JP2009215941A - Muffler for vehicle - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a muffler for a vehicle can achieve the requirements for a reduction in the noise and the back pressure of the exhaust at a high level by flexibly changing the flow pattern of the exhaust using an electronic control valve. <P>SOLUTION: This muffler for a vehicle includes an inlet pipe 4 and an inlet pipe 5 branched from a main pipe 3 on the upstream side of the exhaust and introducing the exhaust gas into a muffler body 2; an outlet pipe 6 and an outlet pipe 7 for exhausting the exhaust gas from the inside of the muffler body 2; a valve V1 installed in the inlet pipe 4 on the outside of the muffler body 2; a valve V2 installed in the outlet pipe 7 on the outside of the muffler body 2; and an ECU 21 for controllably opening and closing both valves V1, V2 according to the operating conditions of an engine. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用消音器に関する。   The present invention relates to a muffler for a vehicle.

従来、消音器本体内に排圧感応型制御バルブを設けたり、電子制御バルブを設ける技術が公知となっている（特許文献１、２参照）。
特開２００６−２９１７１９号公報 特開２００５−１３９９１８号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for providing a pressure-exhaust-sensitive control valve or an electronic control valve in a silencer body is known (see Patent Documents 1 and 2).
JP 2006-291719 A JP-A-2005-139918

しかしながら、従来の排圧感応型制御バルブは、排圧に応じて開閉するため、電子制御バルブのように任意のタイミングで開閉できないという問題点があった。
一方、電子制御バルブを消音器本体内に設ける場合には、設置スペースの確保が困難であり、各部のシール性や組立・メンテナンス性も悪くなってしまう。 However, since the conventional exhaust pressure sensitive control valve opens and closes according to the exhaust pressure, there is a problem that it cannot be opened and closed at an arbitrary timing like the electronic control valve.
On the other hand, when the electronic control valve is provided in the silencer body, it is difficult to secure an installation space, and the sealing performance and assembly / maintenance performance of each part are also deteriorated.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、電子制御バルブを用いて排気の流通態様を様々に変更でき、排気の低騒音化及び低背圧化の要求を高いレベルで達成できる車両用消音器を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to make it possible to variously change the flow mode of exhaust using an electronic control valve, and to reduce the noise and back pressure of the exhaust. It is providing the silencer for vehicles which can achieve the demand of this at a high level.

請求項１記載の発明では、排気上流側のメインパイプからそれぞれ分岐され、消音器本体内に排気を導入する複数のインレットパイプと、上記消音器本体内から排気をそれぞれ排出する複数のアウトレットパイプと、上記複数のインレットパイプのうちのいずれかのインレットパイプにおける消音器本体外の位置に設けられる第１電子制御バルブと、上記複数のアウトレットパイプのうちのいずれかのアウトレットパイプにおける消音器本体外の位置に設けられる第２電子制御バルブと、エンジンの運転状態に応じて両電子制御バルブの開閉制御を行う制御手段を備えることを特徴とする。   In the first aspect of the present invention, a plurality of inlet pipes branched from the main pipe on the upstream side of the exhaust and introducing exhaust into the silencer body, and a plurality of outlet pipes for discharging exhaust from the silencer body, respectively A first electronic control valve provided at a position outside the silencer body in any one of the plurality of inlet pipes; and a silencer body outside the silencer body in any one of the plurality of outlet pipes. A second electronic control valve provided at a position, and a control means for performing opening / closing control of both electronic control valves according to the operating state of the engine are provided.

請求項１記載の発明では、制御手段がエンジンの運転状態に応じて、両電子制御バルブを開閉制御する。
これにより、第１電子制御バルブと第２制御バルブの開閉状態によって、少なくとも４つ以上の排気の流通態様を形成できる。
従って、電子制御バルブを用いて排気の流通態様を様々に変更でき、排気の低騒音化及び低背圧化の要求を高いレベルで達成できる。
また、電子制御バルブをそれぞれインレットパイプとアウトレットパイプにおける消音器本体外の位置に設けているため、消音器本体内に電子制御バルブを設けるスペースを確保する必要がなく、シール性の確保や組立・メンテナンス等が容易であり、実際上の採用が容易となる。 In the first aspect of the invention, the control means controls the opening and closing of both electronic control valves according to the operating state of the engine.
Thus, at least four exhaust circulation modes can be formed according to the open / closed states of the first electronic control valve and the second control valve.
Therefore, the flow mode of the exhaust gas can be changed in various ways using the electronic control valve, and the demand for low exhaust gas noise and low back pressure can be achieved at a high level.
In addition, since the electronic control valve is provided outside the silencer body in the inlet pipe and the outlet pipe, it is not necessary to secure a space for installing the electronic control valve in the silencer body, ensuring sealing performance and assembly / Maintenance etc. are easy and practical adoption becomes easy.

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１の車両用消音器を示す平面図、図２は実施例１の車両用消音器の内部を説明する図、図３は実施例１のバルブの開閉制御を説明するフローチャート図、図４〜７は実施例１の車両用消音器の作用を説明する図である。 Example 1 will be described below.
FIG. 1 is a plan view showing a muffler for a vehicle according to the first embodiment, FIG. 2 is a diagram for explaining the inside of the muffler for a vehicle according to the first embodiment, and FIG. 3 is a flowchart for explaining the opening / closing control of the valve according to the first embodiment. 4-7 is a figure explaining the effect | action of the silencer for vehicles of Example 1. FIG.

