JPH0979032A - 制御型排気系システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンから排出される燃焼ガスをエンジン
マニホールドから大気へ排出する排気系の途中に設けら
れたバルブを開閉することで排気系機能を制御する制御
型排気系システムにおいて、コスト低減，小型化，共用
化を達成しながら加速操作時に滑らかな加速感と心地良
い加速排気音を得ると共に、排気圧に対するバルブ全開
応答を変えることなくバルブ開度が全閉から中間開度へ
移行する領域でのバルブ開度ゲインを小さく抑えるこ
と。 【解決手段】 排気圧を導く圧力導管１０と、排気圧駆
動のシリンダ型アクチュエータ１１と、該アクチュエー
タ１１によりバルブ開度が無段階に変更される第１バル
ブ１２ｃと、第１バルブ１２ｃが全閉〜中間開度領域で
は全閉状態を保ち、中間開度〜全開領域では第１バルブ
１２ｃに追従して開閉される第２バルブ１２ｅとにより
構成される２分割型制御バルブ１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから排出
される燃焼ガスをエンジンマニホールドから大気へ排出
する排気系の途中に設けられたバルブを開閉することで
排気系機能（消音機能や排気抵抗機能）を制御する制御
型排気系システムの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気圧を駆動圧として排気系バル
ブの開閉制御を行なう制御型排気系システムとしては、
例えば、特開平４−１２４４１８号公報に記載のものが
知られている。

【０００３】この公報には、エンジン低回転域では排気
騒音を低減し、エンジン高回転域ではエンジン出力を向
上するため、消音器１内に容器２１を設け、排気ガス流
量が大きく容器２１に大きな背圧が生じる場合、この背
圧をダイヤフラムアクチュエータ１５のダイヤフラム室
１７に導き、この背圧による力で開閉弁１３を開く技術
が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御型排気系システムにあっては、容器２１の背圧
による力が所定の力に達すると一気に開閉弁１３を開く
ものであるため、室４が低周波共鳴室としての働きから
一気に拡張室としての働きに変化し、図８の点線特性に
示すように、開閉弁１３の全開直後に排気騒音が高まっ
てしまう。

【０００５】そこで、ダイヤフラムアクチュエータ１５
に代えシリンダ型アクチュエータを用い、排気圧の変化
にしたがったストローク量に応じてバルブ開度を徐々に
変更することで加速操作時に滑らかな加速感と心地良い
加速排気音を得る技術を本出願人は提案した。

【０００６】しかしながら、制御バルブとして１枚のバ
ルブプレートによるバタフライバルブを使用した場合、
図７の点線特性に示すように、シリンダ型アクチュエー
タのスプリング力により決まる特性にてバルブ開度が全
閉から全開へと移行する。

【０００７】この場合、バルブ開度が全閉から中間開度
へ移行する領域での開度増大比率が大きく、この領域で
低周波共鳴による消音効果が弱まり、図８の１点鎖線特
性に示すように、バルブ開度の全閉から中間開度領域に
て排気騒音の高まりがみられる。

【０００８】本発明が解決しようとする課題を下記に列
挙する。

【０００９】課題１は、エンジンから排出される燃焼ガ
スをエンジンマニホールドから大気へ排出する排気系の
途中に設けられたバルブを開閉することで排気系機能を
制御する制御型排気系システムにおいて、コスト低減，
小型化，共用化を達成しながら加速操作時に滑らかな加
速感と心地良い加速排気音を得ると共に、排気圧に対す
るバルブ全開応答を変えることなくバルブ開度が全閉か
ら中間開度へ移行する領域でのバルブ開度ゲインを小さ
く抑えることにある。

