JPH11107789A

JPH11107789A - 排気制御装置

Info

Publication number: JPH11107789A
Application number: JP9291639A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kuwabara; 誠桑原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】排気管流路の断面積を長い区間で滑らかに徐
々に変化させることによって、内燃機関の運転状態の変
化に応答性を良く、スムーズに追従して、運転状態に適
した排気脈動効果を得ることが可能で、更には、排気管
流路の断面積に加えて、マフラー容積も同時に変化させ
ることによって、共鳴周波数を広い範囲で増減させるこ
とができる排気制御装置を提供する。【解決手段】マフラー１０ａ内に、流線形状のフロー
ト弁２０を配置して、運転状態に応じて該フロート弁２
０を前後に駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気制御装置に関
し、詳しくは二行程又は四行程エンジン等の排気或いは
作動ガスを外部に排出する排気を制御するものに係り、
特に広い範囲の回転域で、排気を制御する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、排気管流路に断面積変化機構
を設けてエンジンの運転状態に応じて排気管流路の断面
積を増減し、排気吹き出しによって発生する圧力波の周
波数に応じて排気管流路の共鳴周波数を変化させること
によって、所望の排気脈動効果を得て、それによって背
圧を低減して、吸排気効率、出力、及び燃費の向上を図
る技術が開示されている（特開昭５４−１５５３３０号
公報、特開昭６２−２１８６１６号公報、特公平４−７
８８１６号公報）。

【０００３】特に、二行程エンジンにおいては排気バル
ブを有しないため、排気脈動効果は有効に働く。この場
合の排気管流路の共鳴周波数ｆは、近似的には図１５に
示すように、ｆ＝ｃ／２π×√Ａ，Ａ＝Ｓ／ｌｗ〔ただし、ｃ；音速、Ｓ；排気管流路断面積、ｌ；排気管管長、ｗ；拡径部（マフラー部）容積で表される。つまり、排気管を装着する部分の一般的な
構造からして、どうしても排気管管長ｌが一定となるた
め、排気管流路の断面積Ｓを変化させることによって、
排気管の共鳴周波数ｆをエンジン回転数等の運転状態に
追従させて、排気行程中は背圧が低くなるように、また
排気行程終了後は背圧が高くなるように制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な従来技術では、図１６に示すように、マフラーａ内に
配置されて排気ガスの流れに大きな抵抗となる形状から
なるバルブ（図示略）や遮蔽部材ｂを用いて排気管ｃ流
路の断面積Ｓを変化させている。そのため、排気ガスの
流れが阻害され、バルブを通過する排気ガスの水頭の損
失が大きくなって背圧の原因となったり、また渦ｄ等の
発生も予想される。

【０００５】また、バルブの回動や遮蔽部材ｂの移動に
よって、短い区間で排気管ｃ流路の断面積を変化させて
いるため、バルブ駆動時に排気ガス流に乱れが生じ、そ
の乱れが収束するのにある程度の時間を要するために、
急激なエンジン回転数等の変動があった場合に、応答性
良くスムーズに運転状態に適した排気脈動効果を得るこ
とが困難であった。更に、バルブや遮蔽部材ｂの角部分
等を排気ガスが通過することによって、風切り音等の異
音が発生するおそれがあった。

【０００６】更に、上記した排気管の共鳴周波数ｆを変
化させるパラメーターとしては、排気管ｃ流路の断面積
Ｓのみであるため、排気管ｃの太さによっては共鳴周波
数ｆを増減させることができる量に制約があるため、広
い範囲のエンジン回転域に対応することができなかっ
た。

