JPH01182515A - 自動車の排気消音装置 - Google Patents
自動車の排気消音装置Info
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- JPH01182515A JPH01182515A JP63007187A JP718788A JPH01182515A JP H01182515 A JPH01182515 A JP H01182515A JP 63007187 A JP63007187 A JP 63007187A JP 718788 A JP718788 A JP 718788A JP H01182515 A JPH01182515 A JP H01182515A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
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- 230000001743 silencing effect Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/166—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for changing gas flow path through the silencer or for adjusting the dimensions of a chamber or a pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/04—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
- F02B27/06—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は自動車の排気消音装置に関し、とりわけ、排気
抵抗を切換可能な消音器を備え、該消音器の排気抵抗を
切換えることにより、運転状況に応じて消音性能または
エンジンの出力性能が向上される自動車の排気消音装置
に関する。
抵抗を切換可能な消音器を備え、該消音器の排気抵抗を
切換えることにより、運転状況に応じて消音性能または
エンジンの出力性能が向上される自動車の排気消音装置
に関する。
従来の技術
この種の排気消音装置としては、たとえば特開昭62−
126217号公報に開示されたものが従来存在する。
126217号公報に開示されたものが従来存在する。
かかる従来の排気消音装置は、エンジンの回転数とか負
荷に応じて消音器の消音性能、つまり消音器の排気抵抗
が切換バルブを介して切換えられるようになっており、
エンジン負荷が比較的小さい市街地走行時等は排気抵抗
を大きく(バルブ閉)する領域を広くして消音効果が増
大される一方、エンジン負荷を大きく必要とする高速走
行時とか急加速時には、逆に排気抵抗を小さく(バルブ
開)する領域を広くしてエンジンの出力性能が向上され
る構成となっている。
荷に応じて消音器の消音性能、つまり消音器の排気抵抗
が切換バルブを介して切換えられるようになっており、
エンジン負荷が比較的小さい市街地走行時等は排気抵抗
を大きく(バルブ閉)する領域を広くして消音効果が増
大される一方、エンジン負荷を大きく必要とする高速走
行時とか急加速時には、逆に排気抵抗を小さく(バルブ
開)する領域を広くしてエンジンの出力性能が向上され
る構成となっている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、かかる従来の排気消音装置にあっては、
単に排気抵抗の切換時点をエンジンの高負荷時と低負荷
時で変化させることにより、消音重視か出力重視かの選
択を行う構成となっていた。
単に排気抵抗の切換時点をエンジンの高負荷時と低負荷
時で変化させることにより、消音重視か出力重視かの選
択を行う構成となっていた。
ところが、エンジン負荷とエンジン回転数で排気抵抗を
切換えた場合、運転状況に応じた消音性能またはエンジ
ンの出力性能が向上されるとしても、排気吐出音を原因
とする車室内のこもり音に対しては何ら対策が施されて
おらず、排気抵抗の切換え時点の設定によっては該こも
り音が増大されてしまう。
切換えた場合、運転状況に応じた消音性能またはエンジ
ンの出力性能が向上されるとしても、排気吐出音を原因
とする車室内のこもり音に対しては何ら対策が施されて
おらず、排気抵抗の切換え時点の設定によっては該こも
り音が増大されてしまう。
即ち、V型6気筒エンジンで各気筒から片側の3気筒と
残りの3気筒の各エグゾーストマニホルドの合流部まで
の長さが異なるものでは、消音器の排気吐出音エネルギ
ーは第6図中実線に示すように、エンジン負荷が大きく
なる加速時にはエンジン回転の3次成分が、バルブ開状
態でエンジン回転数〜200 Or pmまでの間に大
きく現れ、かつ、エンジン負荷が小さくなる減速時には
、3気筒と残りの3気筒の各エグゾーストマニホルドの
合流部までの長さが異なることによる排気の位相ずれに
起因した1、5次成分がバルブ開状態で3000〜40
00rpm付近に大きく現れることが確認されている。
残りの3気筒の各エグゾーストマニホルドの合流部まで
の長さが異なるものでは、消音器の排気吐出音エネルギ
ーは第6図中実線に示すように、エンジン負荷が大きく
なる加速時にはエンジン回転の3次成分が、バルブ開状
態でエンジン回転数〜200 Or pmまでの間に大
きく現れ、かつ、エンジン負荷が小さくなる減速時には
、3気筒と残りの3気筒の各エグゾーストマニホルドの
合流部までの長さが異なることによる排気の位相ずれに