【００１０】課題２は、簡単な２分割バルブ構造にて、
課題１を達成することにある。

【００１１】課題３は、こもり音低減と車両発進時の静
粛性向上を図りながら、課題１または課題２を達成する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記課題１の解決手段１（請求項１）
は、エンジンから排出される燃焼ガスをエンジンマニホ
ールドから大気へ排出する排気系の途中に設けられたバ
ルブを開閉することで排気系機能を制御する制御型排気
系システムにおいて、一端が排気系の排気チューブもし
くはマフラに開口され、排気系から排気圧を導く圧力導
管と、前記圧力導管の他端がシリンダ室に接続され、シ
リンダ室の圧力レベルに応じてストロークするピストン
と、該ピストンを付勢するスプリングを内蔵するシリン
ダ型アクチュエータと、バルブが設置されるチューブの
流路断面積の半分を覆い、シリンダ型アクチュエータの
ピストンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段
階に変更される第１バルブと、チューブの流路断面積の
残りの半分を覆い、第１バルブが全閉からほぼ中間開度
までの領域では全閉状態を保ち、第１バルブがほぼ中間
開度から全開までの領域では第１バルブに追従して開閉
される第２バルブとにより構成される２分割型制御バル
ブと、を備えていることを特徴とする。

【００１３】作用を説明する。

【００１４】走行時、エンジンからの排気ガスにより排
気系の排気チューブもしくはマフラから排気圧が圧力導
管を介してシリンダ型アクチュエータのシリンダ室に導
かれる。そして、シリンダ室ではこの圧力レベルに応じ
てピストンがストロークするため、シリンダ型アクチュ
エータに連結されている２分割型制御バルブは、このピ
ストンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段階
に変更される。

【００１５】したがって、例えば、加速操作時でエンジ
ン回転数の上昇に伴い排気圧の圧力レベルが高まる時に
は、制御バルブｈがバルブ閉から徐々にバルブ開度が増
してバルブ開へと無段階に変更されるため、所定のエン
ジン回転数にてバルブ閉からバルブ開に一気に切り換わ
る場合のように排気静圧や排気音の一時的な低下がな
く、排気静圧特性や排気音特性がリニアに増加する特性
を示す。

【００１６】この結果、バルブ閉からバルブ開へと移行
するエンジン回転領域で行なわれる加速操作時に、滑ら
かな加速感と心地良い加速排気音が得られる。

【００１７】この制御型排気系システムを車両に適用す
るにあたって、排気系に設けられたバルブの開閉駆動制
御を行なうアクチュエータとして、排気圧により駆動さ
れるアクチュエータを用いているため、モータアクチュ
エータやソレノイドを用いて電子制御するシステムに比
べて大幅にシステムのコスト低減が図れる。

【００１８】加えて、アクチュエータとしてダイヤフラ
ム型アクチュエータに比べて外径が小さいシリンダ型ア
クチュエータを用いているため、システムの小型化が図
られるし、この小型化に伴ってレイアウトや設置スペー
スの異なる様々な車種へのシステムの共用化が達成でき
る。

【００１９】上記バルブ開閉駆動制御において、ピスト
ンがストロークを開始し、制御バルブｈがバルブ閉から
バルブ開に移行する時の排気圧は、シリンダ型アクチュ
エータに内蔵されているスプリングのバネ力の大きさを
決めることで設定される。

【００２０】次に、２分割型制御バルブのバルブ開閉動
作について説明すると、バルブが設置されるチューブの
流路断面積の半分を覆う第１バルブのバルブ開度は、シ
リンダ型アクチュエータのピストンストロークの大きさ
に応じて無段階に変更される。一方、チューブの流路断
面積の残りの半分を覆う第２バルブのバルブ開度は、第
１バルブが全閉からほぼ中間開度までの領域では全閉状
態を保ち、第１バルブがほぼ中間開度から全開までの領
域では第１バルブに追従して開閉される。

【００２１】よって、バルブ全閉からほぼ中間開度まで
の領域では、第１バルブのみがアクチュエータストロー
クにしたがって開くことで、１枚プレートのバルブと比
較した場合、開度増大比率が小さく抑えられる。そし
て、ほぼ中間開度から全開までの領域では、第１バルブ
と第２バルブとが共にアクチュエータストロークにした
がって開くことで、バルブ開度増大比率が大きくなり、
全開域では、１枚プレートのバルブでの特性に沿った応
答にてバルブ全開に至る。

