JP2009215942A - Muffler for vehicle - Google Patents

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孝太 新藤
Eiichiro Hashimoto
英一郎 橋本
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Marelli Corp
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/16Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
    • F01N1/166Silencing 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

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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 branched from a main pipe 3 on the upstream side of the exhaust and introducing the exhaust gas into a muffler body 2; a through pipe 5 branched from the main pipe 3, extending through the muffler body 2, and having small holes 5a for exhausting the exhaust gas in the muffler body 2 at the intermediate part; a valve V1 installed in the through pipe 5 on the outside of the muffler body 2; and an ECU 18 for controllably opening and closing the valve V1 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分岐され、消音器本体内に排気を導入するインレットパイプと、上記メインパイプから分岐され、消音器本体に貫通配置されると共に、中途部に消音器本体内の排気を排出するための排出部を有する貫通パイプと、上記貫通パイプの排気上流側で消音器本体外に設けられる電子制御バルブと、エンジンの運転状態に応じて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, the inlet pipe is branched from the main pipe on the exhaust upstream side and introduces exhaust gas into the silencer main body. A through pipe having a discharge portion for discharging exhaust gas in the silencer body, an electronic control valve provided outside the silencer body on the exhaust upstream side of the through pipe, and an electronic control valve according to the operating state of the engine It is characterized by comprising control means for performing opening / closing control.

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、電子制御バルブを開閉制御する。
これにより、電子制御バルブを閉じると排気がインレットパイプから消音器本体を介して貫通パイプに流入した後、排出される流路が形成される一方、電子制御バルブを開くと排気が貫通パイプを介して直接排出される流路が形成され、これにより、少なくとも2つ以上の複数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、電子制御バルブを貫通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。
According to the first aspect of the present invention, the control means controls the opening and closing of the electronic control valve in accordance with the operating state of the engine.
Thus, when the electronic control valve is closed, exhaust flows from the inlet pipe into the through pipe through the silencer body, and then a flow path is formed. On the other hand, when the electronic control valve is opened, the exhaust passes through the through pipe. In this way, a flow path for directly discharging is formed, whereby at least two or more exhaust gas flow modes can be formed.
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 at the position outside the silencer body in the through pipe, it is not necessary to secure a space for installing the electronic control valve in the silencer body, ensuring easy sealing, assembly, maintenance, etc. It is easy to adopt in practice.

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と、貫通パイプ5等が備えられている。
First, the overall configuration will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle silencer 1 according to the first embodiment includes a silencer body 2, a main pipe 3, an inlet pipe 4, a through pipe 5, and the like.

消音器本体2は、筒状のシェル6と、このシェル6の開口した両端部を閉塞する略器状のエンドプレート7、8で内部が密封されている。
シェル6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6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7、8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 6 and substantially vessel-shaped end plates 7 and 8 that close both open ends of the shell 6.
The shell 6 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.
Further, the open end portions of the corresponding end plates 7 and 8 are overlapped inside the open end portion of the shell 6, 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9、10で区分けされ、これにより、消音器本体2内には3つの室R1〜R3が形成されている。
バッフルプレート9、10の外周部は、シェル6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 interior of the silencer body 2 is divided by three plate-like baffle plates 9, 10, thereby forming three chambers R 1 to R 3 in the silencer body 2.
The outer peripheral parts of the baffle plates 9 and 10 are fixed to the shell 6 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と貫通パイプ5に分岐されている。   A flange 3 a connected to a connection pipe on the engine side (not shown) is fixed to the exhaust upstream end of the main pipe 3, while the exhaust downstream side is branched into an inlet pipe 4 and a through pipe 5.

インレットパイプ4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7及びバッフルプレート9、10を貫通した状態で配置される他、その排気下流側端部が室R3に連通されている。
また、インレットパイプ4の中途部には室R1に連通された複数の小孔4aと、室R2に連通された複数の小孔4bが形成されている。
なお、小孔4aの開口総面積は小孔4bよりも小さく、小孔4b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。
The inlet pipe 4 is bent in a state of branching in the direction perpendicular to the axis of the main pipe 3, and is further disposed in a state of passing through the end plate 7 and the baffle plates 9, 10, and the exhaust downstream side end thereof is a chamber R3. It is communicated to.
A plurality of small holes 4a communicating with the chamber R1 and a plurality of small holes 4b communicating with the chamber R2 are formed in the middle portion of the inlet pipe 4.
The total opening area of the small holes 4a is smaller than that of the small holes 4b, and the total opening area of the small holes 4b is set to be larger than the opening end of the inlet pipe 4.

