JP2009215941A - 車両用消音器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 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の提供。
【解決手段】 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及びインレットパイプ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及びアウトレットパイプ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を備えることとした。
【選択図】 図2
【解決手段】 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及びインレットパイプ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及びアウトレットパイプ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を備えることとした。
【選択図】 図2
Description
本発明は、車両用消音器に関する。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
先ず、ステップS1ではエンジン回転数Nを検出する。
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。
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。
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。
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。
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)。
<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)。
<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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
<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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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)
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。 - 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008059648A JP2009215941A (ja) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | 車両用消音器 |
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JP2008059648A JP2009215941A (ja) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | 車両用消音器 |
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Publication Number | Publication Date |
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-
2008
- 2008-03-10 JP JP2008059648A patent/JP2009215941A/ja active Pending
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