【００２２】（解決手段２）上記課題２の解決手段２
（請求項２）は、請求項１記載の制御型排気系システム
において、前記２分割型制御バルブを、半円状の第１バ
ルブと半円状の第２バルブとが同軸配置で構成される２
分割型バタフライバルブとし、第１バルブには、シリン
ダ型アクチュエータによる駆動でほぼ中間開度となった
時点で第２バルブと接触する連動接触部を設け、第２バ
ルブはフリーバルブとしたことを特徴とする。

【００２３】作用を説明すると、バルブ全閉からほぼ中
間開度までの領域では、第１バルブのみがアクチュエー
タストロークにしたがって開き、ほぼ中間開度となった
時点で第１バルブに設けられた連動接触部が第２バルブ
と接触する。そして、第２バルブに作用する排気ガスに
よる力にて連動接触部に接触圧が付与され、第１バルブ
と第２バルブとが一体状態のままにてバルブ全開まで開
く。

【００２４】（解決手段３）上記課題３の解決手段３
（請求項３）は、請求項１または請求項２記載の制御型
排気系システムにおいて、前記２分割型制御バルブを、
一端がマフラの内部室に開口されるチューブに設け、バ
ルブ閉により内部室を共鳴室とし、バルブ開により内部
室を拡張室とする制御型マフラに適用したことを特徴と
する。

【００２５】作用を説明すると、２分割型制御バルブの
バルブ閉時には、バルブが設けられるチューブの一端が
開口しているマフラの内部室が共鳴室とされ、共振周波
数域（低周波数域）の排気騒音が共鳴効果により著しく
消音される。

【００２６】そして、バルブの開き始めから中間開度領
域までは、第１バルブのみが開き開度増大比率が小さく
抑えられることで、共鳴効果による消音作用を強く残し
たまま排気抵抗が徐々に下げられる。

【００２７】そして、バルブの中間開度領域からバルブ
全開までは、第１バルブと第２バルブが共に開き開度増
大比率が高められることで、共鳴室としての働きから一
気に拡張室としての働きに移行し、エンジン出力の増大
をもたらす排気抵抗の低減と拡張室の両壁からの反射波
の干渉による騒音の減衰がなされる。

【００２８】よって、低周波数の排気騒音が有効に消音
され、これを原因として発生する車室内こもり音の低減
が図られるし、また、車両発進時の静粛性も向上する。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）実施の形態１は、解決手段１〜解決手
段３に対応する制御型マフラ装置（制御型排気系システ
ム）である。

【００３０】まず、構成を説明する。

【００３１】図１は制御型マフラ装置を示す全体図、図
２は制御型マフラ装置のバルブ部拡大図、図３は制御型
マフラ装置に適用されたシリンダ型アクチュエータの半
断面図、図４は制御型マフラ装置に適用された２分割型
制御バルブを示す図、図５は制御型マフラ装置を示す概
略図である。

【００３２】図１乃至図３において、１は排気マフラ、
４はマフラインレットチューブ、５は第１マフラアウト
レットチューブ、６は第２マフラアウトレットチュー
ブ、１０は圧力導管、１１はシリンダ型アクチュエー
タ、１２は２分割型制御バルブ、１３は動圧ガイド部
材、１４はアクチュエータ取付ブラケット、１６はバル
ブ開閉レバーである。

【００３３】前記排気マフラ１は、前端板１ａと後端板
１ｂとを有し、前端板１ａには図外のエンジンからの排
気ガスが進入してくるマフラインレットチューブ４とマ
フラ内部を経過して排気ガスを排出する第１マフラアウ
トレットチューブ５が接続され、後端板１ｂには２分割
型制御バルブ１２の開閉制御により排気ガスの排出を調
整する第２マフラアウトレットチューブ６が接続されて
いる。