【０００７】そこで、本発明は、排気ガスの流れを阻害
しないため通過する排気ガスの水頭の損失を抑え、背圧
の発生を抑えることができるとともに、排気管流路の断
面積を長い区間で滑らかに徐々に変化させることによっ
て、内燃機関の運転状態の変化に応答性良くスムーズに
追従して、運転状態に適した排気脈動効果を得ることが
可能で、また異音の発生も抑えることが可能であり、更
には、排気管の共鳴周波数ｆを変化させるパラメーター
として、排気管流路の断面積Ｓに加えて、図１５に示
す、排気ガス流に対して略空気バネとして働く拡径部
（マフラー部）容積ｗをも同時に変化させることによっ
て、共鳴周波数ｆを広い範囲で増減させることができ、
広い範囲のエンジン回転域に対応することが可能な技術
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために創作されたものであって、第１には、燃焼
室から吐出する排気ガスを外部に排出する排気管の排気
ガス流路内に、外面が略流線形状のフロート弁を排気管
管長方向に移動自在に支持して内設するとともに、該フ
ロート弁を排気管管長方向に駆動する駆動手段を有する
ことを特徴とする。この第１の構成の排気制御装置にお
いては、流線形のフロート弁を用いて排気管の断面積を
変化させるため、排気ガスの流れが阻害されることがな
く、バルブを通過する排気ガスの水頭の損失が大きくな
らないため背圧の原因となることがないとともに、異音
の発生も抑えることができる。

【０００９】また、第２には、上記第１の構成におい
て、上記排気管に排気ガス流路断面積が拡径する拡径部
を設け、該拡径部に上記フロート弁を挿設するととも
に、上記フロート弁外面に排気管管長方向へ長手なテー
パ面を形成したことを特徴とする。また、第３には、上
記第１又は第２の構成において、上記フロート弁を、略
円錐形状に形成したことを特徴とする。また、第４に
は、上記第１又は第２の構成において、上記フロート弁
を、略紡錘形状に形成したことを特徴とする。また、第
５には、上記拡径部内面形状と上記フロート弁外面形状
とを、略相似形に形成したことを特徴とする。

【００１０】この第２又は第３又は第４又は第５の構成
の排気制御装置においては、フロート弁外面に排気管管
長方向へ長手なテーパ面を形成し、排気管流路の断面積
を長い区間で滑らかに徐々に変化させているため、内燃
機関の運転状態の変化に応答性良くスムーズに追従する
ことが可能で、運転状態に適した排気脈動効果を得るこ
とができる。また、拡径部容積ｗをも同時に変化させる
ことができるため、共鳴周波数ｆを広い範囲で増減させ
ることができ、広い範囲のエンジン回転域に対応するこ
とが可能になる。

【００１１】また、第６には、上記第１又は第２又は第
３又は第４又は第５の構成において、上記駆動手段によ
る上記フロート弁の駆動が、リンク機構を用いたもので
あることを特徴とする。よって、フロート弁を排気管流
路の中心部に配置することが具体的に可能となるため、
フロート弁の回り全周に排気ガスの流れを形成すること
ができるとともに、フロート弁の排気管管長方向への移
動を簡略な構成で具体的に可能にする。

【００１２】また、第７には、上記第６の構成におい
て、上記リンク機構のリンクアーム軸を、上記排気管内
部から外部へ突出させて設けるとともに、該リンクアー
ム軸外周部に排気管を封止するシール部を形成したこと
を特徴とする。この第７の構成の排気制御装置において
は、上記リンク機構のリンクアーム軸のみが、上記排気
管内部から外部へ突出するため、排気管の開口面積を極
めて少量に抑えられるとともに、上記リンク機構のリン
クアーム軸外周部に排気管を封止するシール部を形成し
ているため、シールを施す部分が僅かな部分に限定さ
れ、熱膨脹や振動による影響も抑えられるため、良好な
シール性を有する状態で外部からフロート弁の駆動を制
御することが可能になる。