起因した1、5次成分がバルブ開状態で3000〜40
00rpm付近に大きく現れることが確認されている。
また、上記排気抵抗の切換時点は、実車においてはエン
ジンの出力性能の向上を目的としてエンジン回転数が2
000〜3000 r pmに設定される。
ジンの出力性能の向上を目的としてエンジン回転数が2
000〜3000 r pmに設定される。
従って、これら排気抵抗の切換時点と、排気吐出音エネ
ルギーが増大されるエンジン回転数領域がオーバーラツ
プされることになり、該排気吐出音エネルギーが増大さ
れる回転数領域で切換バルブが開状態iこあると、該エ
ネルギーが大きい状態で排気されてしまう。
ルギーが増大されるエンジン回転数領域がオーバーラツ
プされることになり、該排気吐出音エネルギーが増大さ
れる回転数領域で切換バルブが開状態iこあると、該エ
ネルギーが大きい状態で排気されてしまう。
一方、車室内のこもり音は室内空洞部に入力振動が共鳴
されることにより発生することが知られており、このと
き、特に車室内の車両前後方向寸法を半波長とする周波
数がこもり音として影響する。
されることにより発生することが知られており、このと
き、特に車室内の車両前後方向寸法を半波長とする周波
数がこもり音として影響する。
たとえば、車室内前後方向寸法Ut>を1.9mとする
と、車室内の車両前後方向共鳴周波数(γ)は、r=c
/QX 1/2 (c :音速=34m/S)よりγ=
89.5Hzとなり、これをエンジン回転数に直すとエ
ンジン回転の1.5次成分ではN 1.5=so/n
X f =60/1.5X89.5=358L−p−1
,3次成分ではN s= 60/3X 89.5= 1
790+rpa+となる。
と、車室内の車両前後方向共鳴周波数(γ)は、r=c
/QX 1/2 (c :音速=34m/S)よりγ=
89.5Hzとなり、これをエンジン回転数に直すとエ
ンジン回転の1.5次成分ではN 1.5=so/n
X f =60/1.5X89.5=358L−p−1
,3次成分ではN s= 60/3X 89.5= 1
790+rpa+となる。
ところが、上記第6図に示すようにバルブ開状態では、
加速時に上記こもり音として共鳴する3次成分の回転数
N3領域が排気吐出音エネルギーの増大領域に一致され
、かつ、減速時に上記1.5次成分の回転数N1.5領
域が排気吐出音エネルギーの増大領域に一致されてしま
う。
加速時に上記こもり音として共鳴する3次成分の回転数
N3領域が排気吐出音エネルギーの増大領域に一致され
、かつ、減速時に上記1.5次成分の回転数N1.5領
域が排気吐出音エネルギーの増大領域に一致されてしま
う。
従って、このようにバルブ開状態で加速時にN3領域の
こもり音ピーク点および減速時にN3.領域のこもり音
ピーク点を通過させると、車室内こもり音が著しく増大
されて車室内の静粛性が損なわれてしまうという問題点
があった。
こもり音ピーク点および減速時にN3.領域のこもり音
ピーク点を通過させると、車室内こもり音が著しく増大
されて車室内の静粛性が損なわれてしまうという問題点
があった。
そこで、本発明は運転状況に応じた消音性能およびエン
ジンの出力性能を満足しつつ、車室内のこもり音をも大
幅に低減することができる自動車の排気消音装置を提供
することを目的とする。
ジンの出力性能を満足しつつ、車室内のこもり音をも大
幅に低減することができる自動車の排気消音装置を提供
することを目的とする。
問題点を解決するための手段
かかる目的を達成するために本発明は、各気筒から全気
筒分のエグゾーストマニホルド合流部までの距離が、M
気筒と残りのM気筒とで異なる2M気筒エンジン(M=
1,2.3・・・)と、切換バルブを介して排気抵抗が
切換えられる消音器と、車両のエンジン負荷およびエン
ジン回転数をそれぞれ検出する手段とを備え、該手段で
検出されたエンジン負荷および、またはエンジン回転数
に応じて上記切換バルブを、エンジンの低負荷または低
回転側で閉にして消音性能を向上し、かつ、高負荷また
は高回転側で開にしてエンジンの出力性能を向上する自
動車の排気消音装置において、上記切換バルブの開閉切
換時点を、エンジン負荷大の場合は、車室内の車両前後
方向の共鳴周波数に対応するM次のエンジン回転数より
大きくなる側の近傍に設定し、かつ、エンジン負荷小の
場合は、上記共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン
回転数より大きくなる側の近傍に設定することにより構
成する。
筒分のエグゾーストマニホルド合流部までの距離が、M
気筒と残りのM気筒とで異なる2M気筒エンジン(M=
1,2.3・・・)と、切換バルブを介して排気抵抗が
切換えられる消音器と、車両のエンジン負荷およびエン
ジン回転数をそれぞれ検出する手段とを備え、該手段で
検出されたエンジン負荷および、またはエンジン回転数
に応じて上記切換バルブを、エンジンの低負荷または低
回転側で閉にして消音性能を向上し、かつ、高負荷また
は高回転側で開にしてエンジンの出力性能を向上する自
動車の排気消音装置において、上記切換バルブの開閉切
換時点を、エンジン負荷大の場合は、車室内の車両前後
方向の共鳴周波数に対応するM次のエンジン回転数より
大きくなる側の近傍に設定し、かつ、エンジン負荷小の
場合は、上記共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン
回転数より大きくなる側の近傍に設定することにより構
成する。
作用
以上の構成により本発明の排気消音装置にあっては、切
換バルブの開閉切換時点が、エンジン負荷大の場合は車