先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、実施例１の車両用消音器１では、消音器本体２と、メインパイプ３と、インレットパイプ４（請求項の第１インレットパイプに相当）と、インレットパイプ５（請求項の第２インレットパイプに相当）と、アウトレットパイプ６（請求項の第２アウトレットパイプに相当）と、アウトレットパイプ７（請求項の第１アウトレットパイプに相当）等が備えられている。 First, the overall configuration will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the vehicle silencer 1 according to the first embodiment, the silencer body 2, the main pipe 3, the inlet pipe 4 (corresponding to the first inlet pipe in the claims), and the inlet pipe 5. (Corresponding to a second inlet pipe in claims), an outlet pipe 6 (corresponding to a second outlet pipe in claims), an outlet pipe 7 (corresponding to a first outlet pipe in claims), and the like.

消音器本体２は、筒状のシェル８と、このシェル８の開口した両端部を閉塞する略器状のエンドプレート９、１０で内部が密封されている。
シェル８は、平板状の母材を多重に巻回して筒状に形成される他、その巻回方向始端部と終端部とが軸方向に沿って設けられた複数のスポット溶接Ｘ１で固定されている。
また、シェル８の開口端部の内側にはそれぞれ対応するエンドプレート９、１０の開口端部が重ねられ、これら両者が全周に亘って図示しない溶接で固定されている。 The silencer main body 2 is sealed inside by a cylindrical shell 8 and substantially vessel-shaped end plates 9 and 10 that close both open ends of the shell 8.
The shell 8 is formed in a cylindrical shape by winding a flat base material in multiple layers, and is fixed by a plurality of spot welds X1 in which a winding direction start end portion and a termination end portion are provided along the axial direction. ing.
In addition, the open end portions of the corresponding end plates 9 and 10 are overlapped inside the open end portion of the shell 8, and both of them are fixed by welding (not shown) over the entire circumference.

消音器本体２の内部は、３つの板状のバッフルプレート１１〜１３で区分けされ、これにより、消音器本体２内には４つの室Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。
バッフルプレート１１〜１３の外周部は、シェル８に対してそれぞれ図示しないスポット溶接で固定されている。 The inside of the silencer body 2 is divided by three plate-like baffle plates 11 to 13, and thereby, four chambers R <b> 1 to R <b> 4 are formed in the silencer body 2.
The outer peripheral parts of the baffle plates 11 to 13 are fixed to the shell 8 by spot welding (not shown).

メインパイプ３の排気上流側端部には、図示しないエンジン側の接続管に接続されるフランジ３ａが固定される一方、排気下流側はインレットパイプ４、５に分岐されている。   A flange 3a connected to an engine-side connection pipe (not shown) is fixed to the exhaust upstream end of the main pipe 3, while the exhaust downstream side is branched into inlet pipes 4 and 5.

インレットパイプ４は、メインパイプ３の軸方向に沿って略Ｌ字状に屈曲し、さらに、エンドプレート９及びバッフルプレート１１〜１３を貫通して、その排気下流側端部が室Ｒ４に連通されている。   The inlet pipe 4 bends in an approximately L shape along the axial direction of the main pipe 3, and further passes through the end plate 9 and the baffle plates 11 to 13, and its downstream end on the exhaust side communicates with the chamber R4. ing.

また、インレットパイプ４の消音器本体２外の位置には、電子制御バルブとしてバタフライ式のバルブＶ１（請求項の第１電子制御バルブに相当）が内蔵されている。
バルブＶ１は、円盤状の弁体１４に固定された回転軸１５を軸周りに回転駆動させて開閉可能に設けられる他、この回転軸１５は図示を簡略化するアクチュエータ１６によって回転駆動するようになっている。
さらに、インレットパイプ４の中途部には室Ｒ３に連通された複数の小孔４ａが形成されている。
なお、小孔４ａの開口総面積はインレットパイプ４の開口端部よりも大きくなるように設定されている。 Further, a butterfly valve V1 (corresponding to the first electronic control valve in the claims) is built in the inlet pipe 4 at a position outside the silencer body 2 as an electronic control valve.
The valve V1 is provided so that it can be opened and closed by rotating a rotating shaft 15 fixed to a disc-like valve body 14 around the shaft, and the rotating shaft 15 is driven to rotate by an actuator 16 that simplifies the illustration. It has become.
Further, a plurality of small holes 4 a communicating with the chamber R <b> 3 are formed in the middle of the inlet pipe 4.
The total opening area of the small holes 4 a is set to be larger than the opening end of the inlet pipe 4.

インレットパイプ５は、メインパイプ３の軸直方向に分岐した状態で屈曲され、さらに、エンドプレート９及びバッフルプレート１１を貫通して、その排気下流側端部が室Ｒ２に連通されている。   The inlet pipe 5 is bent in a state where it branches off in the direction perpendicular to the axis of the main pipe 3, and further passes through the end plate 9 and the baffle plate 11, and its downstream end on the exhaust side communicates with the chamber R2.

