JPH04246233A - エンジンの排気制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気制御装
置に係り、特に低・中速域の機関出力を所定に維持しつ
つ高速域においても機関出力の向上を図り得るエンジン
の排気制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の多気筒用エンジンにおいては、各
気筒からの排気を導くために、複数の排気分岐管を有す
る排気マニホルドが付設されている。

【０００３】この排気マニホルドには、例えば、図８に
示すものがある。この図８の排気マニホルド１０２は、
単一型であり、４気筒エンジン（図示せず）に付設され
るもので、ヘッド取付部１０４に第１〜第４気筒に連通
する第１〜第４排気分岐路（図示せず）を形成する第１
〜第４排気分岐管１０６−１〜１０６−４が連結され、
この第１〜第４排気分岐管１０６−１〜１０６−４の各
下流側が排気集合部１０８で集合して構成されている。

【０００４】また、排気マニホルドとしては、図９、図
１０に示すものがある。この図９、１０の排気マニホル
ド２０２は、４気筒エンジン２０４に付設されるもので
、ヘッド取付部２０６に第１〜第４排気分岐路（図示せ
ず）を形成する第１〜第４排気分岐管２０８−１〜２０
８−４が連結して構成されている。特定の排気分岐管で
ある第１、第４排気分岐管２０８−１、２０８−４の各
下流側を第１排気集合部２１０で集合するとともに、残
余の排気分岐管である第２、第３排気分岐管２０８−２
、２０８−３の各下流側を第２排気集合部２１２で集合
している。また、第１排気集合部２１０に第１排気中間
路（図示せず）を形成する第１排気中間管２１４の上流
側を連結するとともに第２排気集合部２１２には第２排
気中間路（図示せず）を形成する第２排気中間管２１６
の上流側を連結し、この第１排気中間管２１４と第２排
気中間管２１６の各下流側を総排気集合部２１８で集合
し、この総排気集合部２１８に排気管２２０を連結し、
これにより、排気流路の有効長さを大として低・中速域
における機関出力を向上させている。

【０００５】このように排気を制御する装置としては、
例えば特開昭６３−２１５８４５号公報、特公昭６４−
９４５５号公報に開示されている。特開昭６３−２１５
８４５号公報に記載のものは、膨張室をコ字状部材と一
対の板材とで形成し、このコ字状部材の両端板部に保持
した弁体をこのコ字状部材の中間部に設けた開口に対向
させることにより、弁体と開口との相対位置を高精度に
維持し、排気制御弁の開口率を高精度に管理するもので
ある。また、特公昭６４−９４５５号公報に記載のもの
は、直列装置の４または６シリンダのうちの半数のシリ
ンダより排出される排気を集合させて流す第１の排気流
路と直列装置の４または６シリンダのうちの残余のシリ
ンダより排出される排気を集合させて流す第２の排気流
路とを設けると共に、これら１対の排気流路の合流点に
排気ブレーキを配設し、機関の高速運転下において排気
ブレーキがかけられるときに排気ポートの部位の圧力を
正圧にする脈動を発生する有効管長を上記１対の排気流
路に与えることにより、機関が高速運転状態にあるとき
における排気ブレーキ装置による制動効果を増大させる
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の排気
制御装置においては、排気流路の長さを大きく変更する
等で排気の動的効果を利用して機関出力の向上等を図っ
ていたが、この場合、低・中速域において機関出力の向
上を図り得るが、高速域にあつては、排気流路の長さが
大き過ぎて、機関出力の向上を図り得ず、乗車感が悪化
してしまうという不都合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、エンジンに付設する排気マ
ニホルド中の特定の排気分岐管の下流側に第１排気管中
間管を連設し、残余の排気分岐管の下流側に第２排気中
間管を連設し、前記第１排気中間管と前記第２排気中間
管との各下流側を集合して設け、前記第１排気中間管と
前記第２排気中間管とを連結する連結管を設け、この連
結管によって形成された連結路を開閉する可変バルブ機
構を設け、前記エンジンの運転状態に応じて前記可変バ
ルブ機構を駆動制御する制御手段を設けたことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】この発明の構成によれば、制御手段はエンジン
の運転状態に応じて可変バルブ機構を駆動制御して連結
路を開閉するので、エンジンの運転状態に応じて排気流
路の長さが実質上変更され、これにより、全速域におい
て適正な動作効果によって、つまり排気脈動を全速域に
おいて利用することによって排気干渉をなくし、低・中
速域の機関出力を所定に維持しつつ高速域においても機
関出力を向上し、乗車感を向上させることができる。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。