室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応するM次のエン
ジン回転数より大きくなる側に設定されるため、該前後
方向共鳴周波数に対応するエンジン回転数では切換バル
ブが閉状態に保持されることになり、消音器から上記車
室内の車両前後方向に共鳴する排気消音エネルギーの増
大成分が発生されてしまうのを防止することができる。
換バルブの開閉切換時点が、エンジン負荷大の場合は車
室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応するM次のエン
ジン回転数より大きくなる側に設定されるため、該前後
方向共鳴周波数に対応するエンジン回転数では切換バル
ブが閉状態に保持されることになり、消音器から上記車
室内の車両前後方向に共鳴する排気消音エネルギーの増
大成分が発生されてしまうのを防止することができる。
同様にして、エンジン負荷小の場合も切換バルブの切換
時点が、車室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応する
M/2次のエンジン回転数より大きくなる側に設定され
、この時点では切換バルブが閉状態となって該車室内に
共鳴す名排気吐出音エネルギーの増大成分が発生されて
しまうのを防止ずろことができる。
時点が、車室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応する
M/2次のエンジン回転数より大きくなる側に設定され
、この時点では切換バルブが閉状態となって該車室内に
共鳴す名排気吐出音エネルギーの増大成分が発生されて
しまうのを防止ずろことができる。
従って、車室内の車両前後方向に共鳴される排気吐出音
の増大成分をそれぞれ低減できろことに伴って、車室内
のこもり音が著しく低減されることになる。
の増大成分をそれぞれ低減できろことに伴って、車室内
のこもり音が著しく低減されることになる。
実施例
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
即ち、第1図は本発明の一実施例を示す自動車の排気消
音装置10で、12はエンジン、14は排気管、16は
該排気管14の終端部に設けられる消音器である。
音装置10で、12はエンジン、14は排気管、16は
該排気管14の終端部に設けられる消音器である。
上記エンジン12は本実施例では3気筒づつが7字状に
配置される所謂V型6気筒エンジンか用いられ、該V型
6気筒エンジン12では気筒数が4サイクル6気筒であ
るため、クランクシャフトの1回転に付き3回の爆発が
行われ、これに応じた排気吐出音が発生される。
配置される所謂V型6気筒エンジンか用いられ、該V型
6気筒エンジン12では気筒数が4サイクル6気筒であ
るため、クランクシャフトの1回転に付き3回の爆発が
行われ、これに応じた排気吐出音が発生される。
上記排気管14はエンジン12の各気筒から片側3気筒
づつを対として延びるニゲジ−ストマニホルド18,1
8aに接続され、各気筒で生じた排気ガスを上記消音器
16を介して外方に排出する。尚、20は触媒コンバー
タである。
づつを対として延びるニゲジ−ストマニホルド18,1
8aに接続され、各気筒で生じた排気ガスを上記消音器
16を介して外方に排出する。尚、20は触媒コンバー
タである。
上記消音器16は第2図に示すように、気密構造をもっ
て閉止されたケーシング22内に排気ガスの導入用パイ
プ24および2本の排出用パンチングパイプ26.28
が設けられ、導入用パイプ24には上記排気管14が接
続されると共に、排出用パンチングパイプ26.28に
はそれぞれ第1、第2テールチューブ30.32が接続
される。
て閉止されたケーシング22内に排気ガスの導入用パイ
プ24および2本の排出用パンチングパイプ26.28
が設けられ、導入用パイプ24には上記排気管14が接
続されると共に、排出用パンチングパイプ26.28に
はそれぞれ第1、第2テールチューブ30.32が接続
される。
第1テールチユーブ30には該チューブを開閉する切換
バルブ34が設けられ、該切換バルブ34がアクチュエ
ータ36を介して開状態に切換えられると、排気抵抗を
小さくしてエンジンの出力が増大され、かつ、切換バル
ブ34が閉状態に切換えられると、排気抵抗を大きくし
て消音効果が増大される。
バルブ34が設けられ、該切換バルブ34がアクチュエ
ータ36を介して開状態に切換えられると、排気抵抗を
小さくしてエンジンの出力が増大され、かつ、切換バル
ブ34が閉状態に切換えられると、排気抵抗を大きくし
て消音効果が増大される。
上記切換バルブ34はエンジン負荷およびエンジン回転
数に基づいて開閉切換が行われる。
数に基づいて開閉切換が行われる。
このため、アクセルペダル38にはエンジン負荷検出手
段としてのアクセル開度センサ40が設けられると共に
、エンジン12にはエンジン回転数検出手段としての回
転数センサ42が設けられ、これらアクセル開度センサ
40および回転数センサ42の各検出信号はコントロー
ラ44に入力され、該コントローラ44で上記切換バル
ブ34の切換時点が判断される。
段としてのアクセル開度センサ40が設けられると共に
、エンジン12にはエンジン回転数検出手段としての回
転数センサ42が設けられ、これらアクセル開度センサ
40および回転数センサ42の各検出信号はコントロー
ラ44に入力され、該コントローラ44で上記切換バル
ブ34の切換時点が判断される。
アクセル開度センサ40からの信号によって、車両が加
速状態にあるか減速状態にあるかが判断され、その加、
減速判断時点は本実施例ではアクセル開度1/2に設定
される。