【００３４】ここで、排気マフラ１の内部構成を図５に
より説明すると、排気マフラ１の内部は、前端板１ａと
後端板１ｂと３枚の仕切板１ｃ，１ｄ，１ｅにより第１
室１ｆ，第２室１ｇ，第３室１ｈ，第４室１ｉの４つの
室にセパレートされている。

【００３５】そして、マフラインレットチューブ４は、
その端部が第３室１ｈに開口されている。第１マフラア
ウトレットチューブ５は、その端部が第２室１ｇに開口
されると共に通孔１ｊを介して第１室１ｆに連通してい
る。第２マフラアウトレットチューブ６は、その端部が
第１室１ｆに開口されている。第１マフラチューブ１ｋ
は、一端を第１室１ｆに開口し、他端を第４室１ｉに開
口し、通孔１ｍを介して第３室１ｈに連通している。第
２マフラチューブ１ｎは、第３室１ｈと第４室１ｉとを
連通している。

【００３６】前記圧力導管１０は、排気マフラ１内に一
端が開口され、その開口端にはマフラインレットチュー
ブ４からの排気ガス流の流れに対向して排気動圧を取り
込むテーパ状の動圧ガイド部材１３が設けられている。
そして、圧力導管１０の他端は、シリンダ型アクチュエ
ータ１１（シリンダ室１１ａ）に接続されている。これ
により、圧力導管１０は排気静圧と排気動圧に応じた正
圧をシリンダ型アクチュエータ１１に導く管として構成
されている。

【００３７】前記シリンダ型アクチュエータ１１は、排
気マフラ１の後端板１ｂにアクチュエータ取付ブラケッ
ト１４を介して取り付けられ、そのピストンロッド１１
ｄはバタフライバルブタイプの２分割型制御バルブ１２
の第１バルブシャフト１２ｂを回動させるバルブ開閉レ
バー１６にピンを介して直結されている。

【００３８】前記シリンダ型アクチュエータ１１の具体
的構造を図４により説明すると、シリンダ型アクチュエ
ータ１１は、圧力導管１０が連結されるシリンダ室１１
ａと、このシリンダ室１１ａの正圧の圧力レベルに応じ
てストロークするカップシール型のピストン１１ｂと、
ピストン１１ｂをバルブ全閉方向に付勢するスプリング
１１ｃと、２分割型制御バルブ１２に連結されるピスト
ンロッド１１ｄと、ピストン１１ｂのストロークを規制
するストッパ１１ｅと、ピストン１１ｂのシール部が摺
動接触するシリンダ面１１ｆとを有して構成されてい
る。

【００３９】なお、スプリング１１ｃは、エンジン回転
数約１５００ｒｐｍ以上の排気圧がシリンダ室１１ａに
作用した時に移動を開始するようにそのバネ力が設定さ
れている。

【００４０】前記２分割型制御バルブ１２は、図４に示
すように、バルブケース１２ａと、第１バルブシャフト
１２ｂと、第１バルブ１２ｃと、第２バルブシャフト１
２ｄと、第２バルブ１２ｅと、連動接触部１２ｆとを有
して構成されている。

【００４１】第１バルブ１２ｃは、バルブが設置される
バルブケース１２ａの流路断面積の半分を覆う半円状
で、シリンダ型アクチュエータ１１のピストンストロー
クの大きさに応じてバルブ開度が無段階に変更される。
そして、第１バルブ１２ｃが設けられる第１バルブシャ
フト１２ｂには、シリンダ型アクチュエータ１１による
駆動でほぼ中間開度となった時点で第２バルブ１２ｅと
接触する連動接触部１２ｆが形成されている。

【００４２】第２バルブ１２ｅは、バルブケース１２ａ
の流路断面積の残りの半分を覆う半円状で、第１バルブ
シャフト１２ｂの軸受け内面１２ｇに回動可能に支持さ
れた第２バルブシャフト１２ｄに一体に設けられたフリ
ーバルブである。