アウトレットパイプ６は、エンドプレート１０及びバッフルプレート１１〜１３を貫通した状態で配置される他、その排気上流側端部は室Ｒ１に連通される一方、排気下流側端部は外部に連通されている。
また、アウトレットパイプ６の中途部には室Ｒ３に連通された複数の小孔６ａが形成されている。 The outlet pipe 6 is disposed in a state of penetrating the end plate 10 and the baffle plates 11 to 13, and its exhaust upstream side end portion communicates with the chamber R 1, while the exhaust downstream side end portion communicates with the outside. Yes.
A plurality of small holes 6 a communicating with the chamber R <b> 3 are formed in the middle of the outlet pipe 6.

アウトレットパイプ７は、エンドプレート１０及びバッフルプレート１２、１３を貫通した状態で配置される他、その排気上流側端部は室Ｒ２に連通される一方、排気下流側端部は外部に連通されている。
また、アウトレットパイプ７の消音器本体２外の位置には、電子制御バルブとしてバタフライ式のバルブＶ２（請求項の第２電子制御バルブに相当）が内蔵されている。
バルブＶ２は、バルブＶ１と同様に、円盤状の弁体１７に固定された回転軸１８を軸周りに回転駆動させて開閉可能に設けられる他、この回転軸１８は図示を簡略化するアクチュエータ１９によって回転駆動するようになっている。
さらに、アウトレットパイプ７の中途部には室Ｒ４に連通された複数の小孔７ａが形成されている。 The outlet pipe 7 is disposed in a state of penetrating the end plate 10 and the baffle plates 12 and 13, and its exhaust upstream side end portion is communicated with the chamber R 2, while the exhaust downstream side end portion is communicated with the outside. Yes.
Further, a butterfly valve V2 (corresponding to the second electronic control valve in the claims) is built in the outlet pipe 7 at a position outside the silencer body 2 as an electronic control valve.
Similarly to the valve V1, the valve V2 is provided so that it can be opened and closed by rotating a rotary shaft 18 fixed to the disc-like valve body 17 around the axis, and the rotary shaft 18 is an actuator 19 for simplifying the illustration. Is driven to rotate.
Furthermore, a plurality of small holes 7a communicated with the chamber R4 are formed in the middle of the outlet pipe 7.

また、バッフルプレート１１には室Ｒ１、Ｒ２同士を連通状態とする連通パイプ２０が設けられている。
なお、各パイプ４〜７、２０におけるエンドプレート９、１０及びバッフルプレートの貫通部位は、全周に亘って図示しない溶接で固定されている。 Further, the baffle plate 11 is provided with a communication pipe 20 that brings the chambers R1 and R2 into communication with each other.
In addition, the penetration part of the end plates 9 and 10 and the baffle plate in each of the pipes 4 to 7 and 20 is fixed by welding (not shown) over the entire circumference.

アクチュエータ１６、１９の駆動制御、即ち、バルブＶ１、Ｖ２の開閉制御は、各種センサ２２の検出結果からエンジンの運転状態を検出して制御するＥＣＵ２１（Engine Control Unit、請求項の制御手段に相当）によって行われるようになっている。
その他、実施例１の車両消音器の各構成部材は全て金属製である。 The drive control of the actuators 16 and 19, that is, the opening and closing control of the valves V 1 and V 2, is an ECU 21 that detects and controls the operating state of the engine from the detection results of the various sensors 22 (Engine Control Unit, corresponding to the control means in the claims) Is to be done by.
In addition, all the structural members of the vehicle silencer of the first embodiment are made of metal.

次に、図３のフローチャート図に基づいてＥＣＵ２１によるバルブＶ１、Ｖ２の開閉制御の一例を説明する。
実施例１では、ＥＣＵ２１が各種センサ２２のうちの１つであるエンジンの既存の回転数センサ（請求項の検出手段に相当）の検出結果を利用して、バルブＶ１、Ｖ２の開閉制御を行う。
なお、回転数センサの代わりに既存のアクセル開度センサや吸入空気量センサ等を利用しても良いし、エンジンの運転状態を検出するセンサを新たに設けて利用しても良い。
以下に説明する制御は、ＥＣＵ２１によってエンジンの始動開始から終了までに所定時間間隔で繰り返し行われる処理である。 Next, an example of the opening / closing control of the valves V1, V2 by the ECU 21 will be described based on the flowchart of FIG.
In the first embodiment, the ECU 21 performs opening / closing control of the valves V <b> 1 and V <b> 2 using the detection result of the existing engine speed sensor (corresponding to the detection means in the claims) which is one of the various sensors 22. .
Note that an existing accelerator opening sensor, intake air amount sensor, or the like may be used instead of the rotational speed sensor, or a sensor for detecting the operating state of the engine may be newly provided.
The control described below is processing that is repeatedly performed by the ECU 21 at predetermined time intervals from the start to the end of the engine.

先ず、ステップＳ１ではエンジン回転数Ｎを検出する。   First, in step S1, the engine speed N is detected.