速状態にあるか減速状態にあるかが判断され、その加、
減速判断時点は本実施例ではアクセル開度1/2に設定
される。
一方、回転数センサ42からの信号によって、車両の加
速状態および減速状態における上記切換バルブ34の切
換時点が決定される。
速状態および減速状態における上記切換バルブ34の切
換時点が決定される。
即ち、エンジン回転数による切換バルブ34の切換は、
バルブ閉による消音効果の増大領域と、バルブ開による
エンジン出力の増大領域との兼ね合いを考慮した上で、
車室内こもり音、つまり車室内の車両前後方向共鳴周波
数γに基づいて決定される。
バルブ閉による消音効果の増大領域と、バルブ開による
エンジン出力の増大領域との兼ね合いを考慮した上で、
車室内こもり音、つまり車室内の車両前後方向共鳴周波
数γに基づいて決定される。
上記共鳴周波数γは、車室内の車両前後方向寸法eによ
って決定され、第3図に示すように該寸法Qを半波長と
する定在波として表される。
って決定され、第3図に示すように該寸法Qを半波長と
する定在波として表される。
従って、かかる車両前後方向周波数は、7 = C/
(l X 1/2−、、■(C:音速#3401Il/
S)として得ることができる。尚、定数1/2は半波長
の定在波となるための条件である。
(l X 1/2−、、■(C:音速#3401Il/
S)として得ることができる。尚、定数1/2は半波長
の定在波となるための条件である。
ここで、実車寸法により上記γを求めてみると、(!=
1.9mとした場合、■式から 7=340”’/1.9mX1/2=89.5Nzとな
る。
1.9mとした場合、■式から 7=340”’/1.9mX1/2=89.5Nzとな
る。
次に、上記共鳴周波数γがエンジンの次数成分と一致す
るときのエンジン回転数を求める。
るときのエンジン回転数を求める。
尚、上記エンジンの次数成分は、ここでは排気管14に
入力されるエンジンの爆発行程で発生する衝撃音(排気
音)のエンジン1回転当たりの数を意味し、3次成分で
は1回転当たりに3回生じ、1.5次成分では左、右エ
グゾーストマニホルド18.18aの長さの連いにより
1回転当たりに1.5回生ずる。
入力されるエンジンの爆発行程で発生する衝撃音(排気
音)のエンジン1回転当たりの数を意味し、3次成分で
は1回転当たりに3回生じ、1.5次成分では左、右エ
グゾーストマニホルド18.18aの長さの連いにより
1回転当たりに1.5回生ずる。
また、上記3次成分は加速時等のエンジン負荷大のとき
に現れ、かつ、上記1.5次成分は減速時等のエンジン
負荷小のときに現れることが確認されている。
に現れ、かつ、上記1.5次成分は減速時等のエンジン
負荷小のときに現れることが確認されている。
従って、上記3次成分の上記共鳴周波数γに一致するエ
ンジン回転数N3は、 N5=60/nXγ=60/3X89.5=1790t
rpa++となり、かつ、上記1.5次成分の上記γに
一致する回転数N1.Sは、 N+、i=60/ 1.5x89.5=358 Lrp
s+となり、これら各回転数N3.N、、、で車室内こ
もり音のピーク点が現れる。
ンジン回転数N3は、 N5=60/nXγ=60/3X89.5=1790t
rpa++となり、かつ、上記1.5次成分の上記γに
一致する回転数N1.Sは、 N+、i=60/ 1.5x89.5=358 Lrp
s+となり、これら各回転数N3.N、、、で車室内こ
もり音のピーク点が現れる。
ところが、第6図に示したように加速時にあって切換バ
ルブ34の開状態では、上記N、の回転数とオーバーラ
ツプされる回転数領域(〜2000rpm)に3次成分
の排気吐出音エネルギーが大きく現れ、かつ、減速時に
あって切換バルブ34の開状態では、上記N3.、の回
転数とオーバーラツプされる回転数領域に1.5次成分
の排気吐出音エネルギーが大きく現れる。
ルブ34の開状態では、上記N、の回転数とオーバーラ
ツプされる回転数領域(〜2000rpm)に3次成分
の排気吐出音エネルギーが大きく現れ、かつ、減速時に
あって切換バルブ34の開状態では、上記N3.、の回
転数とオーバーラツプされる回転数領域に1.5次成分
の排気吐出音エネルギーが大きく現れる。
″ 従って、加速時(アクセル開度172以上)に上記
3次成分のこもり音ピーク点が現れる回転数N、領領域
および減速時(アクセル開度1/2以下)に上記1.5
次成分のこもり音ピーク点が現れるエンジン回転数N1
.、領域に、それぞれ切換バルブ34が開状態に保持さ
れることは、増大された排気吐出音エネルギーが車室内
に影響して、こもり音の増大につながってしまう。
3次成分のこもり音ピーク点が現れる回転数N、領領域
および減速時(アクセル開度1/2以下)に上記1.5
次成分のこもり音ピーク点が現れるエンジン回転数N1
.、領域に、それぞれ切換バルブ34が開状態に保持さ
れることは、増大された排気吐出音エネルギーが車室内
に影響して、こもり音の増大につながってしまう。
このため、上記3次成分および1.5次成分の現れるエ
ンジン回転数領域では、特に切換バルブ34を閉状態に
して、これら3次成分および1.5次成分での排気吐出
音エネルギーを低減する必要がある。
ンジン回転数領域では、特に切換バルブ34を閉状態に
して、これら3次成分および1.5次成分での排気吐出
音エネルギーを低減する必要がある。
尚、上記第6図中、実線はバルブ開状態での音圧レベル
特性を示し、破線はバルブ閉状態での音圧レベル特性を
示す。
特性を示し、破線はバルブ閉状態での音圧レベル特性を
示す。
従って、本実施例では以上述べた、消音効果の必要領域
、エンジン出力の必要領域および車室内のこもり音に影
響する排気吐出音エネルギーの増大領域等に鑑みて、第