【００４３】次に、作用を説明する。

【００４４】［シリンダ型アクチュエータによるバルブ
開閉制御］走行時、エンジンから排気ガスが流れてくる
と、マフラインレットチューブ４から排気圧に応じた正
圧の圧力が圧力導管１０を介してシリンダ型アクチュエ
ータ１１のシリンダ室１１ａに導かれる。そして、シリ
ンダ室１１ａではこの圧力レベルに応じてピストン１１
ｂがストロークするため、シリンダ型アクチュエータ１
１のピストンロッド１１ｄに連結されている２分割型制
御バルブ１２は、このピストンストロークの大きさに応
じてバルブ開度が無段階に変更される。

【００４５】このバルブ開閉駆動制御において、ピスト
ン１１ｂがストロークを開始し、２分割型制御バルブ１
２がバルブ閉からバルブ開に移行する時の排気圧は、シ
リンダ型アクチュエータ１１に内蔵されているスプリン
グ１１ｃのバネ力の大きさを決めることで設定される。

【００４６】したがって、例えば、加速操作時でエンジ
ン回転数の上昇に伴い排気圧の圧力レベルが高まる時に
は、制御バルブｈがバルブ閉から徐々にバルブ開度が増
してバルブ開へと無段階に変更されるため、所定のエン
ジン回転数にてバルブ閉からバルブ開に一気に切り換わ
る場合のように排気静圧や排気音の一時的な高低がな
く、排気静圧特性や排気音特性がリニアに増加する特性
を示す。

【００４７】この結果、バルブ閉からバルブ開へと移行
するエンジン回転領域で行なわれる加速操作時に、滑ら
かな加速感と心地良い加速排気音が得られる。

【００４８】この制御型マフラ装置を車両に適用するに
あたって、バルブアクチュエータとして、排気圧により
駆動されるアクチュエータを用いているため、モータア
クチュエータやソレノイドを用いて電子制御するシステ
ムに比べて大幅にシステムのコスト低減が図れる。

【００４９】加えて、アクチュエータとしてダイヤフラ
ム型アクチュエータに比べて外径が小さいシリンダ型ア
クチュエータ１１を用いているため、システムの小型化
が図られるし、この小型化に伴ってレイアウトや設置ス
ペースの異なる様々な車種へのシステムの共用化が達成
できる。

【００５０】［バルブ開閉動作］２分割型制御バルブ１
２のバルブ開閉動作について図４に基づいて説明する。
第１バルブ１２ｃのバルブ開度は、シリンダ型アクチュ
エータ１１のピストンストロークの大きさに応じて無段
階に変更される。一方、第２バルブ１２ｅのバルブ開度
は、第１バルブ１２ｃが全閉からほぼ中間開度までの領
域では連動接触部１２ｆが第２バルブ１２ｅに接触しな
いことで全閉状態を保ち、第１バルブ１２ｃがほぼ中間
開度となった時点で第１バルブ１２ｃ側に設けられた連
動接触部１２ｆが第２バルブ１２ｅと接触する。そし
て、第２バルブ１２ｅに作用する排気ガスによる力にて
連動接触部１２ｆに接触圧が付与され、第１バルブ１２
ｃと第２バルブ１２ｅとが一体状態のままにてバルブ全
開まで開く。

【００５１】よって、バルブ全閉からほぼ中間開度まで
の領域では、第１バルブ１２ｃのみがアクチュエータス
トロークにしたがって開くことで、１枚プレートのバル
ブと比較した場合、開度増大比率が小さく抑えられる。
そして、ほぼ中間開度から全開までの領域では、第１バ
ルブ１２ｃと第２バルブ１２ｅとが共にアクチュエータ
ストロークにしたがって開くことで、バルブ開度増大比
率が大きくなり、全開域では、１枚プレートのバルブで
の特性に沿った応答にてバルブ全開に至る。

【００５２】すなわち、バルブ開度特性にてあらわす
と、図７の実線特性に示すように、バルブ全閉からバル
ブ全開に至る応答は１枚バルブの場合と変わらないもの
の、１枚バルブの場合に比べ、排気圧が低圧の領域では
バルブ開度増大比率（バルブ開度ゲイン）が小さく抑え
られる。