【００１３】また、第８には、上記第１又は第２又は第
３又は第４又は第５又は第６又は第７の構成において、
上記駆動手段によるフロート弁の駆動を、内燃機関の運
転状態に応じて制御する制御手段を有することを特徴と
する。また、第９には、上記第８の構成において、上記
制御手段によるフロート弁の駆動制御が、内燃機関のア
クセル開度に応じて制御を行うものであることを特徴と
する。また、第１０には、上記第８の構成において、上
記制御手段によるフロート弁の駆動制御が、内燃機関の
機関回転数に応じて制御を行うものであることを特徴と
する。また、第１１には、上記第８の構成において、上
記制御手段によるフロート弁の駆動制御が、排気ガスの
状態に応じて制御を行うものであることを特徴とする。
この第８又は第９又は第１０又は第１１の構成の排気制
御装置においては、内燃機関の運転状態或いは排気ガス
の状態に応じて、制御手段によってフロート弁の駆動制
御が行われるため、各状態において好適にフロート弁の
制御を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としての第１
実施例を図面を利用して説明する。尚、本第１実施例
は、自動二輪車における二行程エンジンの場合を示す例
である。本第１実施例に基づく排気制御装置Ａは、図１
に示されるように、排気管１０と、フロート弁２０と、
リンク機構３０と、リンク機構４０と、駆動部（駆動手
段）Ａ１と、マイクロコンピュータ（制御手段）Ｃとを
有している。排気管１０は、略パイプ状に形成され内側
空間に排気ガス流路１２を有する。そして、シリンダＢ
の排出孔Ｂａに接続されて、排気ガスを外部に排出す
る。また、排気脈動効果或いは消音効果を得るべく、排
気管１０の内面形状の径（断面積）を徐々に拡大する拡
径部（以下マフラー１０ａという。）が設けらる。この
マフラー１０ａは、徐々に径が拡大した後、一定の径の
部分が所定長さ連続し、更にその下流側では、径が徐々
に縮小する。そして、その下流部には連続してテールパ
イプ１０ｂが設けられる。

【００１５】また、フロート弁２０は、図２に示される
ように、マフラー１０ａの排気ガス流路１２内に、排気
管管長方向に移動可能に設置される。また、フロート弁
２０は、外面形状が排気ガスの上流側から下流側へ向か
って浅い角度となる略流線形であるとともに、円柱の両
端部が尖った略紡錘形状に形成される。従って、両端部
に排気管１０の管長方向に長手なテーパ面２０ａとテー
パ面２０ｂが設けられる。そのため、マフラー１０ａの
径が徐々に拡大し、更に徐々に縮小しているのと相俟っ
て、フロート弁２０の外面形状とマフラー１０ａの内面
形状は、共に略紡錘形状である相似した形状となる。フ
ロート弁２０を駆動する駆動部Ａ１は、リンク機構３０
と、リンク機構４０と、パルスモータ５０から構成さ
れ、パルスモータ５０が発生する回転力をリンク機構３
０とリンク機構４０によって略直線運動に変換し、フロ
ート弁２０を排気管管長方向に駆動する。尚、リンク機
構３０とリンク機構４０は、フロート弁２０を駆動する
働きと、フロート弁２０を排気ガス流路１２の略中間部
に配置する支持部材としての役割を合わせ持つ。

【００１６】また、図３に示されるように、フロート弁
２０の上流側と下流側の端部近傍に設けられた嵌合孔２
０ｃに、軸２０ｄが回転自在に挿通され、後述するリン
ク機構３０とリンク機構４０のリンク軸として用いられ
る。尚、フロート弁２０の内部は、中空であっても構わ
ない。また、マフラー１０ａは、鉄やステンレス等の鋼
板によって形成され、フロート弁２０を内設する場合の
必要に応じて２分割などに形成して、フロート弁２０を
設置後に溶接等によって封止することもできる。リンク
機構３０は、図４に示すように、一対のリンクアーム３
２がフロート弁２０の上流端左右に設置されて構成され
る。具体的には、それぞれのリンクアーム３２の両端部
の嵌合孔３２ａに、上述した軸２０ｄとリンクアーム軸
３４の両端部が嵌合され、溶接が施されてリンクアーム
３２が固定される。またリンクアーム軸３４の中央部
は、パイプ状のカラー３６のパイプ孔に回転自在に挿通
される。従って、リンクアーム３２はカラー３６に対し
て回動自在であり、またフロート弁２０はリンクアーム
３２に対して回動自在となる。そして、カラー３６は、
図２に示すように、マフラー１０ａに形成されたリンク
固定部１０ｃに溶接等によって固定される。