4図に示すように切換バルブ34の切換領域を設定する
。
、エンジン出力の必要領域および車室内のこもり音に影
響する排気吐出音エネルギーの増大領域等に鑑みて、第
4図に示すように切換バルブ34の切換領域を設定する
。
即ち、かかる第3図の切換領域図では横軸にエンジン回
転数、縦軸にアクセル開度をとって表したもので、アク
セル開度方向には加、減速状態を判断するアクセル開度
1/2部分に切換境界が設定され、かつ、エンジン回転
方向には回転数nA(加速時)1回転数na(減速時)
部分に切換境界が設定される。
転数、縦軸にアクセル開度をとって表したもので、アク
セル開度方向には加、減速状態を判断するアクセル開度
1/2部分に切換境界が設定され、かつ、エンジン回転
方向には回転数nA(加速時)1回転数na(減速時)
部分に切換境界が設定される。
上記回転数n^は3次成分のこもり音ピーク点に対応す
る回転数(N 3 = 1790 r p rn )よ
り、安全代として回転数が数10 Or pm大きな値
、たとえばnA=250orpmに設定され、かつ、上
記回転数naは1.5次成分のこもり音ピーク点に対応
する回転数(N+、s=358 Or pm)から同様
に安全代をみこしてrra=460Orpmに設定され
る。
る回転数(N 3 = 1790 r p rn )よ
り、安全代として回転数が数10 Or pm大きな値
、たとえばnA=250orpmに設定され、かつ、上
記回転数naは1.5次成分のこもり音ピーク点に対応
する回転数(N+、s=358 Or pm)から同様
に安全代をみこしてrra=460Orpmに設定され
る。
尚、上記各安全代の幅は、加速時にあっては工ンジン出
力の増大に必要な領域とか、こもり音として大きく影響
される領域、および排気吐出音エネルギーの増大領域等
を考慮して適宜設定すればよく、また、減速時にあって
は排気消音効果を必要とする領域とか、排気吐出音エネ
ルギーの増大領域等を考慮して適宜設定すればよい。
力の増大に必要な領域とか、こもり音として大きく影響
される領域、および排気吐出音エネルギーの増大領域等
を考慮して適宜設定すればよく、また、減速時にあって
は排気消音効果を必要とする領域とか、排気吐出音エネ
ルギーの増大領域等を考慮して適宜設定すればよい。
ところで、上記第3図中アクセル間度方向およびエンジ
ン回転数方向にそれぞれ設定される切換境界は、図中実
線で示す閉から開方向の切換境界線aと、図中破線で示
す開から閉方向の切換境界線すとの間にヒステリシスが
設けられ、このヒステリシス幅はエンジン回転数方向に
は約1100rl)程度とされる。
ン回転数方向にそれぞれ設定される切換境界は、図中実
線で示す閉から開方向の切換境界線aと、図中破線で示
す開から閉方向の切換境界線すとの間にヒステリシスが
設けられ、このヒステリシス幅はエンジン回転数方向に
は約1100rl)程度とされる。
以上の構成により本実施例の自動車の排気消音装置lO
にあっては、第4図に示したようにアクセル開度1/2
以上となる車両加速時には、車室内の車両前後方向共鳴
周波数γに対応する3次のエンジン回転数N3より所定
回転数分だけ大きい回転数nAを切換バルブ34の切換
時点としたので、該N3領域では切換バルブ34が閉状
態となっているため、第6図に示した排気吐出音エネル
ギーの3次成分を低く抑えることができる。
にあっては、第4図に示したようにアクセル開度1/2
以上となる車両加速時には、車室内の車両前後方向共鳴
周波数γに対応する3次のエンジン回転数N3より所定
回転数分だけ大きい回転数nAを切換バルブ34の切換
時点としたので、該N3領域では切換バルブ34が閉状
態となっているため、第6図に示した排気吐出音エネル
ギーの3次成分を低く抑えることができる。
従って、上記N、領領域排気吐出音が車室内に大きく影
響されるのが防止され、第5図のこもり音・音圧レベル
特性に示すように、実線で示した3次成分ピーク領域は
一点鎖線で示すように低減され、車室内の車両前後方向
に共鳴するこもり音を大幅に低減して室内の静粛性を著
しく向上させることができる。
響されるのが防止され、第5図のこもり音・音圧レベル
特性に示すように、実線で示した3次成分ピーク領域は
一点鎖線で示すように低減され、車室内の車両前後方向
に共鳴するこもり音を大幅に低減して室内の静粛性を著
しく向上させることができる。
一方、アクセル開度1/2以下となる車両減速時には、
上記車両前後方向共鳴周波数γに対応する1、5次のエ
ンジン回転数分N1.6より所定回転数分だけ大きく回
転数nBを切換バルブ34の切換時点としたので、該N
1.s領域では切換バルブ34が閉状態であるため、排
気吐出音エネルギーの1.5次成分を低く抑えることが
できる。
上記車両前後方向共鳴周波数γに対応する1、5次のエ
ンジン回転数分N1.6より所定回転数分だけ大きく回
転数nBを切換バルブ34の切換時点としたので、該N
1.s領域では切換バルブ34が閉状態であるため、排
気吐出音エネルギーの1.5次成分を低く抑えることが
できる。
従って、上記N1.s領域で排気吐出音が車室内に大き
く影響されるのが防止され、第5図に示したように破線
で示した1、5次成分ピーク領域は二点鎖線で示すよう
に低減され、車室内こもり音を大幅に低減して室内の静
粛性を向上することができる。
く影響されるのが防止され、第5図に示したように破線
で示した1、5次成分ピーク領域は二点鎖線で示すよう
に低減され、車室内こもり音を大幅に低減して室内の静
粛性を向上することができる。
ところで、本実施例では以上述べたようにこもり音の低
減を行うことができるのは勿論のこと、加速時(アクセ
ル開度1/2以上)には切換バルブ34の切換時点が低