【００５３】［マフラ消音作用］２分割型制御バルブ１
２のバルブ閉時には、図５に示すように、２分割型制御
バルブ１２が設けられる第２マフラアウトレットチュー
ブ６の一端が開口している第１室１ｆが共鳴室とされ、
室容積で決まる共振周波数域（低周波数域）の排気騒音
が共鳴効果により著しく消音される。

【００５４】そして、バルブの開き始めから中間開度領
域までは、第１バルブのみが開き開度増大比率が小さく
抑えられることで、第１室１ｆでの共鳴効果による消音
作用を強く残したまま排気抵抗が徐々に下げられる。

【００５５】そして、バルブの中間開度領域からバルブ
全開までは、第１バルブ１２ｃと第２バルブ１２ｅが共
に開き開度増大比率が高められることで、第１室１ｆが
共鳴室としての働きから一気に拡張室としての働きに移
行し、バルブ全開時には、図６に示すように、第１室１
ｆが拡張室としての機能を発揮する状態となり、エンジ
ン出力の増大をもたらす排気抵抗の低減と反射波の干渉
による騒音の減衰がなされる。

【００５６】よって、排気騒音特性をみた場合、図８の
実線特性に示すように、１枚バルブに比べて、低排気圧
域での消音性能に優れる。

【００５７】この結果、低周波数の排気騒音を原因とし
て発生する車室内こもり音の低減が図られるし、また、
車両発進時の静粛性も向上する。

【００５８】次に、効果を説明する。

【００５９】（１）排気系の排気マフラ１に一端が開口
され、排気圧を導く圧力導管１０と、前記圧力導管１０
の他端がシリンダ室１１ａに接続され、シリンダ室１１
ａの圧力レベルに応じてバルブ開方向にストロークする
ピストン１１ｂを有するシリンダ型アクチュエータ１１
と、前記シリンダ型アクチュエータ１１のピストンロッ
ド１１ｄに連結され、ピストンストロークの大きさに応
じてバルブ開度が無段階に変更される２分割型制御バル
ブ１２とを設けた装置としたため、コスト低減，小型
化，共用化を達成しながら加速操作時に滑らかな加速感
と心地良い加速排気音を得ることができる。

【００６０】（２）圧力導管１０を、排気マフラ１の内
部室に一端を開口して排気圧を導く管としたため、サー
ジタンクを必要とせず、排気マフラ１において整圧作用
が発揮されるので、２分割型制御バルブ１２の開閉動作
のふらつきが抑えられ、エンジン回転が低回転の領域で
もバルブ制御が可能となる。

【００６１】（３）排気マフラ１から排気圧を導入する
シリンダ型アクチュエータ１１を、ブラケット１４を介
して排気マフラ１に取り付ける構成としたため、圧力導
管１０の配管長が短くなり、よりシステムの小型化を図
ることができる。

【００６２】（４）圧力導管１０の排気マフラ側開口端
に、マフラインレットチューブ４からの排気ガス流の流
れに対向して排気動圧を取り込むテーパ状の動圧ガイド
部材１３を設けたため、排気動圧の導入効率が高まり、
小型で低圧タイプのシリンダ型アクチュエータ１１を用
いたとしてもピストンストローク駆動が確実で安定した
ものとすることができる。

【００６３】（５）シリンダ型アクチュエータ１１には
ピストン１１ｂをバルブ閉方向に付勢するスプリング１
１ｃを内蔵すると共に、シリンダ型アクチュエータ１１
のピストンロッド１１ｄにバルブ開閉レバー１６を直結
する構成としたため、アクチュエータ１１に内蔵されて
いるスプリング１１ｃにピストン作動圧調整機能とバル
ブフェールセーフ機能とを併せて持たせることができ
る。