【００１７】リンク機構４０は、リンク機構３０と略同
一な構成であり、図５に示すように、後述する駆動部Ａ
１に接続されるべく、リンクアーム軸４４の一方の端部
がマフラー１０ａの外部へ突出するまで延長されている
点が異なる。具体的には一対のリンクアーム４２がフロ
ート弁２０下流端の左右に設置されて構成される。つま
り、それぞれのリンクアーム４２両端部の嵌合孔４２ａ
に、上述した軸２０ｄとリンクアーム軸４４の両端部が
嵌合されて、それぞれ溶接によってリンクアーム４２に
固定される。またリンクアーム軸４４の中央部は、パイ
プ状のカラー４６のパイプ孔に回転自在に挿通される。
従って、リンクアーム４２はカラー４６に対して回動自
在であり、またフロート弁２０はリンクアーム４２に対
して回動自在となる。そして、カラー４６は、マフラー
１０ａに形成されたリンク固定部１０ｃに溶接等によっ
て固定される。

【００１８】また、マフラー１０ａのリンク固定部１０
ｃと同軸上にリンク軸シール部１０ｄが設けられる。該
リンク軸シール部１０ｄの中央部には、嵌合孔１０ｅ
（開口部）が設けられ、この嵌合部１０ｅから上述した
ようにリンクアーム軸４４の一端がマフラー１０ａの外
部へ突出されて設けられる。そして、このリンクアーム
軸４４の端部を、リンクアーム４８の下端に設けられた
嵌合孔４８ａに嵌合して溶接等によって固定する。この
時に、リンク軸シール部１０ｄの嵌合孔１０ｅは、小さ
い径に対して長さが長いため、排気ガスも抜けにくい。
従って、図６に示すように、嵌合孔１０ｅにシールを施
すことによって、シールが必要な部位がリンク軸シール
部１０ｄの嵌合孔１０ｅのみであるため、摺動する部位
が小さく、高温になるマフラー１０ａの歪み、膨脹、或
いは振動に対しても十分なシール性を得ることができ
る。

【００１９】また、図５に示すように、リンクアーム４
８の上端には、ピン４８ｂが溶接によって固定される。
そして、このピン４８ｂに、連接シャフト７０の一方の
端部７４に固定されたリング部７６を挿通し、この外側
に止め輪４８ｃを嵌合することによって、連接シャフト
７０がリンクアーム４８に回動自在に枢支される。ま
た、図７に示すように、リンクアーム６０の下端に溶接
されたピン６２に、連接シャフト７０の他方の端部７４
に固定されたリング部７６を挿通し、この外側に止め輪
６４を嵌合することによって、連接シャフト７０にリン
クアーム６０を回動自在に枢支する。更に、パルスモー
タ５０の四角形の回動軸５２に、リンクアーム６０の上
端に設けられたリング部６６を嵌合することによって、
リンクアーム６０をパルスモータ５０の回動軸５２に固
定する。

【００２０】以上の構成によって、パルスモータ５０が
回動すると、回動軸５２が回動するのにともなって連接
シャフト７０が前後に移動し、続いてリンクアーム４８
が回動し、更にリンクアーム軸４４が回動し、続いてリ
ンクアーム４２が回動して、フロート弁２０が前後に駆
動される。また、この動きに、リンク機構３０が追従し
て、フロート弁２０の前部を支持する。

【００２１】また、上記したリンク機構３０とリンク機
構４０を作動させるパルスモータ５０は、マイクロコン
ピュータＣによって駆動制御される。この場合に、パル
スモータ５０の制御を、図示略のアクセルの開度を検出
し、その開度に応じて制御することができる。また、エ
ンジンの回転数を検出し、その回転数に応じて制御する
ことができる。更に、排気ガスの状態（排気ガス温度、
排気ガス圧力等）を検出し、その状態に応じて制御する
ことができる。