回転数側に設定されるので、エンジン出力の増大領域を
広く設定することができると共に、減速時(アクセル開
度1/2以下)には上記切換時点が高回転数側に設定さ
れるので、消音効果の増大領域を広く設定することがで
きる。
減を行うことができるのは勿論のこと、加速時(アクセ
ル開度1/2以上)には切換バルブ34の切換時点が低
回転数側に設定されるので、エンジン出力の増大領域を
広く設定することができると共に、減速時(アクセル開
度1/2以下)には上記切換時点が高回転数側に設定さ
れるので、消音効果の増大領域を広く設定することがで
きる。
また、本実施例では切換バルブ34を切換えるにあたっ
て、閉から開方向の切換境界線aと、開から閉方向の切
換境界線すとの間にヒステリシスを設けたので、バルブ
切換境界線分でのハンチングを防止してエンジンの頻繁
な出力変動が生ずるのを防止することができる。
て、閉から開方向の切換境界線aと、開から閉方向の切
換境界線すとの間にヒステリシスを設けたので、バルブ
切換境界線分でのハンチングを防止してエンジンの頻繁
な出力変動が生ずるのを防止することができる。
尚、本実施例にあってはエンジン負荷検出手段としてア
クセル開度センサ40を用いた場合を示したが、これに
限ることなくエンジンの吸入負圧を検出する負圧センサ
、排気通路内に設けた温度センサ等を用いてエンジン負
荷を検出してもよい。
クセル開度センサ40を用いた場合を示したが、これに
限ることなくエンジンの吸入負圧を検出する負圧センサ
、排気通路内に設けた温度センサ等を用いてエンジン負
荷を検出してもよい。
また、本実施例では加速状態と減速状態を判断する境界
点をアクセル開度1/2に設定した場合を示したが、こ
の加、減速境界点は各種エンジン性能に応じて適宜設定
することができる。
点をアクセル開度1/2に設定した場合を示したが、こ
の加、減速境界点は各種エンジン性能に応じて適宜設定
することができる。
更に、使用されるエンジンはV型6気筒エンジンに限る
ことなく、M気筒分のエグゾーストマニホルドと残りの
M気筒分のエグゾーストマニホルドの長さが異なる2M
気筒(M=1,2.3・・・)のエンジンであれば、本
発明を適用できることは勿論である。
ことなく、M気筒分のエグゾーストマニホルドと残りの
M気筒分のエグゾーストマニホルドの長さが異なる2M
気筒(M=1,2.3・・・)のエンジンであれば、本
発明を適用できることは勿論である。
発明の詳細
な説明したように本発明の自動車の排気消音装置にあっ
ては、消音器の切換バルブの切換時点を、エンジン付加
が大きい場合は車室内の車両前後方向共鳴周波数に対応
するM次(M=1.2゜3・・・)のエンジン回転数よ
り大きくなる側の近傍に設定したので、該M次のエンジ
ン回転数領域とオーバーラツプして現れる排気吐出音の
増大領域では、バルブを閉状態にして該M次成分の排気
吐出音エネルギーを大幅に低減できるため、車室内のこ
もり音を著しく低減することができる。
ては、消音器の切換バルブの切換時点を、エンジン付加
が大きい場合は車室内の車両前後方向共鳴周波数に対応
するM次(M=1.2゜3・・・)のエンジン回転数よ
り大きくなる側の近傍に設定したので、該M次のエンジ
ン回転数領域とオーバーラツプして現れる排気吐出音の
増大領域では、バルブを閉状態にして該M次成分の排気
吐出音エネルギーを大幅に低減できるため、車室内のこ
もり音を著しく低減することができる。
また、エンジン負荷が小さい場合は、上記切換時点を上
記共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン回転数より
大きくなる側の近傍に設定したので、該M/2次のエン
ジン回転数領域とオーバーラツプして現れる排気吐出音
のM/2次成分成分ネルギーをバルブ閉により大幅に低
減して、こもり音を著しく低減することができ、上記エ
ンジン負荷大の時のこもり音低減と相俟って車室内の静
粛性を著しく向上することができる。
記共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン回転数より
大きくなる側の近傍に設定したので、該M/2次のエン
ジン回転数領域とオーバーラツプして現れる排気吐出音
のM/2次成分成分ネルギーをバルブ閉により大幅に低
減して、こもり音を著しく低減することができ、上記エ
ンジン負荷大の時のこもり音低減と相俟って車室内の静
粛性を著しく向上することができる。
更に、上記M次のエンジン回転数は比較的に低いため、
これに伴って切換バルブの切換時点も低回転域となり、
バルブ開によるエンジン出力の増大領域を広くして加速
性能の向上を図ることかできると共に、上記M/2次の
エンジン回転数は比較的に高いため、バルブ閉による消
音効果の増大領域を広くして騒音防止性能の向上を図る
ことができるという各種優れた効果を奏する。
これに伴って切換バルブの切換時点も低回転域となり、
バルブ開によるエンジン出力の増大領域を広くして加速
性能の向上を図ることかできると共に、上記M/2次の
エンジン回転数は比較的に高いため、バルブ閉による消
音効果の増大領域を広くして騒音防止性能の向上を図る
ことができるという各種優れた効果を奏する。
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
本発明に用いられる消音器の一実施例を示す拡大断面図
、第3図はこもり音の原因となる振動の共鳴状態を示す
説明図、第4図は本発明で設定される切換バルブの切換
領域図、第5図はエンジン回転数に対するこもり音の音
圧レベル特性図、第6図はエンジン回転数に対する排気