【００６４】（６）制御バルブとして、シリンダ型アク
チュエータ１１のピストンストロークの大きさに応じて
バルブ開度が無段階に変更される第１バルブ１２ｃと、
第１バルブ１２ｃが全閉からほぼ中間開度までの領域で
は全閉状態を保ち、第１バルブ１２ｃがほぼ中間開度か
ら全開までの領域では第１バルブ１２ｃに追従して開閉
される第２バルブ１２ｅとにより構成される２分割型制
御バルブ１２を用いたため、排気圧に対するバルブ全開
応答を変えることなくバルブ開度が全閉から中間開度へ
移行する領域でのバルブ開度ゲインを小さく抑えること
ができる。

【００６５】（７）第１バルブ１２ｃには、シリンダ型
アクチュエータ１１による駆動でほぼ中間開度となった
時点で第２バルブ１２ｅと接触する連動接触部１２ｆを
設け、第２バルブ１２ｅはフリーバルブとしたため、ア
クチュエータを第１バルブ１２ｃと第２バルブ１２ｅと
にそれぞれ用いたり、複雑な連動機構を用いたりするこ
となく、簡単な２分割バルブ構造とすることができる。

【００６６】（８）２分割型制御バルブ１２を、一端が
排気マフラ１の第１室１ｆに開口される第２マフラアウ
トレットチューブ６に設け、バルブ閉により第１室１ｆ
を共鳴室とし、バルブ開により第１室１ｆを拡張室とす
る制御型マフラ装置に適用したため、１枚バルブの場合
に比べて、こもり音低減と車両発進時の静粛性向上を図
ることができる。

【００６７】（他の実施の形態）実施の形態１では、制
御型排気系システムとしてアウトレットチューブにバル
ブが設けられる制御型マフラ装置の例を示したが、マフ
ラ内のチューブにバルブが設けられる制御型マフラ装置
やマフラより上流側（エンジン側）の排気チューブにバ
ルブが設けられるシステムにも適用することができる。

【００６８】実施の形態１では、第１バルブシャフト１
２ｂに連動接触部１２ｆを形成した例を示したが、図９
に示すように、第１バルブ１２ｃにアダプタ１２ｈを設
け、アダプタ１２ｈの端部に連動接触部１２ｆを形成す
る例としても良い。

【００６９】実施の形態１では、圧力導管の一端を排気
マフラ内に開口した例を示したが、排気チューブに開口
しても良い。

【００７０】実施の形態１では、２分割型制御バルブと
してバタフライバルブタイプのものを示したが、バルブ
開度が無段階に変更できるものであればシャッター型バ
ルブ等に対しても適用できる。

【００７１】実施の形態１では、第２バルブをフリーバ
ルブとする例を示したが、シリンダ型アクチュエータの
初期〜中間ストローク域までをロスストロークにし、中
間〜全開ストローク域までをアクチュエータストローク
とする機構を介して駆動させるようにしても良い。

【００７２】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、エンジ
ンから排出される燃焼ガスをエンジンマニホールドから
大気へ排出する排気系の途中に設けられたバルブを開閉
することで排気系機能を制御する制御型排気系システム
において、一端が排気系の排気チューブもしくはマフラ
に開口され、排気系から排気圧を導く圧力導管と、圧力
導管の他端がシリンダ室に接続され、シリンダ室の圧力
レベルに応じてストロークするピストンと、該ピストン
を付勢するスプリングを内蔵するシリンダ型アクチュエ
ータと、バルブが設置されるチューブの流路断面積の半
分を覆い、シリンダ型アクチュエータのピストンストロ
ークの大きさに応じてバルブ開度が無段階に変更される
第１バルブと、チューブの流路断面積の残りの半分を覆
い、第１バルブが全閉からほぼ中間開度までの領域では
全閉状態を保ち、第１バルブがほぼ中間開度から全開ま
での領域では第１バルブに追従して開閉される第２バル
ブとにより構成される２分割型制御バルブと、を設けた
システムとしたため、コスト低減，小型化，共用化を達
成しながら加速操作時に滑らかな加速感と心地良い加速
排気音を得ると共に、排気圧に対するバルブ全開応答を
変えることなくバルブ開度が全閉から中間開度へ移行す
る領域でのバルブ開度ゲインを小さく抑えることができ
るという効果が得られる。