次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で検出されたエンジン回転数Ｎが、予め設定された低回転域（例えば１０００ｒｐｍ≦Ｎ）かどうかを判定し、低回転域の場合にはステップＳ３に移行し、低回転域でない場合にはステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、ステップＳ１で検出されたエンジン回転数Ｎが、予め設定された中回転域１（例えば１０００ｒｐｍ<Ｎ≦３０００ｒｐｍ）かどうかを判定し、中回転域１の場合にはステップＳ５に移行し、中回転域１でない場合にはステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、ステップＳ１で検出されたエンジン回転数Ｎが、予め設定された中回転域２（例えば３０００ｒｐｍ<Ｎ<５０００ｒｐｍ）かどうかを判定し、中回転域２の場合にはステップＳ７に移行し、中回転域２でない場合にはステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、ステップＳ１で検出されたエンジン回転数Ｎが、予め設定された高回転域（例えば５０００ｒｐｍ<Ｎ）かどうかを判定し、高回転域の場合にはステップＳ９に移行し、高回転域でない場合には処理を終了する。
なお、実施例１では、ステップＳ８で高回転域でないと判定した場合には、処理を終了して、次に処理が繰り返される所定時間経過後に再びステップＳ１から処理を行うことになるが、所定時間経過前にステップＳ１に戻るようにしても良い。 Next, in step S2, it is determined whether or not the engine speed N detected in step S1 is a preset low speed range (for example, 1000 rpm ≦ N), and if it is a low speed range, the process proceeds to step S3. If not in the low rotation range, the process proceeds to step S4.
In step S4, it is determined whether or not the engine speed N detected in step S1 is a preset medium rotation range 1 (for example, 1000 rpm <N ≦ 3000 rpm). If the rotation range is medium rotation range 1, the process proceeds to step S5. If it is not the middle rotation region 1, the process proceeds to step S6.
In step S6, it is determined whether or not the engine speed N detected in step S1 is in a preset middle speed range 2 (for example, 3000 rpm <N <5000 rpm). If it is in the middle speed range 2, the process proceeds to step S7. If it is not the middle rotation region 2, the process proceeds to step S8.
In step S8, it is determined whether or not the engine speed N detected in step S1 is a preset high speed range (for example, 5000 rpm <N). If not, the process ends.
In the first embodiment, when it is determined in step S8 that it is not in the high rotation range, the process is ended, and the process is repeated from step S1 after a predetermined time when the process is repeated. You may make it return to step S1 before time progress.

ステップＳ３では、バルブＶ１、Ｖ２を閉じて処理を終了する。
ステップＳ５では、バルブＶ１を開くと共に、バルブＶ２を閉じて処理を終了する。
ステップＳ６では、バルブＶ１を閉じると共に、バルブＶ２を開いて処理を終了する。
ステップＳ９では、バルブＶ１、Ｖ２を開いて処理を終了する。 In step S3, the valves V1 and V2 are closed and the process is terminated.
In step S5, the valve V1 is opened and the valve V2 is closed to finish the process.
In step S6, the valve V1 is closed and the valve V2 is opened to end the process.
In step S9, the valves V1 and V2 are opened and the process is terminated.

次に、作用を説明する。
<消音作用について>
このように構成された車両用消音器１では、エンジンの始動開始と共にＥＣＵ２１がエンジン回転数Ｎの検出する（ステップＳ１）。 Next, the operation will be described.
<About muffling action>
In the vehicle silencer 1 configured as described above, the ECU 21 detects the engine speed N when the engine starts (step S1).

<エンジンの低回転時>
エンジン回転数Ｎが予め設定された低回転域の場合には、図４に示すように、バルブＶ１、Ｖ２を閉じる（ステップＳ２→ステップＳ３）。 <At low engine speed>
When the engine speed N is a preset low speed range, the valves V1 and V2 are closed as shown in FIG. 4 (step S2 → step S3).

これにより、エンジンから排出された排気（破線矢印で図示）の全量は、メインパイプ３のインレットパイプ５を介して室Ｒ２に流入する。
この際、室Ｒ２に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ２が拡張室として機能する。
また、室Ｒ２に流入した排気の騒音エネルギーをアウトレットパイプ７の小孔７ａから室Ｒ４に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ４がレゾネータ室として機能する。 As a result, the entire amount of exhaust gas (shown by broken line arrows) discharged from the engine flows into the chamber R2 via the inlet pipe 5 of the main pipe 3.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R2, and the chamber R2 functions as an expansion chamber.
Further, the noise energy of the exhaust gas flowing into the chamber R2 can enter the chamber R4 through the small hole 7a of the outlet pipe 7 and can be silenced by the resonance action, and the chamber R4 functions as a resonator chamber.

次に、室Ｒ２に流入した排気は、連通パイプ２０を介して室Ｒ１に流入した後、さらに、アウトレットパイプ６を介して消音器本体２外へ排出される。
この際、室Ｒ１に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ１が拡張室として機能する。
また、アウトレットパイプ６の排気の騒音エネルギーを小孔６ａから室Ｒ３に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ３がレゾネータ室として機能する。 Next, the exhaust gas flowing into the chamber R2 flows into the chamber R1 through the communication pipe 20, and is further discharged out of the silencer body 2 through the outlet pipe 6.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R1, and the chamber R1 functions as an expansion chamber.
Further, the noise energy of the exhaust from the outlet pipe 6 can enter the chamber R3 through the small hole 6a and can be silenced by the resonance action, and the chamber R3 functions as a resonator chamber.

従って、室Ｒ１、Ｒ２を拡張室、室Ｒ３、Ｒ４をレゾネータ室として機能させることができ、エンジン回転数が低回転域の場合に要求される低騒音化を実現できる。   Therefore, the chambers R1 and R2 can function as expansion chambers, and the chambers R3 and R4 can function as resonator chambers, and noise reduction required when the engine speed is in a low rotation range can be realized.

