circuit diagram of the first embodiment, second and third embodiments, FIG. 5 is an exhaust route diagram of a modification of each of the embodiments, and FIG. 6 is a control circuit diagram of the modification. 1: Engine, 12; Air flow meter, 17°101
: Exhaust passage, 20a, l02a: First branch exhaust passage, 2
0b, 102b: Second branch exhaust passage, 22: Switching valve, 3
4,117+control unit, 42.133: exhaust temperature determination circuit, l09a: first switching valve, 109b: second switching valve, 107a, 107b: first exhaust outlet pipe, 108a, 1
08b: Second exhaust outlet pipe.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジンの排気通路面積を変更する排気通路面積
変更手段と、エンジンの吸入空気量を検出する吸入空気
量検出手段と、該吸入空気量検出手段の出力を受け、吸
入空気量に対応する排気通路面積を設定して、その設定
した排気通路面積に応じた制御信号を上記排気通路面積
変更手段に出力する制御信号発生手段と、排気温度を検
出する排気温度検出手段と、該排気温度検出手段の出力
を受け、上記吸入空気量に対応する排気通路面積を排気
温度に応じて補正する排気通路面積補正手段を備えたこ
とを特徴とするエンジンの排気装置。
(1) Exhaust passage area changing means for changing the exhaust passage area of the engine, intake air amount detecting means for detecting the intake air amount of the engine, and receiving the output of the intake air amount detecting means and corresponding to the intake air amount. control signal generating means for setting an exhaust passage area and outputting a control signal corresponding to the set exhaust passage area to the exhaust passage area changing means; exhaust temperature detecting means for detecting exhaust temperature; An exhaust system for an engine, comprising an exhaust passage area correction means for correcting an exhaust passage area corresponding to the intake air amount in accordance with an exhaust temperature in response to an output of the means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0710767A1 (en) 1994-11-04 1996-05-08 Calsonic Corporation Exhaust system of internal combustion engine
EP0733784A2 (en) 1995-02-24 1996-09-25 Calsonic Corporation Muffler controller for use in controllable exhaust system of internal combustion engine

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