CN101280707A - 车辆用发动机排气声音的控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

一种排气声音控制方法和排气声音控制装置。该方法包括：根据第一发动机转速区域中的发动机转速的增加将通过该排气路径的排气的流量减少至第一流量，以及根据第二发动机转速区域中的发动机转速的增加将排气的流量增加至第二流量，其中，第二发动机转速区域中的发动机转速比该第一发动机转速区域中的发动机转速高。该装置包括挡板和阀，在发动机起动区域中，操作该阀以打开使挡板的上游侧和下游侧连通的连通通道，在怠速区域和低发动机转速区域中，操作该阀以闭合连通通道，在高发动机转速区域中，操作该阀以打开连通通道，并且随着发动机转速的升高增大该阀的开度。

Description

车辆用发动机排气声音的控制方法和控制装置

技术领域

本发明涉及一种从例如汽车等车辆的排气系统发出的发动机排气声音的控制方法和控制装置。

背景技术

传统上已提出车辆用发动机排气声音控制装置，该装置在减少高发动机转速区域的排气损失的同时减小高发动机转速区域以及低发动机转速区域的排气声音。

日本特开平8-109815第一号公报(对应于美国专利Nos.5,614,699和5,739,483)指出车辆用发动机排气声音控制装置，该装置包括：阀，其用于响应排气压力进行排气路径的切换；如弹簧等偏置构件，其抵抗排气压力沿阀的闭合方向偏置阀；以及弹簧常数改变构件，其当阀的转角超过预定值时减小偏置构件的反作用力的增量。

发明内容

近年来，已要求响应车辆的行驶状态减少排气系统中的背压和改变排气声音的水平。具体地，当起动车辆发动机时，排气声音会增大，从而产生车辆乘客所听到的强大的声音。当发动机在怠速区域和低发动机转速区域、即慢加速状态下工作时，排气声音会减小，从而确保车辆内部的安静。此外，当发动机在高发动机转速区域、即急加速状态下工作时，排气声音会再次增大，从而产生乘客所听到的良好的加速声音。

然而，在上述现有技术的装置中，当发动机在低发动机转速区域工作时，通过偏置构件使阀保持在闭合状态直到消声器中的压力达到某一压力值为止，以确保车辆内部的安静。此外，在传统的装置中，甚至在发动机起动区域中，阀也保持闭合。因而，现有技术示出从减小排气声音的观点考虑而构造的排气系统。因此，现有技术的装置在发动机起动区域中不能产生强大的排气声音。

本发明的目的是提供一种排气声音的控制方法和控制装置，该装置在发动机起动区域中能够产生强大的排气声音，而在低发动机转速区域中能够确保车辆内部的安静。

在本发明的一个方面中，提供了一种通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制方法，该方法包括：

第一控制步骤，其根据第一发动机转速区域中的发动机转速的增加将通过排气路径的排气的流量减少至第一流量；和

第二控制步骤，其根据第二发动机转速区域中的发动机转速的增加将排气的流量增加至第二流量，第二发动机转速区域中的发动机转速比第一发动机转速区域中的发动机转速高。

在本发明另一方面中，提供了一种通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制装置，该装置包括：

挡板，其被布置在排气路径内，以阻挡排气路径中的排气流，该挡板形成有开口；

连通通道，其使挡板的上游侧和挡板的下游侧相互连通；

阀，其被布置成覆盖挡板的开口的一部分，并且被操作以开闭连通通道；

其中，在发动机起动区域中，操作阀以打开连通通道，在怠速区域和低发动机转速区域中，操作阀以闭合连通通道，在高发动机转速区域中，操作阀以打开连通通道，并且随着发动机转速的升高增大阀的开度。

在本发明的又一方面中，提供了一种通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制装置，该装置包括：

挡板，其被布置在排气路径内，以阻挡排气路径中的排气流，该挡板形成有开口；

阀，其被布置成覆盖挡板的开口的一部分，该阀可相对于挡板转动运动，以沿排气流的方向远离挡板，

偏置部件，其用于朝向挡板偏置阀；以及

包围构件，其从挡板延伸，以在阀相对于挡板移动时与阀的外周相对，

其中，阀具有：阀与挡板接触并且覆盖挡板的开口的一部分的接触位置、阀沿排气流方向离开挡板第一距离的小距离位置、阀沿排气流方向离开挡板第二距离的居中距离位置、以及阀沿排气流方向离开挡板第三距离的大距离位置，其中，第二距离大于第一距离，第三距离大于第一距离和第二距离，

当阀被置于接触位置时，阀与挡板协作以限定阀的外周和挡板的开口的周部之间的开口，

当阀被置于小距离位置时，阀与包围构件协作以限定阀的外周和包围构件的与阀的外周相对的相对表面之间的第一间隙，

当阀被置于居中距离位置时，阀的外周的至少一部分与包围构件的相对表面基本上接触，

当阀被置于大距离位置时，阀与包围构件协作以限定阀的外周和包围构件的相对表面之间的第二间隙，并且第二间隙随着阀和挡板之间的第三距离的变大而增大。

附图说明

图1是用在本发明的实施例的排气声音控制装置中的阀结构的主视图。

图2是沿图1的线2-2截取的阀结构的剖视图。

图3是示出图1的阀结构的阀的操作的说明图。

图4是应用了本实施例的排气声音控制装置的消声器的剖视图。

图5是示出发动机转速和阀的开度之间的关系的图。

图6是示出排气的流量和阀的前压力之间的关系的图。

图7是图1所示的阀结构的变形例的主视图。

图8是沿图7的线8-8截取的变形阀结构的剖视图。

图9是示出图7的变形阀结构的操作的说明图。

图10是图4所示的消声器的变形例的剖视图。

具体实施方式

参考图1至图3，现在说明根据本发明的实施例的车辆用排气声音控制装置。排气声音控制装置包括图1和图2所示的阀结构。如图1和图2所示，阀结构包括布置在挡板1上的阀2。挡板1被布置在与车辆发动机连接的后述的消声器内。挡板1将消声器的内部分成多个膨胀室，该膨胀室构成来自发动机的排气流所通过的排气路径。挡板1被布置成阻挡排气路径中的排气流。

挡板1包括如图1所示的大致矩形的开口1a。开口1a延伸通过挡板1。阀2被布置在挡板1的相对于排气流的下游侧表面，并且被布置成覆盖开口1a的一部分。具体地，一对支撑部3a，3b彼此间隔且反向地布置。通过如焊接等适当的紧固方式将支撑部3a，3b固定到挡板1。由支撑部3a，3b支撑阀轴4的相反端部。阀2被可转动地安装到阀轴4上。

阀2可相对于挡板1转动运动，以沿排气流的方向远离挡板1。操作阀2以开闭使上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通的连通通道，该上游侧膨胀室和下游侧膨胀室被布置在挡板1的相对于排气路径中的排气流的上游侧和下游侧。

具体地，阀2是大致矩形的板构件。阀2包括在该阀一端的弯曲状端部2a、布置在弯曲状端部2a的相反侧的一对支撑部2b、以及与弯曲状端部2a连接的平面状阀体2c。阀2具有布置在阀体2c的外周上的端周面2d和两个侧周面。当从图2看时，端周面2d位于阀2的相反端，即，阀2的下端。侧周面沿阀轴4的轴向彼此反向，并且与端周面2d结合。弯曲状端部2a从阀体2c抬起并且形成为弯曲状。支撑部2b沿阀轴4的轴向彼此间隔，并且位于支撑部3a，3b之间。阀轴4延伸通过支撑部2b的轴插入孔并且由支撑部2b支撑。阀体2c用作与挡板1接触和不接触以闭合开口1a的一部分的闭合构件。

弯曲状端部2a被弯曲成具有从阀轴4的中心轴线延伸的预定半径。弯曲状端部2a的外圆周面与挡板1相对，并且在阀2绕阀轴4的转动运动期间与挡板1基本上处于滑动接触。

扭力弹簧5被安装到阀轴4并且朝向挡板1偏置阀2的阀体2c。当阀2被扭力弹簧5偏置以使其位于图2所示的位置时，阀体2c在弯曲状端部2a附近与挡板1的位于沿开口1a的上周的部分接触。因而，阀体2c的平面状上游侧表面与挡板1的除开口1a外的下游侧表面接触。换句话说，当阀2被推到图2所示的位置时，阀体2c的上游侧表面与挡板1的下游侧表面对齐。

开口1a被构造成部分由阀2的阀体2c覆盖。具体地，开口1a沿阀轴4的轴向延伸，以使其具有与图1所示的阀2的宽度相等或者稍小的开口宽度。如图2所示，开口1a还沿垂直于阀轴4的轴向的方向延伸超过阀2的端周面2d。开口1a的位于阀2的端周面2d外侧的部分，也就是，图2中的端周面2d的下侧，用作开口10，当阀2被推到图2所示的位置时，通过开口10使布置在挡板1的相对于排气路径中的排气流的上游侧和下游侧的上游侧膨胀室和下游侧膨胀室相互连通。具体地，当阀2被扭力弹簧5偏置并且置于图2所示的位置时，阀体2c与挡板1接触，并且覆盖除了开口10外的开口1a。开口10被布置在端周面2d和挡板1的限定矩形开口1a的周边的开口形成边缘之间。总是防止开口10被阀体2c覆盖。

阀引导件6，7和8用作从挡板1延伸以围绕阀2的外周的包围构件。阀引导件6，7和8与挡板1和阀2协作以限定连通通道，该连通通道使布置在挡板1的上游侧的上游侧膨胀室与布置在挡板1的下游侧的下游侧膨胀室之间的流体连通。

具体地，侧阀引导件6和7以相反和相互间隔的关系沿阀轴4的轴向被布置在阀2的两侧。侧阀引导件6和7形成为板状，并且沿排气流的方向，也就是，沿阀2的转动方向，从挡板1的下游侧表面延伸，以使其在阀2绕阀轴4的转动运动期间与阀2的侧周面相对。端阀引导件8在阀2的另一端侧被置于侧阀引导件6和7之间。

端阀引导件8沿与阀轴4的轴向垂直的方向与阀2的端周面2d相对并且与阀2的端周面2d隔开。端阀引导件8从挡板1的下游侧表面垂直延伸，并且具有预定高度。端阀引导件8在阀轴4的轴向上沿开口1a的大致矩形外周的底部直线部分延伸。端阀引导件8在阀2和阀轴4侧，也就是，在图1和图2中的端阀引导件8的上侧具有间隙形成表面8a和接触表面8b。具体地，间隙形成表面8a从挡板1的下游侧表面垂直延伸。当阀2绕阀轴4转动并且沿阀体2c远离挡板1移动以敞开开口1a的阀打开方向从图2所示的位置移动时，间隙形成表面8a与阀2的端周面2d协作以在间隙形成表面8a与阀2的端周面2d之间形成间隙。接触表面8b通过间隙形成表面8a和接触表面8b之间的台阶部与垂直表面8a连接。接触表面8b被弯曲成：在阀2在通过间隙形成表面8a上方之后绕阀轴4的进一步转动运动期间，与阀2的端周面2d大致接近或接触。因而，当阀2在通过端阀引导件8的间隙形成表面8a上方之后绕阀轴4进一步转动时，阀2的端周面2d与端阀引导件8的接触表面8b大致接近或接触。

阀2用作控制通过排气路径的排气流的控制阀。下文参考图3说明阀2的操作。如图3所示，阀2被扭力弹簧5的偏置力推到位置A。在位置A，阀体2c与挡板1接触，并且通过阀体2c覆盖挡板1的除开口10以外的开口1a，开口10被布置在阀2的端周面2d的外侧。在位置A，防止了开口10被阀体2c覆盖，并且在阀2的端周面2d和端阀引导件8的间隙形成表面8a之间存在间隙。也就是说，在位置A，阀2处于第一打开状态，在该状态下，阀体2c和挡板1之间沿排气流的方向，也就是，沿阀2的转动方向没有距离，并且通过开口10以及端周面2d和间隙形成表面8a之间的间隙使挡板1的上游侧和下游侧的膨胀室相互连通。

接着，如图3所示，当外力，即，排气压力，沿阀2远离挡板1移动的排气流方向施加到阀2时，阀2抵抗扭力弹簧的5偏置力绕阀轴4转动，并且从位置A移动到紧接着位置B之前的位置。此时，挡板1与阀2的阀体2c之间沿排气流方向的距离较小，并且阀2的转动运动量，也就是，阀2的开度较小。在阀2的转动运动期间，阀2的端周面2d和端阀引导件8的间隙形成表面8a之间存在间隙。可以通过开口10和该间隙保持被布置在挡板1的上游侧和下游侧的上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通。因而，在阀2从位置A移动到紧接着位置B之前的位置的同时，阀2可以被保持在第一打开状态。

当沿打开方向施加到阀2的外力增加时，阀2抵抗扭力弹簧5的偏置力绕阀轴4进一步转动。阀2被置于位置B，然后从位置B移动到位置C。此时，阀2的转动量变为居中，并且挡板1和阀体2c之间沿排气流方向的距离变为居中。在阀2从位置B到位置C的转动运动期间，阀2的外周的至少一部分，也就是，阀2的端周面2d，与端阀引导件8的接触表面8b基本上接触，也就是，滑动接触。因此，可以防止挡板1的上游侧的上游侧膨胀室与挡板1的下游侧的下游侧膨胀室连通。因而，在阀2从位置B到位置C的转动运动期间，限制阀2的第一打开状态，并且将阀2保持在阀体2c和挡板1之间沿排气流方向存在居中距离的闭合状态，并且可以基本上防止被布置在挡板1的上游侧和下游侧的上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通。

当外力进一步增大时，阀2抵抗扭力弹簧5的偏置力绕阀轴4进一步转动，并且沿打开方向从位置C移动，从而远离端阀引导件8。此时，阀2的转动量变大，并且挡板1和阀体2c之间沿排气流方向的距离变大。阀2的端周面2d远离端阀引导件8的接触表面8b，并且在端周面2d和接触表面8b之间产生间隙。因此，可以通过端周面2d和接触表面8b之间的间隙使挡板1的上游侧的上游侧膨胀室与挡板1的下游侧的下游侧膨胀室再次连通。因而，当阀2沿打开方向从位置C进一步转动运动时，阀2处于第二打开状态，在该状态下，可以通过端周面2d和接触表面8b之间的间隙重新建立被布置在挡板1的上游侧和下游侧的上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通。随着挡板1和阀体2c之间沿排气流方向的距离变大，间隙增大。此外，在阀2的第二打开状态，阀2的开度和阀2相对于挡板1的角位置根据阀2的转动量以及挡板1和阀体2c之间沿排气流方向的距离而改变。也就是说，随着阀2的转动量以及挡板1和阀体2c之间沿排气流方向的距离增加，阀2的开度变大。

开口10以及挡板1、阀体2c和阀引导件6，7和8之间的间隙构成布置在挡板1的上游侧的上游侧膨胀室和布置在挡板1的下游侧的下游侧膨胀室之间的连通通道，也就是说，通过挡板1的开口形成边缘、阀体2c的端周面2d、沿阀轴4的轴向相反的侧阀引导件6和7的相反表面、以及端阀引导件8的间隙形成表面8a和接触表面8b形成连通通道。

参考图4，示出应用了本实施例的排气声音控制装置的消声器20。图4示出沿通过消声器20的排气流的方向截取的消声器20的剖视图，消声器20可具有沿垂直于排气流的方向截取的大致椭圆形的截面。如图4所示，挡板21被布置在消声器20内，以将消声器20的内部分为两个相邻的膨胀室，也就是，分别位于图4的左侧和右侧的第一膨胀室22和第二膨胀室23。因而，通过挡板21使第一膨胀室22和第二膨胀室23相互分隔。

入口管24通过消声器20的上游端壁、第一膨胀室22和挡板21延伸到第二膨胀室23中。入口管24的一端从消声器20的上游端壁向外突出，并且通过未示出的排气管与发动机连接。入口管24的另一端在第二膨胀室23内开口。入口管24用作使第二膨胀室23与发动机连通的第一连通管。入口管24将来自发动机的排气导入到第二膨胀室23。贯通管25延伸通过挡板21并且使第一膨胀室22和第二膨胀室23相互连通。贯通管25的一端在第二膨胀室23内开口，贯通管25的另一端在第一膨胀室22内开口。尾管26通过挡板21、第二膨胀室23和消声器20的下游端壁从第一膨胀室22延伸到消声器20的外部。尾管26的一端在第一膨胀室22内开口，尾管26的另一端从消声器20的下游端壁向外突出并且暴露于大气。尾管26用作使第一膨胀室22与大气连通的第二连通管。第一膨胀室22和第二膨胀室23的截面积大于入口管24、贯通管25和尾管26的截面积。

挡板21具有被布置成与贯通管25平行的大致矩形开口21a。参考图1至图3的上述阀结构被设置在第一膨胀室22侧的挡板21上。也就是说，阀2被布置在挡板21的暴露于第一膨胀室22的下游侧表面，使得阀体2c覆盖除了开口10以外的开口21a。阀2、阀引导件6，7和8以及挡板21相互协作以限定与贯通管25平行的使第一膨胀室22和第二膨胀室23之间的流体连通的连通通道。该连通通道包括被布置在阀2的端周面2d和挡板21的限定开口21a的周部的开口形成边缘之间的开口10。连通通道还包括在阀2绕阀轴4转动时形成在阀2与阀引导件6，7和8之间的间隙。在消声器20的构造中，排气路径延伸通过入口管24、贯通管25、尾管26、第一膨胀室22、第二膨胀室23、以及第一膨胀室22和第二膨胀室23之间的连通通道。

在如此构造的消声器20中，根据发动机的工作状况来控制由发动机产生的排气声音。排气声音根据发动机的工作状况经由第一路线、第二路线、或者第一和第二路线二者发送到大气。第一路线由图4中的箭头A表示，第二路线由图4中的箭头B表示。第一路线顺次通过入口管24、第二膨胀室23、贯通管25、第一膨胀室22、以及尾管26延伸。第二路线顺次通过入口管24、阀2与阀引导件6，7和8之间的连通通道、第一膨胀室22、以及尾管26延伸。因而，第二路线旁通贯通管25。

具体地，在来自发动机的排气流从零开始并且增加的发动机起动区域中，来自发动机的排气声音经由图4中的箭头A所示的第一路线从尾管26发送到大气。此外，在该发动机起动区域中，阀2从如图3所示的位置A转动运动到紧接着位置B之前的位置。此时，阀2被置于第一打开状态，在该状态下，通过第二膨胀室23和第一膨胀室22之间的连通通道，也就是，通过开口10与阀2的端周面2d和端阀引导件8的间隙形成表面8a之间的间隙，使第二膨胀室23与第一膨胀室22连通。在该条件下，除了第一路线之外，来自发动机的排气声音经由第二路线从尾管26发送到大气。由于经由第一路线和第二路线二者进行排气声音的发送，因此，与传统的排气声音控制装置相比，可以增大在发动机起动区域中产生的排气声音。

此外，当发动机转速被提高到位于怠速区域的预定发动机转速时，由于阀2的正前排气压力，也就是，第二膨胀室23内的排气压力的升高，阀2被转动运动到图3所示的位置B，在下文中，该排气压力被称作阀前压力(valve-forward pressure)。阀2被置于端周面2d与端阀引导件8的接触表面8b基本上接触的闭合状态。在阀2的闭合状态下，阀2的开度和连通通道的截面积大致为零。来自发动机的排气声音基本上仅经由第一路线被发送到大气。结果，可以降低排气声音。

当发动机转速被提高到发动机转速比在怠速区域高的低发动机转速区域时，也就是，当发动机在慢加速状态下工作，并且将发动机保持在低发动机转速区域时，阀前压力随着发动机转速的升高而进一步增加。由于阀前压力的增加，阀2从如图3所示的位置B转动运动到位置C。在从位置B转动运动到位置C期间，阀2被保持在闭合状态。因此，保持了排气声音基本上仅经由第一路线的发送，使得可以降低排气声音。

当发动机转速被进一步提高到发动机转速比在低发动机转速区域高的高发动机转速区域时，也就是，当发动机在急加速状态下工作时，由于来自发动机的排气流的增加，阀前压力进一步增大。阀2远离位置C进一步转动运动并且被置于第二打开状态。在第二打开状态下，阀2的端周面2d脱离与端阀引导件8的接触表面8b的接触，从而在端周面2d与接触表面8b之间产生间隙。因此，来自发动机的排气声音经由第一路线和第二路线二者从尾管被发送到大气。因而，即使当排气流增加时，也可以抑制压力损失的增加，由此提高高发动机转速区域中的发动机输出。

参考图5，示出了发动机转速和阀2的开度之间的关系。如图5所示，当发动机转速在发动机起动区域中时，阀2被置于上述第一打开状态。此外，当发动机转速增加至怠速区域或者低发动机转速区域时，阀2进入闭合状态。当发动机转速到达高发动机转速区域时，阀2进入上述第二打开状态。

也就是说，在本发明的排气声音控制装置中，阀2被构造成与发动机转速对应地操作阀2。可以适当地设定扭力弹簧5的弹簧力(弹簧常数)、阀2的开度、以及开口1a，21a的开口面积以如上所述与发动机转速对应地操作阀2。作为选择，可以适当地设定阀前压力(第二膨胀室23中的排气压力)以与发动机转速对应地操作阀2。

图6示出阀前压力与排气流量之间的关系。如图6所示，阀前压力依赖于排气的流量而变化。此外，如图6所示，随着发动机转速变高，排气的流量按照怠速区域、低发动机转速区域、以及高发动机转速区域的顺序增加。

基于上述关系，适当地设计本发明的排气声音控制装置的构造。例如，扭力弹簧5的弹簧常数(偏置力)可以被设定成使得：如图3所示，阀2抵抗发动机起动区域中的阀前压力从位置A转动运动到紧接着位置B之前的位置，阀2抵抗怠速区域和低发动机转速区域中的阀前压力从位置B转动运动到位置C，并且阀2超过并且远离高发动机转速区域中的位置C转动运动。

如上所述，由于适当地设定扭力弹簧5的弹簧常数，即使当排气流在怠速区域和低发动机转速区域波动(pulse)时，也可以确保阀2从位置B到位置C的转动运动，并且阀2的转动运动随同排气流的波动一起波动。因此，可以防止阀2与挡板1，21接触。结果，当发动机在怠速区域和低发动机转速区域工作时，可以抑制由于阀2与挡板1，21的接触而导致的撞击噪声的发生，并且保持车辆内部的安静。

本实施例的排气声音控制装置可以产生以下功能和效果。在发动机起动区域中，阀2被置于第一打开状态，在该状态下，使从发动机发送的排气经过第二路线B中的连通通道，由此经由如图4所示的第一路线A和第二路线B二者在排气路径中流动。结果，可产生强大的排气声音。在怠速区域和低发动机转速区域中，阀2被置于闭合状态，在该状态下，防止排气流经过第二路线B中的连通通道，由此使其基本上仅经由第一路线A在排气路径中流动。结果，可以确保车辆内部的安静。在高发动机转速区域中，阀2被置于第二打开状态，在该状态下，使排气流经过第二路线B中的连通通道，由此经由第一路线A和第二路线B二者在排气路径中流动，并且阀2的开度随着发动机转速变高而增加。因此，在高发动机转速区域中，即使当排气的流量增大时，也可以抑制压力损失的增加。

此外，在设置上述简单的阀结构的情况下，可以依赖上述发动机转速适当地控制排气声音。此外，可以通过设定上述扭力弹簧5的弹簧常数(偏置力)来控制排气声音。

此外，阀2的弯曲状端部2a用作防止排气和排气声音在阀2的转动运动期间从弯曲状端部2a朝向挡板1的下游侧泄漏的漏气抑制部。相对于挡板1在弯曲状端部2a处支撑阀2，并且在阀2的转动运动期间，弯曲状端部2a的外圆周面与挡板1基本上接触(滑动接触)。因此，在阀2转动运动的同时，可以防止排气和排气声音从弯曲状端部2a朝向挡板1的下游侧泄漏。

参考图7至图9，说明用在本实施例的排气声音控制装置中的阀结构的变形例。与上述阀结构类似，变形阀结构被构造成防止排气相对于挡板1从阀102的支撑部泄漏。如图7和图8所示，阀102是大致矩形板状构件，并且与本实施例中使用的阀2的不同之处在于未形成弯曲状端部。阀102包括：平面状阀体2c，其具有一个端部2e；以及一对支撑部2b，其布置在一个端部2e的相反两侧。阀轴4延伸通过支撑部2b的轴插入孔并且被支撑部2b支撑。每一个支撑部2b具有绕着轴插入孔延伸的延伸部，并且每一个支撑部2b在延伸部处与一个端部2e连接。

漏气抑制构件11被布置在挡板1的下游侧表面，并且位于阀体2c的一个端部2e侧。漏气抑制构件11与阀轴4或者阀体2c的一个端部2e，也就是，当从图7和图8中看时的阀102的上端周部平行地延伸。漏气抑制构件11是具有如图8所示的大致L形截面的棒状构件。漏气抑制构件11具有被安装到挡板1的一个条状部11a和相对于挡板1垂直布置的另一条状部11b。具体地，另一条状部11b朝向挡板1的开口1a倾斜。

如图9所示，当阀102绕阀轴4转动运动时，阀102的一个端部2e的顶端移动，以画出圆心在阀轴4的轴线上的圆的一部分。此时，一个端部2e的顶端与漏气抑制构件11的另一条状部11b的外表面接触地在另一条状部11b的外表面上移动。

在阀102的转动运动期间，可以防止排气和排气声音从阀102的一个端部2e朝向挡板1的下游侧泄漏，在该端部2e处，通过漏气抑制构件11相对于挡板1支撑阀102。考虑到该防止漏气的效果，优选漏气抑制构件11的另一条状部11b的弯曲形状与阀102的一个端部的顶端在阀102的转动运动期间所画的轨迹一致。

阀102具有与图3所示的阀2相同的工作位置和工作状态。也就是说，在发动机起动区域中，阀102可以从图9所示的位置A移动到紧接着位置B之前的位置。此时，阀102处于第一打开状态，在该状态下，通过挡板1的上游侧的上游侧膨胀室和挡板1的下游侧的下游侧膨胀室之间的连通通道建立了上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通。在怠速区域和低发动机转速区域中，阀102从图9所示的位置B移动到位置C。此时，阀102处于闭合状态，在该状态下，通过挡板1的上游侧的上游侧膨胀室和挡板1的下游侧的下游侧膨胀室之间的连通通道阻挡了上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通。在高发动机转速区域中，阀102沿打开方向远离位置C移动。此时，阀102处于第二打开状态，在该状态下，通过挡板1的上游侧的上游侧膨胀室和挡板1的下游侧的下游侧膨胀室之间的连通通道重新建立上游侧膨胀室和下游侧膨胀室之间的流体连通。

参考图10，说明图4所示的消声器20的变形例。如图10所示，变形的消声器40包括第一挡板41和第二挡板42，该第一挡板41和第二挡板42沿消声器40的截面方向，也就是，沿垂直于排气流通过消声器40的方向在消声器40内延伸。挡板41和42被布置在消声器40内，以将消声器40的内部分成三个相邻的膨胀室，也就是，第一膨胀室43、第二膨胀室44和第三膨胀室45，其依次位于消声器40的从左侧至右侧。通过挡板41使第一膨胀室43和第二膨胀室44相互分隔。通过挡板42使第二膨胀室44和第三膨胀室45相互分隔。第二膨胀室44被布置在第一膨胀室43和第三膨胀室45之间。

入口管46通过消声器40的上游端壁、第一膨胀室43和第一挡板41延伸到第二膨胀室44中。入口管46的一端从消声器40的上游端壁向外突出，并且通过未示出的排气管与发动机连接。入口管46的另一端在第二膨胀室44内开口。入口管46将来自发动机的排气导入到第二膨胀室44中。

第一贯通管47与入口管46同轴地布置在消声器40内。第一贯通管47通过第二挡板42从第二膨胀室44延伸到第三膨胀室45，并且使第二膨胀室44和第三膨胀室45相互连通。第一贯通管47的一端在第二膨胀室44内开口，第一贯通管47的另一端在第三膨胀室45内开口。第二贯通管48与第一贯通管47平行地延伸通过第二挡板42。第二贯通管48的一端在第三膨胀室45内开口，第二贯通管48的另一端与第一挡板41的暴露于第二膨胀室44的一个侧表面连接。

第一挡板41具有大致矩形的开口41a。第二贯通管48与开口41a同轴地布置，以使第三膨胀室45与开口41a连通。第三膨胀室45和第一膨胀室43通过开口41a和第二贯通管48相互连通。图1至图3所示的阀结构或者图7至图9所示的变形阀结构被设置在第一挡板41的暴露于第一膨胀室43的相反侧表面。也就是说，阀2或者102被布置在第一挡板41的相反侧表面，也就是，第一挡板41的相对于通过第二贯通管48的排气流的下游侧表面，使得阀体2c覆盖除开口10以外的开口41a。阀2或者102、阀引导件6，7和8以及第一挡板41相互协作以限定通过第二贯通管48使第一膨胀室43和第三膨胀室45之间的流体连通的连通通道。该连通通道包括开口10，该开口10被布置在阀2或者102的端周面2d和第一挡板41的限定开口41a的周部的开口形成边缘之间。连通通道还包括在阀2或者102绕阀轴4转动时形成在阀2或者102与阀引导件6，7和8之间的间隙。

第一尾管49通过第一挡板41、第二挡板42、第二膨胀室44、第三膨胀室45、以及消声器40的下游端壁从第一膨胀室43延伸到消声器40的外部。第一尾管49的一端在第一膨胀室43内开口，第一尾管49的另一端从消声器40的下游端壁向外突出并且暴露于大气。第二尾管50通过第二挡板42、第三膨胀室45以及消声器40的下游端壁从第二膨胀室44延伸到消声器40的外部。第二尾管50的一端在第二膨胀室44内开口，第二尾管50的另一端从消声器40的下游端壁向外突出并且暴露于大气。膨胀室43，44，45中的每一个的截面积都比入口管46、贯通管47，48以及尾管49，50的截面积大。在消声器40的构造中，排气路径延伸通过第一入口管46、第二膨胀室44、第二尾管50、第一贯通管47、第三膨胀室45、第二贯通管48、第一膨胀室43、第一尾管49、以及第一膨胀室43和第三膨胀室45之间的连通通道。

在如此构造的消声器40中，根据发动机的工作状况控制由发动机产生的排气声音。排气声音根据发动机的工作状况经由由图10中的箭头A所示的第一路线、图10中的箭头B所示的第二路线、或者第一路线和第二路线二者被发送到大气。第一路线顺次通过入口管46、第二膨胀室44和第二尾管50延伸。第二路线顺次通过入口管46、第二膨胀室44、第一贯通管47、第三膨胀室45、第二贯通管48、阀2或者102与阀引导件6，7和8之间的连通通道、第一膨胀室43、以及第一尾管49延伸。第二路线旁通第二尾管50。

具体地，在发动机起动区域中，来自发动机的排气声音经由图10中的箭头A所示的第一路线从第二尾管50发送到大气。此外，在发动机起动区域中，阀2或者102可从如图9所示的位置A移动到紧接着位置B之前的位置。此时，阀2或者102被置于第一打开状态，在该状态下，包括开口10和阀2或者102的端周面2d与端阀引导件8的间隙形成表面8a之间的间隙的连通通道打开，使得图10中的箭头B所示的第二路线被允许。因此，来自发动机的排气声音也经由第二路线从第一尾管49发送到大气。因而，由于经由第一路线和第二路线二者进行排气声音的发送，因此，与传统的排气声音控制装置相比，可以提高发动机起动区域中的排气声音。

此外，当发动机转速被提高到怠速区域时，由于阀前压力增加，阀2或者102被转动运动到图9所示的位置B。阀2或者102被置于闭合状态，在该状态下，端周面2d与端阀引导件8的接触表面8b基本上接触。因此，防止了来自发动机的排气声音经由图10中的箭头B所示的第二路线从尾管49发送到大气，并且可使排气声音基本上仅经由图10中的箭头A所示的第一路线从尾管50发送到大气。结果，可减小从消声器40发送到大气的排气声音。

当发动机转速被进一步提高到低发动机转速区域并且被保持在低发动机转速区域时，随着发动机转速的提高，阀前压力进一步增加。由于阀前压力的增加，阀2或者102从图9所示的位置B转动运动到位置C。在从位置B转动运动到位置C期间，阀2或者102被保持在闭合状态。因此，保持基本上仅经由图10中的箭头A所示的第一路线发送排气声音，从而可以使来自发动机的排气声音小。

此外，当发动机转速被提高到高发动机转速区域时，由于来自发动机的排气流增大，阀前压力进一步增加。阀2或者102远离图9所示的位置C进一步转动运动并且被置于第二打开状态。在第二打开状态，阀2或者102的端周面2d脱离与端阀引导件8的接触表面8b的接触，并且在阀2或者102的端周面2d和接触表面8b之间产生间隙。因此，来自发动机的排气声音经由图10中的箭头A所示的第一路线和图10中的箭头B所示的第二路线二者从尾管49和50二者发送到大气。因而，在高发动机转速区域中，即使当排气流增大时，也可以抑制压力损失的增加，由此提高发动机输出。

接着，说明本实施例的通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制方法。该方法包括根据：根据第一发动机转速区域中的发动机转速的增加将通过排气路径的排气流量减少至第一流量的第一控制步骤、和根据第二发动机转速区域中的发动机转速的增加将排气的流量增加至第二流量的第二控制步骤，其中，第二发动机转速区域中的发动机转速比第一发动机转速区域中的发动机转速高。该方法还包括：在第一发动机转速区域和第二发动机转速区域之间的第三发动机转速区域中将排气的流量减少至比第一流量和第二流量小的第三流量的第三控制步骤。第一发动机转速区域中的发动机转速包括发动机起动区域中的发动机转速。第二发动机转速区域中的发动机转速包括高发动机转速区域中的发动机转速。第三发动机转速区域中的发动机转速包括怠速区域中的发动机转速和低发动机转速区域中的发动机转速。

该排气声音的控制方法可以产生以下效果。在发动机起动区域中，允许从发动机发送的排气通过排气路径，从而可以产生强大的排气声音。在怠速区域和低发动机转速区域中，排气流减小，从而可以确保车辆内部的安静。在高发动机转速区域中，允许排气流通过排气路径，并且随着发动机转速变高，排气的流量增加。结果，可以抑制压力损失的增加。

本申请基于2007年4月4日提交的在先日本专利申请No.2007-098526。该日本专利申请No.2007-098526的全部内容通过引用包含于此。

尽管上面已经参考本发明的某一实施例以及该实施例的变形例说明了本发明，但是，本发明不限于上述实施例和变形例。在上述示教的启发下，本领域技术人员将能想到对上述实施例和变形例的修改。参考所附权利要求书限定本发明的范围。

Claims (15)