<エンジンの中回転時>
エンジン回転数Ｎが中回転域１の場合には、図５に示すように、バルブＶ１を開くと共に、バルブＶ２を閉じる（ステップＳ４→ステップＳ５）。 <During engine rotation>
When the engine speed N is in the middle speed range 1, as shown in FIG. 5, the valve V1 is opened and the valve V2 is closed (step S4 → step S5).

これにより、エンジンから排出された排気（破線矢印で図示）は、メインパイプ３からインレットパイプ４とインレットパイプ５に分岐する。
インレットパイプ５に流入した排気は室Ｒ２に流入する。
この際、室Ｒ２に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ２が拡張室として機能する。
また、室Ｒ２に流入した排気の騒音エネルギーをアウトレットパイプ７の小孔７ａから室Ｒ４に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ４がレゾネータ室として機能する。
次に、室Ｒ２に流入した排気は、連通パイプ２０を介して室Ｒ１に流入した後、さらに、アウトレットパイプ６を介して消音器本体２外へ排出される。
この際、室Ｒ１に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ１が拡張室として機能する。 As a result, the exhaust discharged from the engine (illustrated by broken line arrows) branches from the main pipe 3 to the inlet pipe 4 and the inlet pipe 5.
The exhaust gas flowing into the inlet pipe 5 flows into the chamber R2.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R2, and the chamber R2 functions as an expansion chamber.
Further, the noise energy of the exhaust gas flowing into the chamber R2 can enter the chamber R4 through the small hole 7a of the outlet pipe 7 and can be silenced by the resonance action, and the chamber R4 functions as a resonator chamber.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R2 flows into the chamber R1 through the communication pipe 20, and is further discharged out of the silencer body 2 through the outlet pipe 6.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R1, and the chamber R1 functions as an expansion chamber.

一方、インレットパイプ４の排気は小孔４ａを介して室Ｒ３に流入する。
この際、室Ｒ３に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ３が拡張室として機能する。
また、インレットパイプ５の排気の騒音エネルギーを室Ｒ４に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ４がレゾネータ室として機能する。
次に、室Ｒ３に流入した排気は、アウトレットパイプ６の小孔６ａに流入した後、消音器本体２外へ排出される。 On the other hand, the exhaust from the inlet pipe 4 flows into the chamber R3 through the small hole 4a.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R3, and the chamber R3 functions as an expansion chamber.
Further, the noise energy of the exhaust from the inlet pipe 5 can enter the room R4 and be silenced by the resonance action, and the room R4 functions as a resonator room.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R3 flows into the small hole 6a of the outlet pipe 6 and is then discharged out of the silencer body 2.

従って、室Ｒ１〜Ｒ３を拡張室、室４をレゾネータ室として機能させることができ、エンジンの中回転時に要求される低騒音化を実現できる。
また、インレットパイプ４は、メインパイプ３と同径でインレットパイプ５の管径よりも大きく設定され、さらに、メインパイプ３の排気の流れ方向に沿った形状であるため、インレットパイプ４により多くの排気を流入させて消音器本体２外へ排出でき、エンジンの中回転時に要求される低背圧化を実現できる。 Therefore, the chambers R1 to R3 can be functioned as an expansion chamber and the chamber 4 can be functioned as a resonator chamber, and the noise reduction required during the middle rotation of the engine can be realized.
Further, the inlet pipe 4 is set to have the same diameter as the main pipe 3 and larger than the pipe diameter of the inlet pipe 5 and further has a shape along the flow direction of the exhaust of the main pipe 3. Exhaust gas can be introduced and discharged out of the silencer main body 2 to achieve a low back pressure required during mid-rotation of the engine.

<エンジンの中回転時>
エンジン回転数Ｎが中回転域２の場合には、図６に示すように、バルブＶ１を閉じると共に、バルブＶ２を開く（ステップＳ６→ステップＳ７）。 <During engine rotation>
When the engine speed N is in the middle speed range 2, as shown in FIG. 6, the valve V1 is closed and the valve V2 is opened (step S6 → step S7).

これにより、エンジンから排出された排気（破線矢印で図示）の全量は、メインパイプ３のインレットパイプ５を介して室Ｒ２に流入する。
この際、室Ｒ２に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ２が拡張室として機能する。
次に、室Ｒ２に流入した排気の一部はアウトレットパイプ７を介して消音器本体２外へ排出される。
この際、アウトレットパイプ７の排気の騒音エネルギーを小孔７ａから室Ｒ４に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ４がレゾネータ室として機能する。 As a result, the entire amount of exhaust gas (shown by broken line arrows) discharged from the engine flows into the chamber R2 via the inlet pipe 5 of the main pipe 3.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R2, and the chamber R2 functions as an expansion chamber.
Next, part of the exhaust gas flowing into the chamber R2 is discharged out of the silencer body 2 through the outlet pipe 7.
At this time, the noise energy of the exhaust gas from the outlet pipe 7 is caused to enter the chamber R4 through the small hole 7a and can be silenced by the resonance action, and the chamber R4 functions as a resonator chamber.