【００２２】次に、本第１実施例の作動を説明する。排
気管に可変機構を設けないとした場合は一般に、排気脈
動効果は従来例で述べた理論によって、図８に示すよう
に、低回転域で所定の排気脈動効果を得ようとする場合
には、排気管１０の径Ｓを小さく設定し、マフラー１０
ａの体積Ｖを大きく設定する。また、高い回転域で所定
の排気脈動効果を得ようとする場合には、排気管１０の
径Ｓを大きく設定し、マフラー１０ａの体積Ｖを小さく
設定する。

【００２３】従って、本実施例では図９（ａ）に示すよ
うに、低回転域ではフロート弁２０を排気ガス流路１２
の上流側へ前進させる方向へ、高回転域ではフロート弁
２０を排気ガス流路１２の下流側へ後退させる方向へ駆
動する。そのため、フロート弁２０の前進時は、図９
（ｂ）に示す形状の大きな体積Ｖを有するマフラーと略
同一で、フロート弁２０の後退時は、図９（ｃ）に示す
形状の小さい体積Ｖを有するマフラーと略同一の特性を
有することになる。更に、フロート弁２０の前進時に
は、フロート弁２０の先端部がマフラー１０ａの前部を
塞ぐ方向に動くため、排気管流路１２の断面積Ｓを小さ
くすることになる。また、この場合に、フロート弁２０
が流線形であるため、排気ガスの流れを阻害することは
無く、渦等も発生しない。

【００２４】以上のように、フロート弁２０の前進及び
後退によって、図１０に示すように出力特性を変化させ
ることが可能になる。つまり、排気管１０の共鳴周波数
ｆを変化させるパラメーターとして、排気管流路１２の
断面積Ｓに加えて、マフラー１０ａの体積Ｖ（容積）を
も同時に変化させる。そのため、共鳴周波数ｆを広い範
囲で増減させることができ、広い範囲のエンジン回転域
に対応することができる。

【００２５】具体的には、マイクロコンピュータＣによ
って、アクセルの開度又はエンジン回転数又は排気ガス
の状態（排気ガス温度、排気ガス圧力）を検出し、アク
セルの開度又はエンジン回転数が増大した場合には、パ
ルスモータ５０を正転させる。そのため、リンクアーム
６０と連接シャフト７０を介して、リンク機構４０が排
気ガス流路１２の下流側に回動して、フロート弁２０を
後退させる。従って、断面積Ｓは大きくなり、体積Ｖが
小さくなる。また、アクセルの開度又はエンジン回転数
が減少した場合には、パルスモータ５０を逆転させて、
リンクアーム６０と連接シャフト７０を介して、リンク
機構４０が排気ガス流路１２の上流側に回動して、フロ
ート弁２０を前進させる。従って、断面積Ｓが小さくな
り、体積Ｖは大きくなる。

【００２６】尚、上記アクセルの開度又はエンジン回転
数の検出は、いづれか一方のみの構成でも構わない。ま
た、排気ガスの状態は、従来例で述べた排気管の共鳴周
波数を得る数式における音速ｃを変化させる因子である
ため、排気ガスの状態を検出し、その状態に応じて予め
格納されたマップ等に従って音速ｃの数値を補正するた
めに用いるものであり、車両の特徴（高出力を必要とす
るレース用等）に応じて、適宜設定する。そして、上記
したようにフロート弁２０を前進及び後退させて制御す
ることによって、フロート弁２０の前進時の先端部から
後退時の後端部までの間で、長い区間で滑らかに徐々に
変化させているため、急激な断面積変化とならず、アク
セルの開度又はエンジン回転数の変化に追従して、最適
な排気脈動効果を得ることが可能になる。

【００２７】次に、本発明の第２〜第４実施例を説明す
る。尚、本第２〜第４実施例の主要な構造、作用、及び
効果等は第１実施例と略同一であるため、相違する部分
のみに説明を限定する。本第２実施例は、パルスモータ
５０の駆動力をリンク機構４０に伝達する第１実施例に
おけるリンクアーム６０と連接シャフト７０からなるリ
ンク機構に換えて、図１１に示すようなワイヤーを用い
た機構とするものである。