吐出音の音圧レベル特性図である。 IO・・・排気消音装置、12・・・エンジン、I4・
・・排気管、16・・・消音器、18,18a・・・エ
グゾーストマニホルド、34・・・切換バルブ、38・
・・アクセルペダル、40・・・アクセル開度センサ(
エンジン負荷検出手段)、42・・・回転数センサ(エ
ンジン回転数検出手段)。 外2名 第3図 第4図 第5図 第6図 Iatと出音エネル早−
本発明に用いられる消音器の一実施例を示す拡大断面図
、第3図はこもり音の原因となる振動の共鳴状態を示す
説明図、第4図は本発明で設定される切換バルブの切換
領域図、第5図はエンジン回転数に対するこもり音の音
圧レベル特性図、第6図はエンジン回転数に対する排気
吐出音の音圧レベル特性図である。 IO・・・排気消音装置、12・・・エンジン、I4・
・・排気管、16・・・消音器、18,18a・・・エ
グゾーストマニホルド、34・・・切換バルブ、38・
・・アクセルペダル、40・・・アクセル開度センサ(
エンジン負荷検出手段)、42・・・回転数センサ(エ
ンジン回転数検出手段)。 外2名 第3図 第4図 第5図 第6図 Iatと出音エネル早−
Claims (1)
- (1)各気筒から全気筒分のエグゾーストマニホルド合
流部までの距離が、M気筒と残りのM気筒とで異なる2
M気筒エンジン(M=1、2、3・・・)と、切換バル
ブを介して排気抵抗が切換えられる消音器と、車両のエ
ンジン負荷およびエンジン回転数をそれぞれ検出する手
段とを備え、該手段で検出されたエンジン負荷および、
またはエンジン回転数に応じて上記切換バルブを、エン
ジンの低負荷または低回転側で閉にして消音性能を向上
し、かつ、高負荷または高回転側で開にしてエンジンの
出力性能を向上する自動車の排気消音装置において、 上記切換バルブの開閉切換時点を、エンジン負荷大の場
合は、車室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応するM
次のエンジン回転数より大きくなる側の近傍に設定し、
かつ、エンジン負荷小の場合は、上記共鳴周波数に対応
するM/2次のエンジン回転数より大きくなる側の近傍
に設定したことを特徴とする自動車の排気消音装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63007187A JPH0788770B2 (ja) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | 自動車の排気消音装置 |
US07/297,649 US4901528A (en) | 1988-01-16 | 1989-01-17 | System for suppressing noise due to exhaust gas from motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63007187A JPH0788770B2 (ja) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | 自動車の排気消音装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01182515A true JPH01182515A (ja) | 1989-07-20 |
JPH0788770B2 JPH0788770B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=11659050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63007187A Expired - Fee Related JPH0788770B2 (ja) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | 自動車の排気消音装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4901528A (ja) |
JP (1) | JPH0788770B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5189266A (en) * | 1989-06-09 | 1993-02-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicular exhaust resonance suppression system and sensing means therefore |
JP3053823B2 (ja) * | 1989-10-23 | 2000-06-19 | カルソニック株式会社 | 車両用排気装置の制御方法 |
EP0733784B1 (en) * | 1995-02-24 | 2004-04-21 | Calsonic Kansei Corporation | Muffler controller for use in controllable exhaust system of internal combustion engine |
EP0733785B1 (en) * | 1995-02-24 | 2003-07-16 | Calsonic Kansei Corporation | Muffler controller for use in controllable exhaust system of internal combustion engine |