一方、室Ｒ２に流入した排気の一部は、連通パイプ２０を介して室Ｒ１に流入した後、さらに、アウトレットパイプ６を介して消音器本体２外へ排出される。
この際、室Ｒ１に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ１が拡張室として機能する。
また、アウトレットパイプ６の排気の騒音エネルギーを小孔６ａから室Ｒ３に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ３がレゾネータ室として機能する。 On the other hand, a part of the exhaust gas flowing into the chamber R2 flows into the chamber R1 through the communication pipe 20, and is further discharged out of the silencer body 2 through the outlet pipe 6.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R1, and the chamber R1 functions as an expansion chamber.
Further, the noise energy of the exhaust from the outlet pipe 6 can enter the chamber R3 through the small hole 6a and can be silenced by the resonance action, and the chamber R3 functions as a resonator chamber.

従って、室Ｒ１、Ｒ２を拡張室、室Ｒ３、Ｒ４をレゾネータ室として機能させることができ、エンジンの中回転時に要求される低騒音化を実現できる。
また、アウトレットパイプ７は、消音器本体２外に直接連通しているため、迂回路である連通パイプ２０側に比べて、アウトレットパイプ７により多くの排気を流入させて消音器本体２外へ排出でき、エンジンの中回転時に要求される低背圧化を実現できる。 Accordingly, the chambers R1 and R2 can function as expansion chambers, and the chambers R3 and R4 can function as resonator chambers, and low noise required during the middle rotation of the engine can be realized.
Further, since the outlet pipe 7 communicates directly with the outside of the silencer main body 2, more exhaust gas flows into the outlet pipe 7 and is discharged out of the silencer main body 2 compared to the communication pipe 20 side which is a bypass. It is possible to achieve the low back pressure required during mid-rotation of the engine.

<エンジンの高回転時>
エンジン回転数Ｎが高回転域の場合には、図７に示すように、バルブＶ１、Ｖ２を開く（ステップＳ８→ステップＳ９）。 <At high engine speed>
When the engine speed N is in a high speed range, as shown in FIG. 7, the valves V1 and V2 are opened (step S8 → step S9).

これにより、エンジンから排出された排気（破線矢印で図示）は、メインパイプ３からインレットパイプ４とインレットパイプ５に分岐する。
インレットパイプ５の排気は室Ｒ２に流入する。
この際、室Ｒ２に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ２が拡張室として機能する。
次に、室Ｒ２に流入した排気の全量は、アウトレットパイプ７を介して消音器本体２外へ排出される。
この際、室Ｒ２の排気の騒音エネルギーを連通パイプ２０から室Ｒ１に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ１がレゾネータ室として機能する。 As a result, the exhaust discharged from the engine (illustrated by broken line arrows) branches from the main pipe 3 to the inlet pipe 4 and the inlet pipe 5.
The exhaust from the inlet pipe 5 flows into the chamber R2.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R2, and the chamber R2 functions as an expansion chamber.
Next, the entire amount of the exhaust gas flowing into the chamber R2 is discharged out of the silencer body 2 via the outlet pipe 7.
At this time, the noise energy of the exhaust gas in the chamber R2 can enter the chamber R1 through the communication pipe 20 and can be silenced by the resonance action, and the chamber R1 functions as a resonator chamber.

一方、インレットパイプ４の排気は、小孔４ａを介して消音器本体２内の室Ｒ３、Ｒ４にそれぞれ流入する。
この際、小孔４ａから室Ｒ３に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ３が拡張室として機能する。
また、インレットパイプ４から室Ｒ４に流入した排気の拡縮作用により消音でき、室Ｒ４が拡張室として機能する。
次に、室Ｒ３に流入した排気は、アウトレットパイプ６の小孔６ａに流入した後、消音器本体２外へ排出される。
この際、アウトレットパイプ６から排気の騒音エネルギーを室Ｒ１に進入させて、共鳴作用により消音でき、室Ｒ１がレゾネータ室として機能する。
一方、室４に流入した排気は、アウトレットパイプ７の小孔７ａに流入した後、消音器本体２外へ排出される。 On the other hand, the exhaust from the inlet pipe 4 flows into the chambers R3 and R4 in the silencer body 2 through the small holes 4a.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R3 from the small hole 4a, and the chamber R3 functions as an expansion chamber.
Further, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R4 from the inlet pipe 4, and the chamber R4 functions as an expansion chamber.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R3 flows into the small hole 6a of the outlet pipe 6 and is then discharged out of the silencer body 2.
At this time, the noise energy of the exhaust enters the room R1 from the outlet pipe 6 and can be silenced by a resonance action, and the room R1 functions as a resonator room.
On the other hand, the exhaust gas flowing into the chamber 4 flows into the small hole 7 a of the outlet pipe 7 and is then discharged out of the silencer body 2.

従って、室Ｒ２〜Ｒ４を拡張室、室Ｒ１をレゾネータ室として機能させることができ、エンジンの高回転時における低騒音化を実現できる。
また、アウトレットパイプ７は、消音器本体２外に直接連通しているため、連通パイプ２０側に比べて、アウトレットパイプ７により多くの排気を流入させて消音器本体２外へ排出でき、エンジンの高回転時に要求される低背圧化を実現できる。
また、インレットパイプ４は、メインパイプ３と同径でインレットパイプ５の管径よりも大きく設定され、さらに、メインパイプ３の排気の流れ方向に沿った形状であるため、インレットパイプ４により多くの排気を流入させて消音器本体２外へ排出でき、エンジンの高回転時に要求される低背圧化を実現できる。 Therefore, the chambers R2 to R4 can function as an expansion chamber, and the chamber R1 can function as a resonator chamber, so that noise reduction during high engine rotation can be realized.
Further, since the outlet pipe 7 communicates directly with the outside of the silencer body 2, more exhaust gas can be introduced into the outlet pipe 7 and discharged out of the silencer body 2 than the side of the communication pipe 20. Low back pressure required at high rotation can be achieved.
Further, the inlet pipe 4 is set to have the same diameter as the main pipe 3 and larger than the pipe diameter of the inlet pipe 5 and further has a shape along the flow direction of the exhaust of the main pipe 3. Exhaust gas can be introduced and discharged out of the silencer main body 2 to achieve a low back pressure required when the engine rotates at high speed.