【００２８】詳しくは、２本のワイヤー９０とワイヤー
９２を設け、その両端部には各々、略球体の止め玉９０
ａと止め玉９２ａを接続する。また、パルスモータ５０
の駆動軸５２に２か所の嵌合溝８０ａを有するプーリー
８０を接合し、またリンク機構４０のリンクアーム軸４
４に２か所の嵌合溝８２ａを有するプーリー８２を接合
する。そして、その嵌合溝８０ａと嵌合溝８２ａに、前
記止め玉９０ａと止め玉９２ａを嵌め込む。そのため、
パルスモータ５０の正転と逆転を、プーリー８０とワイ
ヤー９０又はワイヤー９２とプーリー８２を介して、リ
ンク機構４０に伝達することができる。従って、上記し
た第１実施例におけるリンクアーム６０と連接シャフト
７０からなるリンク機構の場合と略同一な、パルスモー
タ５０の回転の伝達作用を得ることができる。

【００２９】尚、パルスモータ５０とリンク機構４０が
比較的近い位置に設置可能である場合等には、ギヤを介
してパルスモータ５０の駆動力を伝達する機構とするこ
とも可能である。

【００３０】本第３実施例は、第１実施例におけるフロ
ート弁２０の形状が略紡錘形状であるのに対して、図１
２に示されるように、略円錐形状に形成したフロート弁
２００とするものである。

【００３１】この場合に、リンク機構３０は第１実施例
と同じ構成であるが、リンク機構４０は図１２に示すよ
うに、マフラー１０ａの略中央部に配置する。また、リ
ンクアーム４２のフロート弁２００への組み付け部分
が、フロート弁２００の大径部に当たるため、フロート
弁２００の左右に一対に溝２００ａを設けて、その内部
に軸２００ｄ及びリンクアーム４２を配置する。そし
て、第１実施例と同様にリンクアーム４２に連接シャフ
ト７０を接続することによって、パルスモータ５０の駆
動力がリンク機構４０に伝達される。尚、当然ながら、
第２実施例の如く、ワイヤーを用いたリンク機構４０の
駆動、或いはギヤを用いたリンク機構４０の駆動とする
ことも可能である。以上のように、本第３実施例では、
上記した如くフロート弁２００を略円錐形状に形成して
いる。これは、上記第１実施例におけるフロート弁２０
の形状が略紡錘形状であるが、本発明はそれのみに限定
されるものではなく、本第３実施例で示すように、排気
ガスの流れを阻害しない略流線形状であれば適用可能で
あることを示す実施例である。

【００３２】本第４実施例は、第１実施例におけるフロ
ート弁２０が前後移動するときの、フロート弁２０の姿
勢を保持する案内を設けた実施例である。図１３に示す
ように、フロート弁２０の前後の先端部にガイドピン２
０ｆが設けられ、マフラー１０ａには案内板１０ｆが設
けられる。一対の案内板１０ｆは嵌合孔１０ｇを有し、
該嵌合孔１０ｇに前記ガイドピン２０ｆを、図１４に示
すように挿通して用いる。また、リンク機構４０のリン
クアーム４２は、下端部に略コの字状のフォーク部４２
ａを有し、該フォーク部４２ａに対応する位置のフロー
ト弁２０内部に、横方向にピン２０ｅが設けられて、フ
ォーク部４２ａとピン２０ｅが嵌合される。

【００３３】以上のような構成からなる第４実施例で
は、リンク機構４０が回動すると、リンクアーム４２に
設けられたフォーク部４２ａによって、ピン２０ｅに駆
動力が伝達され、フロート弁２０を前後に移動させる。
この場合に、ガイドピン２０ｆは嵌合孔１０ｇに挿通さ
れているため、フロート弁２０は案内板１０ｆに案内さ
れて、常にマフラー１０ａの管長方向と平行に移動す
る。尚、第１実施例におけるフロート弁２０は、リンク
機構４０の回転も伝達されるため、マフラー１０ａの管
長方向に対して多少傾斜することになるが、性能的には
問題はない。