NL1002921C2 (nl) * | 1996-04-22 | 1997-10-23 | Wilhelmus Lambertus Arnoldus M | Uitlaatsamenstel voor gebruik bij verbrandingsmotoren en voertuig, voorzien van een dergelijke samenstel. |
US6178745B1 (en) | 1996-04-22 | 2001-01-30 | Wilhelmus Lambertus Arnoldus Meusen | Exhaust assembly for use with combustion engines, and vehicle provided with such assembly |
JP3017964B2 (ja) * | 1997-09-12 | 2000-03-13 | 株式会社三五 | 消音器 |
FR2823181B1 (fr) * | 2001-04-06 | 2003-08-22 | Dassault Aviat | Dispositif d'alimentation en air frais d'un aeronef |
US6732510B2 (en) | 2002-02-06 | 2004-05-11 | Arvin Technologies, Inc. | Exhaust processor with variable tuning system |
GB0327401D0 (en) * | 2003-11-25 | 2003-12-31 | Emmett Malcolm D | Silencer for exhaust systems |
EP1758095A4 (en) * | 2004-05-14 | 2008-10-01 | Yanmar Co Ltd | CABIN NOISE SUPPRESSION STRUCTURE |
US7347045B2 (en) * | 2004-06-30 | 2008-03-25 | Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. | Motorcycle dynamic exhaust system |
DE102005029763A1 (de) * | 2005-06-27 | 2006-12-28 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Verfahren zum Betätigen eines Umsteuerorgans einer Abgasanlage für ein Fahrzeug |
DE102005041692A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Schalldämpfer für eine Abgasanlage |
US7673720B2 (en) * | 2006-03-02 | 2010-03-09 | Pacbrake Company | High-performance muffler assembly with multiple modes of operation |
US20090319160A1 (en) * | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Callahan Joseph E | Active exhaust valve control strategy for improved fuel consumption |
JP5298202B2 (ja) * | 2009-11-09 | 2013-09-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
US20180223709A1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | GM Global Technology Operations LLC | Function based continuous exhaust valve control |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57102508A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-25 | Nippon Radiator Co Ltd | Muffler |
JPS5974325A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関の排気装置 |
JPS61162001A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Toray Ind Inc | 反射防止膜を有する光学レンズ |
JPH06100085B2 (ja) * | 1985-11-26 | 1994-12-12 | カルソニック株式会社 | 自動車の排気消音装置 |
-
1988
- 1988-01-16 JP JP63007187A patent/JPH0788770B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-17 US US07/297,649 patent/US4901528A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4901528A (en) | 1990-02-20 |
JPH0788770B2 (ja) | 1995-09-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |