(57)【要約】【課題】  排気ガスの流量値変動に対し遅れのないかつ簡単な制御内容で精度の高い電子制御バルブの開閉制御が可能な電子制御バルブを備えた消音装置の提供。【解決手段】  エンジンの排気系の途中に第１流路Ｉと第２流路IIとが並列に設けられ、第２流路II側には該流路の開閉および流量制御を行う制御バタフライバルブ２が設けられ、制御バタフライバルブ２の開閉制御を行うコントロールユニット３が設けられた消音装置であって、エンジンへの燃料噴射量を検出する燃料噴射量検出手段４が備えられ、燃料噴射量検出手段４で検出された燃料噴射量に基づいて制御バタフライバルブ２の開閉および流量制御が行われるように構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気系の途中に複数の流路が並列に設けられ、該複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の開閉制御を行う電子制御バルブと、該電子制御バルブの開閉制御を行う制御手段が設けられた消音装置であって、
前記エンジンへの燃料噴射量を検出する燃料噴射量検出手段が備えられ、
前記制御手段が、前記燃料噴射量検出手段で検出された燃料噴射量に基づいて前記電子制御バルブの開閉制御を行うように構成されていることを特徴とする電子制御バルブを備えた消音装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御バルブを備えた消音装置において、
前記電子制御バルブが流量制御可能な制御バルブで構成されていることを特徴とする電子制御バルブを備えた消音装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子制御バルブを備えた消音装置において、
前記電子制御バルブが２つの流路への分岐部分に設けられていて、いずれか一方の流路への切り替えが可能な２方向バルブで構成されていることを特徴とする電子制御バルブを備えた消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気系の途中に複数の流路が並列に設けられ、該複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の開閉制御を行う電子制御バルブと、該電子制御バルブの開閉制御を行う制御手段が設けられた電子制御バルブを備えた消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電子制御バルブを備えた消音装置では、主に、エンジン回転数またはスロットルバルブ開度に基づいて電子制御バルブの開閉制御が行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４０６２７号公報  （明細書（２）頁、図１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本来、電子制御バルブによる流路の開閉制御は、排気系に流れる排気ガスの流量値に応じて排気系における排気抵抗を制御することにより、出力性能や消音性能を最適制御するために行われるものであるから、排気系に流れる排気ガスの流量値の変動に即応して行われることが理想である。
【０００５】
ところが、エンジン回転数の変動に対する排気ガス流量の変動速度が早いため、エンジン回転数に基づく制御では、排気ガス流量の変動に電子制御バルブの駆動が間に合わず、排気ガスの流量値の変動に即応した最適制御が行えないという問題があった。
【０００６】
また、スロットルバルブ開度に基づく制御では、排気ガスの流量値の変動に対応させるために補正項を加味する必要があるため、制御内容が複雑化すると共に、これが制御遅れを生じさせる要因になるという問題があった。
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、排気ガスの流量値変動に対し遅れのないかつ簡単な制御内容で精度の高い電子制御バルブの開閉制御が可能な電子制御バルブを備えた消音装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１記載の電子制御バルブを備えた消音装置は、エンジンの排気系の途中に複数の流路が並列に設けられ、該複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の開閉制御を行う電子制御バルブと、該電子制御バルブの開閉制御を行う制御手段が設けられた消音装置であって、前記エンジンへの燃料噴射量を検出する燃料噴射量検出手段が備えられ、該燃料噴射量検出手段で検出された燃料噴射量に基づいて前記電子制御バルブの開閉制御が行われるように構成されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の電子制御バルブを備えた消音装置では、上述のように、燃料噴射量検出手段で検出された燃料噴射量に基づいて電子制御バルブの開閉制御が行われるように構成したものであるが、エンジンにおける燃料噴射量は、排気ガス流量値に対し補正項を加味した最終的な定数であるため、精度が極めて高く、従って、この燃料噴射量を用いることによりエンジンの運転状況をより細かく正確にフィードバックし、簡単な制御内容で精度の高い電子制御バルブの開閉制御が可能になる。
【００１０】
また、燃料の噴射量が変更された後、エンジン回転数が変動し、かつ排気系における排気ガスの流量値が実際に変動するまでの間に制御時間がかせげるため、排気ガスの流量値変動に対し遅れのない精度の高い電子制御バルブの開閉制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
この実施例１の電子制御バルブを備えた消音装置は、請求項１、２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例１の電子制御バルブを備えた消音装置を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１はこの実施例１の電子制御バルブを備えた消音装置を示す模式図であり、この図に示すように、この実施例１では、エンジン排気系の途中に介装された消音器本体１内に並列に設けられた複数の流路の内の１つの流路に電子制御バルブを構成する制御バタフライバルブ２が介装されていて、この制御バタフライバルブ２を開閉制御するコントロールユニット（制御手段）３が備えられた構造となっている。
【００１４】
さらに詳述すると、前記消音器本体１は、その内部が２枚のインナープレート１１、１２により３つの消音室（拡張室）１ａ、１ｂ、１ｃに切られていて、インレットパイプ１３が消音器本体１の上流側アウトレットプレート１ｄおよび２枚のインナープレート１１、１２を貫通した状態に設けられ、アウトレットパイプ１４が２枚のインナープレート１１、１２および消音器本体１の下流側アウタープレート１ｅを貫通した状態で設けられている。
【００１５】
また、前記２枚のインナープレート１１、１２にはそれぞれ連通孔１１ａ、１２ａが形成されると共に、２枚のインナープレート１１、１２を貫通する状態でインナーパイプ１５が設けられている。
そして、このインナーパイプ１５に前記制御バタフライバルブ２が介装され、インナーパイプ１５内を流れる排気ガスの流量制御が行えるようになっている。
【００１６】
即ち、この実施例１では、図１（イ）に示すように、インレットパイプ１３→消音室１ｃ→連通孔１２ａ→消音室１ｂ→連通孔１１ａ→消音室１ａ→アウトレットパイプ１４を経由する消音効果は高いが排気抵抗の大きい第１流路Ｉと、図１（ロ）に示すように、インレットパイプ１３→消音室１ｃ→インナーパイプ１５→消音室１ａ→アウトレットパイプ１４を経由する消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIとが、並列に配置された構造となっている。
【００１７】
そして、前記コントロールユニット３には、燃料噴射量検出手段４で検出されるエンジンへの燃料噴射量信号が入力され、この燃料噴射量信号に基づきコントロールユニット３では前記制御バタフライバルブ２の開閉制御が行われることにより、燃料噴射量に応じてインナーパイプ１５を経由する第２流路IIを流れる排気ガスの流量制御が行われるようになっている。
【００１８】
次に、この実施例１の作用・効果を説明する。
この実施例１では上述のように構成されるため、エンジンへの燃料噴射量が少ないアイドリング時や、低速走行時には、図１（イ）に示すように、コントロールユニット３では、燃料噴射量検出手段４からの燃料噴射量信号に基づき、制御バタフライバルブ２を閉じることにより、インナーパイプ１５を経由する消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIが閉じられた状態となる。
【００１９】
このようにインナーパイプ１５を経由する消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIが閉じられることにより、エンジンからの排気ガスは、消音器本体１内において、消音効果は高いが排気抵抗の大きい第１流路Ｉのみを経由して車外に排気されるもので、これにより、アイドリング時や、低速走行時における消音効果を高めることができる。即ち、拡張型消音室を構成する３つの消音室１ａ、１ｂ、１ｃを経由することにより、高い消音効果が得られる。
【００２０】
次に、エンジンへの燃料噴射量が大きい高速走行時や加速時には、図１（ロ）に示すように、コントロールユニット３では、燃料噴射量検出手段４からの燃料噴射量信号に基づき、制御バタフライバルブ２を開くことにより、インナーパイプ１５を経由する消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIが開かれた状態となる。
【００２１】
このようにインナーパイプ１５を経由する消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIも開かれることにより、エンジンからの排気ガスは、消音器本体１内において、消音効果は高いが排気抵抗の大きい第１流路Ｉと、消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIの両方の流路を経由して車外に排気されるもので、これにより、消音器本体１内における排気抵抗が低減された状態となる。
従って、高速走行時や加速時には、低背圧化要求が満足され、これによりエンジンの出力性能を高めることができるようになる。
【００２２】
次に、エンジンへの燃料噴射量が中程度の中速走行時には、コントロールユニット３では、燃料噴射量検出手段４からの燃料噴射量信号の値に応じて、制御バタフライバルブ２の開度を調整することにより、インナーパイプ１５を通過する第２流路IIを流れる排気ガスの流量を調整する制御が行われるもので、これにより、排気系における排気抵抗を燃料噴射量に応じて最適な値に制御することができる。
【００２３】
以上詳細に説明してきたように、この実施例１では、燃料噴射量検出手段４で検出された燃料噴射量に基づいて制御バタフライバルブ２の開閉制御が行われるように構成したものであるが、エンジンにおける燃料噴射量は、排気ガス流量値に対し補正項を加味した最終的な定数であるため、精度が極めて高く、従って、この燃料噴射量を用いることによりエンジンの運転状況をより細かく正確にフィードバックし、簡単な制御内容で精度の高い制御バタフライバルブ２の開閉制御が可能になるという効果が得られる。
【００２４】
また、燃料噴射量が変更された後、エンジン回転数が変動し、かつ排気系における排気ガスの流量値が実際に変動するまでの間に制御時間がかせげるため、排気ガスの流量値変動に対し遅れのない精度の高い制御バタフライバルブ２の開閉制御が可能になるという効果が得られる。
【００２５】
また、制御バタフライバルブ２により第２流路IIを流れる排気ガスの流量制御を可能としたことにより、排気系における排気抵抗が燃料噴射量に応じた最適な値に制御されるもので、これにより、排気ガスの流量に応じて消音効果とエンジン出力性能とを最適なバランスで制御することができるようになるという効果が得られる。（請求項２に対応）。
【００２６】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例２】
【００２７】
この実施例２の電子制御バルブを備えた消音装置は、請求項１、２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例２の電子制御バルブを備えた消音装置を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図２はこの実施例２の電子制御バルブを備えた消音装置を示す全体模式図であり、この図に示すように、この実施例２の電子制御バルブを備えた消音装置は、エンジンからの大径の排気管５の下流側には、２つの分岐管５ａ、５ｂの２系統に分岐された分岐部５ｃが設けられている。
【００２９】
そして、一方の分岐管５ａの途中にはセンタマフラ６が介装され、もう一方の分岐管５ｂの途中には制御バタフライバルブ２が介装されている。さらに、２系統の分岐管５ａ、５ｂの下流側にはリアマフラ７が介装されている。
【００３０】
即ち、この実施例２では、一方の分岐管５ａが第１流路Ｉを構成し、もう一方の分岐管５ｂが第２流路IIを構成し、この第２流路IIが制御バタフライバルブ２により開閉および流量調整可能に構成されたものである。
従って、この実施例２においても、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３１】
この実施例３の電子制御バルブを備えた消音装置は、請求項１、３に記載の発明に対応する。
まず、この実施例３の電子制御バルブを備えた消音装置を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図３はこの実施例３の電子制御バルブを備えた消音装置を示す全体模式図であ  この図に示すように、この実施例３の電子制御バルブを備えた消音装置は、前記消音器本体１の内部が２枚のインナープレート１１、１２により３つの消音室（拡張室）１ａ、１ｂ、１ｃに仕切られていて、エンジンからの排気管５が消音器本体１の上流側アウタープレート１ｄ、２枚のインナープレート１１、１２、および下流側アウタープレート１ｅを全て貫通した状態に設けられている。
【００３３】
また、２枚のインナープレート１１、１２を貫通する状態でインナーパイプ１６が設けられると共に、インナープレート１２と下流側アウトレットプレート１ｅを貫通する状態でアウトレットパイプ１４が設けられ、インナープレート１２には連通孔１２ａが形成されている。
【００３４】
そして、前記消音室１ａ部分の排気管５には、排気ガスの流れを排気管５または消音室１ａのいずれか一方に切り替え制御する２方向バルブ（電子制御バルブ）８が設けられている。
【００３５】
即ち、この実施例３では、図３（イ）に示すように、排気管５→消音室１ｃ→インナーパイプ１６→消音室１ｃ→連通孔１２ａ→消音室１ｂ→アウトレットパイプ１４を経由する消音効果は高いが排気抵抗の大きい第１流路Ｉと、図３（ロ）に示すように、排気管５のみを経由する消音効果は低いが排気抵抗の小さい第２流路IIとが、並列に配置された構造となっており、この第１流路Ｉと第２流路IIが２方向バルブ８により流路切り替え制御可能に構成されたものである。
従って、この実施例３においても、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１、２では、流量制御可能な制御バタフライバルブ２を用いた例を示したが、開閉制御のみを行うソレノイドバルブ等を用いてもよい。
【００３７】
また、実施例２においては、分岐管５ｂに介装された制御バタフライバルブ２に代えて、分岐部５ｃに両分岐管５ａ、５ｂのいずれか一方に流路を切り替える２方向バルブを介装させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の電子制御バルブを備えた消音装置を示す模式図である。
【図２】実施例２の電子制御バルブを備えた消音装置を示す模式図である。
【図３】実施例３の電子制御バルブを備えた消音装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  消音器本体
１ａ  消音室
１ｂ  消音室
１ｃ  消音室
１ｄ  アウタープレート
１ｅ  アウタープレート
２  制御バタフライバルブ（電子制御バルブ）
３  コントロールユニット（制御手段）
４  燃料噴射量検出手段
５  排気管
５ａ  分岐管（第１流路Ｉ）
５ｂ  分岐管（第２流路II）
５ｃ  分岐部
６  センタマフラ
７  リアマフラ
８  ２方向バルブ（電子制御バルブ）
１１  インナープレート
１１ａ  連通孔
１２  インナープレート
１２ａ  連通孔
１３  インレットパイプ
１４  アウトレットパイプ
１５  インナーパイプ
Ｉ  第１流路
II  第２流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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