1.一种通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制方法，所述方法包括：

第一控制步骤，其根据第一发动机转速区域中的发动机转速的增加将通过所述排气路径的排气的流量减少至第一流量；和

第二控制步骤，其根据第二发动机转速区域中的发动机转速的增加将排气的流量增加至第二流量，所述第二发动机转速区域中的发动机转速比所述第一发动机转速区域中的发动机转速高。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括第三控制步骤，所述第三控制步骤在所述第一发动机转速区域和所述第二发动机转速区域之间的第三发动机转速区域中将排气的流量减少至比所述第一流量和所述第二流量小的第三流量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发动机转速区域中的发动机转速包括发动机起动区域中的发动机转速。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二发动机转速区域中的发动机转速包括高发动机转速区域中的发动机转速。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三发动机转速区域中的发动机转速包括怠速区域中的发动机转速。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三发动机转速区域中的发动机转速包括低发动机转速区域中的发动机转速。

7.一种通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制装置，所述装置包括：

挡板，其被布置在所述排气路径内，以阻挡所述排气路径中的排气流，所述挡板形成有开口；

连通通道，其使所述挡板的上游侧和所述挡板的下游侧相互连通；

阀，其被布置成覆盖所述挡板的所述开口的一部分，并且被操作以开闭所述连通通道；

其中，在发动机起动区域中，操作所述阀以打开所述连通通道，在怠速区域和低发动机转速区域中，操作所述阀以闭合所述连通通道，在高发动机转速区域中，操作所述阀以打开所述连通通道，并且随着发动机转速的升高而增大所述阀的开度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于在所述阀的转动运动期间与所述阀协作以限定所述连通通道的部件。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于朝向所述挡板偏置所述阀的偏置部件。

10.一种通过排气路径发送的来自发动机的排气声音的控制装置，所述装置包括：

挡板，其被布置在所述排气路径内，以阻挡所述排气路径中的排气流，所述挡板形成有开口；

阀，其被布置成覆盖所述挡板的所述开口的一部分，所述阀可相对于所述挡板转动运动，以沿排气流的方向远离所述挡板，

偏置部件，其用于朝向所述挡板偏置所述阀；以及

包围构件，其从所述挡板延伸，以在所述阀相对于所述挡板移动时与所述阀的外周相对，

其中，所述阀具有：所述阀与所述挡板接触并且覆盖所述挡板的所述开口的所述部分的接触位置、所述阀沿排气流方向离开所述挡板第一距离的小距离位置、所述阀沿排气流方向离开所述挡板第二距离的居中距离位置、以及所述阀沿排气流方向离开所述挡板第三距离的大距离位置，其中，所述第二距离大于所述第一距离，所述第三距离大于所述第一距离和所述第二距离，

当所述阀被置于所述接触位置时，所述阀与所述挡板协作以限定所述阀的所述外周和所述挡板的所述开口的周部之间的开口，

当所述阀被置于所述小距离位置时，所述阀与所述包围构件协作以限定所述阀的所述外周和所述包围构件的与所述阀的所述外周相对的相对表面之间的第一间隙，

当所述阀被置于所述居中距离位置时，所述阀的所述外周的至少一部分与所述包围构件的所述相对表面基本上接触，

当所述阀被置于所述大距离位置时，所述阀与所述包围构件协作以限定所述阀的所述外周和所述包围构件的所述相对表面之间的第二间隙，并且所述第二间隙随着所述阀和所述挡板之间的所述第三距离的变大而增大。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述偏置部件具有作用在所述阀上的抵抗在所述排气路径中流动的所述排气的压力的偏置力，在发动机起动区域中，所述偏置力使所述阀移动到所述小距离位置，在怠速区域和低发动机转速区域中，所述偏置力使所述阀移动到所述居中距离位置，在高发动机转速区域中，所述偏置力使所述阀移动到所述大距离位置。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述阀包括漏气抑制部，所述漏气抑制部防止所述排气和所述排气声音在所述阀的转动运动期间从相对于所述挡板支撑所述阀的所述阀的支撑部朝向所述挡板的下游侧泄漏。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括漏气抑制构件，所述漏气抑制构件防止所述排气和所述排气声音在所述阀的转动运动期间从相对于所述挡板支撑所述阀的所述阀的支撑部朝向所述挡板的下游侧泄漏。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一膨胀室；第二膨胀室，其通过所述挡板与所述第一膨胀室分隔；第一连通管，其一端与发动机连接，另一端在所述第二膨胀室内开口；第二连通管，其一端暴露于大气，另一端在所述第一膨胀室内开口；以及第三连通管，其延伸通过所述挡板，并且使所述第一膨胀室和所述第二膨胀室相互连通，其中，所述第一和第二膨胀室的截面积大于所述第一、第二和第三连通管的截面积。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一膨胀室；第二膨胀室，其通过所述挡板与所述第一膨胀室分隔；第三膨胀室；第二挡板，其使所述第三膨胀室和所述第二膨胀室相互分隔；入口管，其一端与发动机连接，另一端在所述第二膨胀室内开口；第一尾管，其一端暴露于大气，另一端在所述第一膨胀室内开口；第二尾管，其一端暴露于大气，另一端在所述第二膨胀室内开口；第一贯通管，其延伸通过所述第二挡板，并且使所述第二膨胀室与所述第三膨胀室连通；以及第二贯通管，其延伸通过所述第二挡板，并且使所述第三膨胀室与所述挡板的所述开口连通，其中，所述第一、第二和第三膨胀室的截面积大于所述入口管、所述第一和第二尾管、以及所述第一和第二贯通管的截面积。

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