【００７３】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の制御型排気系システムにおいて、２分割型制御バ
ルブを、半円状の第１バルブと半円状の第２バルブとが
同軸配置で構成される２分割型バタフライバルブとし、
第１バルブには、シリンダ型アクチュエータによる駆動
でほぼ中間開度となった時点で第２バルブと接触する連
動接触部を設け、第２バルブはフリーバルブとしたた
め、簡単な２分割バルブ構造にて、上記効果を達成する
ことができる。

【００７４】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
または請求項２記載の制御型排気系システムにおいて、
２分割型制御バルブを、一端がマフラの内部室に開口さ
れるチューブに設け、バルブ閉により内部室を共鳴室と
し、バルブ開により内部室を拡張室とする制御型マフラ
に適用したため、こもり音低減と車両発進時の静粛性向
上を図りながら、上記効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の制御型マフラ装置を示す全体図
である。

【図２】実施の形態１の制御型マフラ装置のバルブ部拡
大図である。

【図３】実施の形態１の制御型マフラ装置に適用された
シリンダ型アクチュエータの半断面図である。

【図４】実施の形態１の制御型マフラ装置に適用された
２分割型制御バルブを示す図である。

【図５】実施の形態１の制御型マフラ装置でのバルブ閉
状態を示す概略図である。

【図６】実施の形態１の制御型マフラ装置でのバルブ開
状態を示す概略図である。

【図７】排気圧に対するバルブ開度特性比較図である。

【図８】エンジン回転数に対する排気騒音特性比較図で
ある。

【図９】２分割型制御バルブの他の実施の形態を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ 排気マフラ ４ マフラインレットチューブ ５ 第１マフラアウトレットチューブ ６ 第２マフラアウトレットチューブ １０ 圧力導管 １１ シリンダ型アクチュエータ １２ ２分割型制御バルブ １２ｃ 第１バルブ １２ｅ 第２バルブ １２ｆ 連動接触部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｋ 1/22 Ｆ１６Ｋ 1/22 Ｅ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンから排出される燃焼ガスをエン
   ジンマニホールドから大気へ排出する排気系の途中に設
   けられたバルブを開閉することで排気系機能を制御する
   制御型排気系システムにおいて、 一端が排気系の排気チューブもしくはマフラに開口さ
   れ、排気系から排気圧を導く圧力導管と、 前記圧力導管の他端がシリンダ室に接続され、シリンダ
   室の圧力レベルに応じてストロークするピストンと、該
   ピストンを付勢するスプリングを内蔵するシリンダ型ア
   クチュエータと、 バルブが設置されるチューブの流路断面積の半分を覆
   い、シリンダ型アクチュエータのピストンストロークの
   大きさに応じてバルブ開度が無段階に変更される第１バ
   ルブと、チューブの流路断面積の残りの半分を覆い、第
   １バルブが全閉からほぼ中間開度までの領域では全閉状
   態を保ち、第１バルブがほぼ中間開度から全開までの領
   域では第１バルブに追従して開閉される第２バルブとに
   より構成される２分割型制御バルブと、 を備えていることを特徴とする制御型排気系システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の制御型排気系システムに
   おいて、 前記２分割型制御バルブを、半円状の第１バルブと半円
   状の第２バルブとが同軸配置で構成される２分割型バタ
   フライバルブとし、第１バルブには、シリンダ型アクチ
   ュエータによる駆動でほぼ中間開度となった時点で第２
   バルブと接触する連動接触部を設け、第２バルブはフリ
   ーバルブとしたことを特徴とする制御型排気系システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の制御型排
   気系システムにおいて、 前記２分割型制御バルブを、一端がマフラの内部室に開
   口されるチューブに設け、バルブ閉により内部室を共鳴
   室とし、バルブ開により内部室を拡張室とする制御型マ
   フラに適用したことを特徴とする制御型排気系システ
   ム。