【００３４】以上のように、第１〜第４実施例によれ
ば、フロート弁２０，２００が略流線形であるため、排
気ガスの流れを阻害しない。そのため通過する排気ガス
の水頭の損失を抑え、背圧の発生を抑えることができ
る。また、排気管流路１２の断面積を長い区間で滑らか
に徐々に変化させるため、エンジンの運転状態の変化に
応答性良くスムーズに追従することができ、運転状態に
適した排気脈動効果を得ることが可能となる。また、フ
ロート弁２０，２００が流線形であり角部が無いため、
渦が発生しにくいとともに、角部を排気ガス流が通過す
ることによって発生する風切り音などの、異音の発生も
抑えることができる。

【００３５】また、マフラー１０ａの体積をも同時に変
化させることができるため、共鳴周波数ｆを広い範囲で
増減させることができ、広い範囲のエンジン回転域に対
応することが可能になる。更に、リンク機構４０のリン
クアーム軸４４のみが、マフラー１０ａ内部から外部へ
突出するため、嵌合孔１０ｅの面積が極めて小さく、リ
ンクアーム軸４４外周部にシール部を形成しているた
め、シールを施す部分が僅かな部分に限定され、熱膨脹
や振動による影響も抑えられる。そのため、良好なシー
ル性を有する状態で外部からフロート弁２０，２００の
駆動を制御することが可能になる。

【００３６】尚、本第１〜第４実施例では、アクセル開
度を検出して、その開度に応じてマイクロコンピュータ
Ｃがパルスモータ５０を制御してフロート弁２０を駆動
する構成としているが、アクセルを開閉する図示略のア
クセルケーブルから分岐するケーブル等を設けてリンク
機構４０に接続し、アクセルケーブルによって直接フロ
ート弁２０を駆動する構成とすることも可能である。ま
た、上記第１〜第４実施例では、パルスモータ５０を用
いた構成としているが、本発明はそれのみに限定される
ものではなく、フロート弁２０，２００を連続的に駆動
できるものであれば良く、例えばソレノイド等のリニア
駆動のアクチュエータを用いることもできる。更に、上
記第１〜第４実施例では、フロート弁２０，２００の動
きをアクセル開度等に応じて連続的に制御しているが、
所定の低回転域と高回転域のみの２段階、或いは多段階
に断続的に制御することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明に基づく排気制御装置によれば、
流線形のフロート弁を用いて排気管の断面積を変化させ
るため、排気ガスの流れが阻害されることがなく、バル
ブを通過する排気ガスの水頭の損失が大きくならないた
め背圧の原因となることがないとともに、異音の発生も
抑えることができる。

【００３８】また、特に、請求項２及び３及び４及び５
に記載の排気制御装置によれば、フロート弁外面に排気
管管長方向へ長手なテーパ面を形成し、排気管流路の断
面積を長い区間で滑らかに徐々に変化させているため、
内燃機関の運転状態の変化に応答性良くスムーズに追従
することが可能で、運転状態に適した排気脈動効果を得
ることができる。また、拡径部容積をも同時に変化させ
ることができるため、共鳴周波数を広い範囲で増減させ
ることができ、広い範囲のエンジン回転域に対応するこ
とが可能になる。

【００３９】また、特に、請求項６に記載の排気制御装
置によれば、フロート弁を排気管流路の中心部に配置す
ることが具体的に可能となるため、フロート弁の回り全
周に排気ガスの流れを形成することができるとともに、
フロート弁の排気管管長方向への移動を簡略な構成で具
体的に可能にする。

【００４０】また、特に、請求項７に記載の排気制御装
置によれば、上記リンク機構のリンクアーム軸のみが、
上記排気管内部から外部へ突出するため、排気管の開口
面積を極めて少量に抑えられるとともに、上記リンク機
構のリンクアーム軸外周部に排気管を封止するシール部
を形成しているため、シールを施す部分が僅かな部分に
限定され、熱膨脹や振動による影響も抑えられるため、
良好なシール性を有する状態で外部からフロート弁の駆
動を制御することが可能になる。

【００４１】また、特に、請求項８及び第９及び第１０
及び第１１に記載の排気制御装置によれば。内燃機関の
運転状態或いは排気ガスの状態に応じて、制御手段によ
ってフロート弁の駆動制御が行われるため、各状態にお
いて好適にフロート弁の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の要部と関連部との配設状態
を示す断面図である。

【図２】第１実施例の要部を示す断面図である。

【図３】第１実施例のフロート弁へリンク機構を組み込
む状態を示す斜視図である。

【図４】第１実施例のフロート弁へリンク機構を組み込
む状態を示す斜視図である。

【図５】第１実施例のフロート弁へリンク機構を組み込
む状態を示す斜視図である。

【図６】第１実施例のリンクアーム軸の配設状態を示す
断面図である。

【図７】第１実施例のパルスモータの連結状態を示す斜
視図である。

【図８】本発明の特性を比較するための説明図である。

【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の特性を示
す説明図である。

【図１０】本発明のフロート弁の移動前後のエンジン出
力を示す特性図である。

【図１１】本発明第２実施例の要部を示す斜視図であ
る。

【図１２】本発明第３実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図１３】本発明第４実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図１４】第４実施例のフロート弁先端部の配設状態を
示す斜視図である。

【図１５】従来の排気管流路の共鳴周波数を、近似的に
算出するための説明図である。

【図１６】従来例の排気管構造の要部を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ排気制御装置Ａ１駆動部Ｃ制御手段１０排気管１０ａ拡径部１０ｄリンク軸シール部１０ｅ、１０ｇ、２０ｃ、３２ａ、４８ａ嵌合孔１２排気ガス流路２０フロート弁２０ａ、２０ｂテーパ部３０、４０リンク機構３２、４２、４８、６０リンクアーム３４、４４リンクアーム軸５０パルスモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室から吐出する排気ガスを外部に排
出する排気管の排気ガス流路内に、外面が略流線形状の
フロート弁を排気管管長方向に移動自在に支持して内設
するとともに、該フロート弁を排気管管長方向に駆動す
る駆動手段を有することを特徴とする排気制御装置。
【請求項２】上記排気管に排気ガス流路断面積が拡径
する拡径部を設け、該拡径部に上記フロート弁を挿設す
るとともに、上記フロート弁外面に排気管管長方向へ長
手なテーパ面を形成したことを特徴とする請求項１に記
載の排気制御装置。
【請求項３】上記フロート弁を、略円錐形状に形成し
たことを特徴とするを請求項１又は２に記載の排気制御
装置。
【請求項４】上記フロート弁を、略紡錘形状に形成し
たことを特徴とするを請求項１又は２に記載の排気制御
装置。
【請求項５】上記拡径部内面形状と上記フロート弁外
面形状とを、略相似形に形成したことを特徴とする請求
項２又は３又は４に記載の排気制御装置。
【請求項６】上記駆動手段による上記フロート弁の駆
動が、リンク機構を用いたものであることを特徴とする
請求項１又は２又は３又は４又は５に記載の排気制御装
置。
【請求項７】上記リンク機構のリンクアーム軸を、上
記排気管内部から外部へ突出させて設けるとともに、該
リンクアーム軸外周部に排気管を封止するシール部を形
成したことを特徴とする請求項６に記載の排気制御装
置。
【請求項８】上記駆動手段によるフロート弁の駆動
を、内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段を有
することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は
５又は６又は７に記載の排気制御装置。
【請求項９】上記制御手段によるフロート弁の駆動制
御が、内燃機関のアクセル開度に応じて制御を行うもの
であることを特徴とする請求項８に記載の排気制御装
置。
【請求項１０】上記制御手段によるフロート弁の駆動
制御が、内燃機関の機関回転数に応じて制御を行うもの
であることを特徴とする請求項８に記載の排気制御装
置。
【請求項１１】上記制御手段によるフロート弁の駆動
制御が、排気ガスの状態に応じて制御を行うものである
ことを特徴とする請求項８に記載の排気制御装置。