このように実施例１では、バルブＶ１、Ｖ２の開閉状態により、エンジンの回転数、即ちエンジンの運転状態に応じて４つの排気の流通態様を形成できる。
また、エンジン回転数が低回転域の場合に要求される低騒音化と、中回転域の場合に要求される低騒音化と低背圧化の両立と、高回転域の場合に要求される低背圧を実現でき、排気の低騒音化及び低背圧化の要求を高いレベルで達成できる。 Thus, in the first embodiment, four exhaust flow modes can be formed according to the engine speed, that is, the engine operating state, depending on the open / closed state of the valves V1 and V2.
In addition, it is required in the case of high rotational speed and low noise required when the engine speed is in the low rotational range, low noise and low back pressure required in the middle rotational range. The low back pressure can be realized, and the demand for low exhaust noise and low back pressure can be achieved at a high level.

<室の機能変化について>
また、バルブＶ１、Ｖ２の開閉状態により、室Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４を拡張室とレゾネータ室に変化させて機能させることができ、新たな室を設けることなく、拡張室とレゾネータ室の特性（容量）を変化させることができる。 <Changes in room functions>
Further, the chambers R1, R3, and R4 can be changed to function as an expansion chamber and a resonator chamber depending on the open / closed state of the valves V1 and V2, and the characteristics (capacity) of the expansion chamber and the resonator chamber can be provided without providing a new chamber. ) Can be changed.

<バルブの設置位置について>
また、インレットパイプ４とアウトレットパイプ７の消音器本体２外の位置にそれぞれ対応するバルブＶ１、Ｖ２を設けているため、消音器本体２内に設ける場合に比べて、設置スペースやシール性の確保、組立・メンテナンスが容易であり、実際上の採用が容易となる。 <Valve installation position>
Further, since the valves V1 and V2 corresponding to the positions of the inlet pipe 4 and the outlet pipe 7 outside the silencer main body 2 are provided, the installation space and the sealing performance are ensured as compared with the case where they are provided in the silencer main body 2. Assembling and maintenance are easy and practical use is easy.

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の発明では、排気上流側のメインパイプ３からそれぞれ分岐され、消音器本体２内に排気を導入するインレットパイプ４、５と、消音器本体２内から排気をそれぞれ排出するアウトレットパイプ６、７と、インレットパイプ４における消音器本体２外の位置に設けられるバルブＶ１と、アウトレットパイプ７における消音器本体２外の位置に設けられるバルブＶ２と、エンジンの運転状態に応じて両バルブＶ１、Ｖ２の開閉制御を行うＥＣＵ２１を備えるため、電子制御バルブを用いて排気の流通態様を様々に変更でき、排気の低騒音化及び低背圧化の要求を高いレベルで達成できる。 Next, the effect will be described.
As described above, in the invention of the first embodiment, the inlet pipes 4 and 5 that are branched from the main pipe 3 on the exhaust upstream side and introduce exhaust into the silencer body 2 and the exhaust from the silencer body 2 are exhausted. Outlet pipes 6 and 7, a valve V 1 provided at a position outside the silencer body 2 in the inlet pipe 4, a valve V 2 provided at a position outside the silencer body 2 in the outlet pipe 4, and engine operation Since the ECU 21 that controls the opening and closing of the valves V1 and V2 according to the state is provided, the flow mode of the exhaust can be changed variously using the electronic control valve, and the demand for low noise and low back pressure of the exhaust is high. Can be achieved.

また、バルブＶ１、Ｖ２をそれぞれインレットパイプ４とアウトレットパイプ７における消音器本体２外の位置に設けているため、消音器本体２内にバルブの設置スペースを確保する必要がなく、シール性の確保や組立・メンテナンス等が容易であり、実際上の採用が容易となる。   Further, since the valves V1 and V2 are provided at positions outside the silencer body 2 in the inlet pipe 4 and the outlet pipe 7, respectively, it is not necessary to secure a space for installing the valve in the silencer body 2, and ensuring sealing performance. And assembly / maintenance, etc. are easy, and practical adoption becomes easy.

また、ＥＣＵ２１は、回転数センサ２２で検出されたエンジン回転数が低回転域の場合には、バルブＶ１、Ｖ２を閉じた状態とし、エンジン回転数が中回転域の場合には、バルブＶ１、Ｖ２のうちのいずれか一方を開いた状態にすると共に、他方を閉じた状態とし、エンジン回転数が高回転域の場合には、バルブＶ１、Ｖ２を開いた状態にするため、エンジン回転数が低回転域の場合に要求される低騒音化と、中回転域の場合に要求される低騒音化と低背圧化の両立と、高回転域の場合に要求される低背圧を達成できる。   The ECU 21 closes the valves V1 and V2 when the engine speed detected by the speed sensor 22 is in a low speed range, and closes the valves V1 and V2 when the engine speed is in a middle speed range. When either one of V2 is opened and the other is closed, and the engine speed is in a high speed range, the valves V1 and V2 are opened. Achieving both low noise required in the low rotation range, low noise and low back pressure required in the mid rotation range, and low back pressure required in the high rotation range .

以上、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、消音器本体内の具体的な構造については適宜設定できる。
また、インレットパイプ及びアウトレットパイプの本数は適宜設定できる。
また、バルブＶ１、Ｖ２の開閉を段階的または連続的にすることもできる。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and the like within the scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
For example, the specific structure within the silencer body can be set as appropriate.
The number of inlet pipes and outlet pipes can be set as appropriate.
Further, the valves V1 and V2 can be opened and closed stepwise or continuously.

実施例１の車両用消音器を示す平面図である。It is a top view which shows the silencer for vehicles of Example 1. 実施例１の車両用消音器の内部を説明する図である。It is a figure explaining the inside of the silencer for vehicles of Example 1. 実施例１のバルブの開閉制御を説明するフローチャート図である。It is a flowchart explaining the opening / closing control of the valve | bulb of Example 1. FIG. 実施例１の車両用消音器の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the vehicle silencer of Example 1. FIG. 実施例１の車両用消音器の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the vehicle silencer of Example 1. FIG. 実施例１の車両用消音器の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the vehicle silencer of Example 1. FIG. 実施例１の車両用消音器の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the vehicle silencer of Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 室
Ｖ１、Ｖ２ バルブ（電子制御バルブ）
Ｘ１ スポット溶接
１ 車両用消音器
２ 消音器本体
３ メインパイプ
３ａ フランジ
４、５ インレットパイプ
６、７ アウトレットパイプ
６ａ、７ａ 小孔
８ シェル
９、１０ エンドプレート
１１、１２、１３ バッフルプレート
１４ 弁体
１５ 回転軸
１６ アクチュエータ
１７ 弁体
１８ 回転軸
１９ アクチュエータ
２０ 連通パイプ
２１ ＥＣＵ
２２ 各種センサ（回転数センサ） R1, R2, R3, R4 Chamber V1, V2 valve (electronic control valve)
X1 spot welding 1 vehicle silencer 2 silencer body 3 main pipe 3a flange 4, 5 inlet pipe 6, 7 outlet pipe 6a, 7a small hole 8 shell 9, 10 end plates 11, 12, 13 baffle plate 14 valve body 15 Rotating shaft 16 Actuator 17 Valve body 18 Rotating shaft 19 Actuator 20 Communication pipe 21 ECU
22 Various sensors (rotational speed sensor)

Claims (2)

排気上流側のメインパイプからそれぞれ分岐され、消音器本体内に排気を導入する複数のインレットパイプと、
前記消音器本体内から排気をそれぞれ排出する複数のアウトレットパイプと、
前記複数のインレットパイプのうちのいずれかのインレットパイプにおける消音器本体外の位置に設けられる第１電子制御バルブと、
前記複数のアウトレットパイプのうちのいずれかのアウトレットパイプにおける消音器本体外の位置に設けられる第２電子制御バルブと、
エンジンの運転状態に応じて両電子制御バルブの開閉制御を行う制御手段を備えることを特徴とする車両用消音器。 A plurality of inlet pipes branched from the main pipe on the upstream side of the exhaust and introducing exhaust into the silencer body,
A plurality of outlet pipes each discharging exhaust from the silencer body;
A first electronic control valve provided at a position outside the silencer body in any of the plurality of inlet pipes;
A second electronic control valve provided at a position outside the silencer body in any one of the plurality of outlet pipes;
A muffler for a vehicle comprising control means for performing opening / closing control of both electronic control valves in accordance with an operating state of the engine. 請求項１記載の車両用消音器において、
少なくともエンジン回転数を検出可能な検出手段を備え、
複数のインレットパイプを第１インレットパイプと第２インレットパイプの２つで構成すると共に、第１インレットパイプに前記第１電子制御バルブを設け、
複数のアウトレットパイプを第１アウトレットパイプと第２アウトレットパイプの２つで構成すると共に、第１アウトレットパイプに前記第２電子制御バルブを設け、
前記制御手段は、検出手段で検出されたエンジン回転数が低回転域の場合には、両電子制御バルブを閉じた状態とし、
エンジン回転数が中回転域の場合には、両電子制御バルブのうちのいずれか一方を開いた状態とすると共に、他方を閉じた状態とし、
エンジン回転数が高回転域の場合には、両電子制御バルブを開いた状態にすることを特徴とする車両用消音器。 The muffler for a vehicle according to claim 1,
A detecting means capable of detecting at least the engine speed,
A plurality of inlet pipes are constituted by two of a first inlet pipe and a second inlet pipe, and the first electronic control valve is provided in the first inlet pipe,
A plurality of outlet pipes are constituted by two of a first outlet pipe and a second outlet pipe, and the second electronic control valve is provided in the first outlet pipe,
When the engine speed detected by the detecting means is in a low speed range, the control means closes both electronic control valves,
When the engine speed is in the middle speed range, either one of the two electronic control valves is opened and the other is closed.
When the engine speed is in a high engine speed range, the vehicle silencer is characterized in that both electronic control valves are opened.

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