【００１０】図１〜７は、この発明の実施例を示すもの
である。図１において、２は車両に搭載される４気筒用
のエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッ
ド、８は吸気マニホルド、１０は排気マニホルドである
。

【００１１】この排気マニホルド１０は、図２に示す如
く、シリンダヘッド６の側面に接して取付けられるヘッ
ド取付部１２と、第１〜第４気筒に連通する第１〜第４
排気分岐路（図示せず）を形成する第１〜第４排気分岐
感１４−１〜１４−４とを有している。

【００１２】特定の排気分岐管である第１排気分岐管１
４−１と第４排気分岐管１４−２との各下流側は、第１
排気集合部１６によって集合されている。また、残余の
排気分岐管である第２排気分岐管１４−２と第３排気分
岐管１４−３との各下流側は、第２排気集合部１８によ
って集合されている。

【００１３】第１排気集合部１６には、第１排気中間管
２０の上流側が連結されている。また、第２排気中間管
１８には、第２排気中間管２２の上流側が連結されてい
る。この第１、第２排気中間管２０、２２の下流側は、
総排気集合部２４で集合されている。この総排気集合部
２４には、排気管２６が連結されている。

【００１４】前記第１排気中間管２０と第２排気中間管
２２とは、連結管２８によって連結される。

【００１５】図５、６に示す如く、この連結管２８によ
って形成された連結路３０は、可変バルブ機構３２の可
変バルブ３４によって開閉される。

【００１６】この可変バルブ機構３２は、連結路３０を
開閉する可変バルブ３４と、この可変バルブ３０が固定
されたバルブ回動軸３６と、このバルブ回動軸３６を回
動させるアクチュエータ３８に連結した作動用ワイヤ４
０と、この作動用ワイヤ４０を進退動させてアクチュエ
ータ３８を作動させるモータ４２とからなる。

【００１７】前記バルブ回動軸３６の軸心ＣＬは、連結
管２８と略平行に配置され、第１、第２排気中間管２０
、２２に対して横断するように、つまり第１排気中間管
２０によって形成された第１排気中間路４４及び第２排
気中間管２２によって形成された第２排気中間路４６を
横切るように第１、第２排気中間管２０、２２に保持さ
れた軸保持体４８によって回動可能に設けられている。 この軸保持体４８は、前記連結管２８と一体的である。

【００１８】可変バルブ３４は、図６に示す如く、連結
路３０を開閉すべく位置Ａと位置Ｂ間でバルブ回動軸３
６を中心に回動制御されるものである。

【００１９】前記モータ４２は、制御手段５０によって
駆動制御され、作動用ワイヤ４０を進退動してアクチュ
エータ３８を作動させ、これにより、バルブ回動軸３６
を回動させるものである。

【００２０】制御手段５０は、図４に示す如く、各種検
知センサから出力される機関回転数（ｒｐｍ）、スロッ
トル開度（θ）、吸気管圧力、イグニションタイミング
等の各種の値を入力し、これら値に基づいて低・中速及
び高速域を判断し、モータ４２を駆動制御するものであ
る。

【００２１】次に、この実施例の作用を説明する。

【００２２】低・中速域にあっては、トルクの向上を図
るために、排気流路の長さを大とする必要がある。

【００２３】そこで、可変バルブ機構３２によって連結
路３０を閉鎖するように可変バルブ３４を位置、つまり
図６においてＢ位置におくことにより、第１排気分岐路
１４−１及び第４排気分岐路１４−４の排気脈動の合成
波と、第２排気分岐路１４−２及び第３排気分岐路１４
−４の排気脈動の合成波とかが重なり合う箇所が、図３
においてＤ点、つまり総排気集合部２４になる。これに
より、反射波が返ってくる距離・時間が長いと、低・中
速域のトルク（機関出力）を向上させることができる（
図７の破線で示す）。

【００２４】一方、高速域にあっては、エンジン２の排
気系のバルブオーバラップ時で排気管２６に設けたマフ
ラ（図示せず）の吸出し効果を増幅することにより、機
関出力（馬力）の向上を図ることができるが、このため
には、反射波の返ってくる距離・時間を短くしてマフラ
の背圧を低下させなければならない。

【００２５】そこで、この実施例にあっては、制御手段
５０が検知された各値からこの高速域を判断して可変バ
ルブ機構３２を作動し、連絡路３０が開かれるように可
変バルブ３４を回動させ、図３においてＣ点、つまり連
結路３０が位置する箇所に上述の二つの合成波が重なり
合うようにし、即ち、実質上排気流路を短くした構成と
し、高速域の機関出力の向上を図ることができる（図７
の実線で示す）。

【００２６】そこで、制御手段５０にあっては、図７に
おいて可変バルブ３４を閉動作させた破線と可変バルブ
３４を開動作させた実線との交点における設定機関回転
数ｎｏ　で可変バルブ３４を回動制御、つまり、低・中
速域である設定機関回転数ｎｏ　未満にあっては可変バ
ルブ３４を閉動作させて連絡路３０を閉鎖するとともに
、高速域である設定機関回転数ｎｏ　以上にあっては可
変バルブ３４を開動作させて連絡路３０を開放すれば、
全速域で機関出力を向上させることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、排気マニホルド中の特定の排気分岐管の
下流側に第１排気管中間管を連設し、残余の排気分岐管
の下流側に第２排気中間管を連設し、第１排気中間管と
第２排気中間管との各下流側を集合して設け、第１排気
中間管と第２排気中間管とを連結する連結管を設け、こ
の連結管によって形成された連結路を開閉する可変バル
ブ機構を設け、エンジンの運転状態に応じて可変バルブ
機構を駆動制御する制御手段を設けたことにより、エン
ジンの運転状態に応じて連結路を開閉させて低い中速域
の機関出力を所定に維持しつつ高速域においても機関出
力を向上させ、乗車感を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る排気マニホルドを付設したエン
ジンの斜視図である。

【図２】排気マニホルドの側面図である。

【図３】排気系のスケルトン図である。

【図４】この発明に係るシステムブロック図である。

【図５】可変バルブ機構の断面図である。

【図６】図５における側方からの可変バルブ機構の断面
図である。

【図７】機関出力と機関回転数との関係図である。

【図８】従来における排気マニホルドの側面図である。

【図９】従来におけるエンジンの斜視図である。

【図１０】図９における排気マニホルドの側面図である
。

【符号の説明】

２　　エンジン １０　　排気マニホルド １４　　排気分岐管 ２０　　第１排気中間管 ２２　　第２排気中間管 ３２　　可変バルブ機構 ３４　　可変バルブ ３６　　バルブ回動軸 ３８　　アクチュエータ ４０　　作動用ワイヤ ４２　　モータ ５０　　制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジンに付設する排気マニホルド中
   の特定の排気分岐管の下流側に第１排気管中間管を連設
   し、残余の排気分岐管の下流側に第２排気中間管を連設
   し、前記第１排気中間管と前記第２排気中間管との各下
   流側を集合して設け、前記第１排気中間管と前記第２排
   気中間管とを連結する連結管を設け、この連結管によっ
   て形成された連結路を開閉する可変バルブ機構を設け、
   前記エンジンの運転状態に応じて前記可変バルブ機構を
   駆動制御する制御手段を設けたことを特徴とするエンジ
   ンの排気制御装置。