貫通パイプ5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7、8及びバッフルプレート9、10を貫通した状態で配置される他、その排気下流側端部は外部に連通されている。   The through pipe 5 is bent in a substantially L shape along the axial direction of the main pipe 3, and is further disposed in a state of passing through the end plates 7 and 8 and the baffle plates 9 and 10, and the exhaust downstream side end thereof The part communicates with the outside.

また、貫通パイプ5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が内蔵されている。
バルブV1は、円盤状の弁体11に固定された回転軸12を軸周りに回転駆動させて開閉可能に設けられる他、この回転軸は図示を簡略化するアクチュエータ13によって回転駆動するようになっている。
さらに、貫通パイプ5の中途部には室R1に連通された複数の小孔5a(請求項の排出部に相当)が形成されている。
A butterfly valve V1 is built in the through pipe 5 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 rotary shaft 12 fixed to a disc-like valve body 11 around the axis, and the rotary shaft is driven to rotate by an actuator 13 that simplifies the illustration. ing.
Further, a plurality of small holes 5a (corresponding to the discharge portion in the claims) formed in the middle portion of the through pipe 5 are formed in communication with the chamber R1.

さらに、バッフルプレート9、10には連通パイプ14及び連通パイプ15が貫通配置されている。
連通パイプ14は、その両端部が室R1、R3に連通される一方、中途部には室R2に連通された複数の小孔14aが形成されている。
なお、小孔14の開口総面積は、連通パイプ14の開口端部よりも大きくなるように設定されている。
連通パイプ15は、その開口両端部が室R1、R3に連通される一方、室R1に臨んだ端部には、排圧感応型制御バルブとしてバルブV2が設けられている。
バルブV2は、バネ16の付勢力により連通パイプ15の開口端部を閉じる方向に付勢された円盤状の弁体17で構成されており、連通パイプ15内の排圧が所定値以上となった際に、弁体17が該付勢力に抗して開き、室R1、R3を連通状態とするようになっている。
なお、各パイプ4、5、14、15におけるエンドプレート7、8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, a communication pipe 14 and a communication pipe 15 are disposed through the baffle plates 9 and 10.
Both ends of the communication pipe 14 communicate with the chambers R1 and R3, and a plurality of small holes 14a communicated with the chamber R2 are formed in the middle.
The total opening area of the small holes 14 is set to be larger than the opening end portion of the communication pipe 14.
The communicating pipe 15 has both open ends communicating with the chambers R1 and R3, and an end facing the chamber R1 is provided with a valve V2 as an exhaust pressure sensitive control valve.
The valve V2 is composed of a disc-like valve body 17 that is urged in a direction to close the open end of the communication pipe 15 by the urging force of the spring 16, and the exhaust pressure in the communication pipe 15 becomes a predetermined value or more. When this occurs, the valve body 17 opens against the urging force so that the chambers R1 and R3 are in communication.
In addition, the penetration part of the end plates 7 and 8 and the baffle plate in each of the pipes 4, 5, 14, and 15 is fixed by welding (not shown) over the entire circumference.

アクチュエータ13の駆動制御、即ち、バルブV1の開閉制御は、各種センサ19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ECU18(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 actuator 13, that is, the opening / closing control of the valve V1, is performed by an ECU 18 (Engine Control Unit, corresponding to the control means in the claims) that detects and controls the operating state of the engine from the detection results of the various sensors 19. It has become.
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ECU18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、ECU18が各種センサ19のうちの1つであるエンジンの既存の回転数センサの検出結果を利用して、バルブV1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、ECU18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 opening / closing control of the valves V1, V2 by the ECU 18 will be described based on the flowchart of FIG.
In the first embodiment, the ECU 18 performs opening / closing control of the valve V <b> 1 using the detection result of an existing engine speed sensor that is one of the various sensors 19.
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 18 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(例えば1000rpm<N≦5000rpm)かどうかを判定し、中回転域の場合にはステップS5に移行し、中回転域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、予め設定された高回転域1(例えば5000rpm<N<6000rpm)かどうかを判定し、高回転域1の場合にはステップS7に移行し、高回転域1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2(例えば6000rpm<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2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2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後に再び処理を行うことになるが、所定時間が経過する前にステップ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 intermediate rotation range (for example, 1000 rpm <N ≦ 5000 rpm). If the rotation speed is in the intermediate rotation range, the process proceeds to step S5. If it is not in the middle rotation range, the process proceeds to step S6.
In step S6, it is determined whether or not the engine speed N detected in step S1 is a preset high engine speed range 1 (for example, 5000 rpm <N <6000 rpm). If the engine speed is high, the process proceeds to step S7. On the other hand, if it is not the high rotation region 1, 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 engine speed range 2 (eg, 6000 rpm <N). If the engine speed is high, the process proceeds to step S9. If it is not the rotation range 2, the process is terminated.
In the first embodiment, if it is determined in step S8 that it is not in the high rotation range 2, the process is terminated, and the process is performed again after a predetermined time when the process is repeated, but the predetermined time has elapsed. You may make it return to step S1 before.

ステップS3では、バルブV1を閉じて処理を終了する。
ステップS5では、バルブV1を閉じて処理を終了する。
ステップS7では、バルブV1を開いて処理を終了する。
ステップS9では、バルブV1を開いて処理を終了する。
In step S3, the valve V1 is closed and the process is terminated.
In step S5, the valve V1 is closed and the process is terminated.
In step S7, the valve V1 is opened and the process is terminated.
In step S9, the valve V1 is 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ECU18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 18 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 valve V1 is 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、インレットパイプ4の小孔4b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、エンジンの低回転時には、インレットパイプ4及び室R3と連通された連通パイプ15の排気圧力がバルブV2の開弁圧に達しないため、バルブV2は閉じた状態となり、これにより、インレットパイプ4から排気の騒音エネルギーを室R3(詳細には連通パイプ15も含む)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。
次に、室R2に流入した排気は、連通パイプ14の小孔14aに流入した後、室R1に流入する。
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。
次に、室R1に流入した排気は、貫通パイプ5の小孔5aに流入した後、消音器本体2外へ排出される。
As a result, the entire amount of exhaust gas (shown by broken line arrows) discharged from the engine flows into the chamber R2 through the small hole 4b of the inlet pipe 4.
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, when the engine is running at a low speed, the exhaust pressure of the communication pipe 15 communicating with the inlet pipe 4 and the chamber R3 does not reach the valve opening pressure of the valve V2, so that the valve V2 is closed, whereby the inlet pipe 4 The noise energy of the exhaust gas enters the room R3 (specifically including the communication pipe 15 in detail) and can be silenced by resonance, and the room R3 functions as a resonator room.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R2 flows into the small hole 14a of the communication pipe 14, and then flows into the chamber R1.
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.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R1 flows into the small hole 5a of the through pipe 5 and is then discharged out of the silencer body 2.

従って、室R1、R2を拡張室、室R3をレゾネータ室として機能させることができ、エンジンの低回転時に要求される低騒音化を実現できる。   Accordingly, the chambers R1 and R2 can function as an expansion chamber and the chamber R3 can function as a resonator chamber, so that the noise reduction required at the time of low engine rotation can be realized.

<エンジンの中回転時>
エンジン回転数Nが中回転域の場合には、図5に示すように、バルブV1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, as shown in FIG. 5, the valve V1 is closed (step S4 → step S5).

これにより、エンジンから排出された排気の(破線矢印で図示)の全量は、インレットパイプ4に流入する。   As a result, the entire amount of exhaust gas (shown by broken line arrows) discharged from the engine flows into the inlet pipe 4.

また、インレットパイプ4及び室R3と連通された連通パイプ15がバルブV2の開弁圧に達してバルブV2が開き、インレットパイプ4の排気の一部は、室R3に流入した後、連通パイプ15を介して室R1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R4が拡張室として機能する。
同様に、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。
次に、室R1に流入した排気は、貫通パイプ5の小孔5aに流入した後、消音器本体2外へ排出される。
Further, the communication pipe 15 communicated with the inlet pipe 4 and the chamber R3 reaches the opening pressure of the valve V2 to open the valve V2, and a part of the exhaust of the inlet pipe 4 flows into the chamber R3, and then the communication pipe 15 Through the chamber R1.
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 R4 functions as an expansion chamber.
Similarly, 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.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R1 flows into the small hole 5a of the through pipe 5 and is then discharged out of the silencer body 2.

一方、インレットパイプ4の排気の一部または室R3の排気の一部は、小孔4b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に流入した排気は、連通パイプ14の小孔14aに流入した後、室R1に流入する。
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。
次に、室R1に流入した排気は、貫通パイプ5の小孔5aに流入した後、消音器本体2外へ排出される。
On the other hand, a part of the exhaust from the inlet pipe 4 or a part of the exhaust from the chamber R3 flows into the chamber R2 through the small hole 4b.
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 exhaust gas flowing into the chamber R2 flows into the small hole 14a of the communication pipe 14, and then flows into the chamber R1.
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.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R1 flows into the small hole 5a of the through pipe 5 and is then discharged out of the silencer body 2.

従って、室R1〜3を拡張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。   Therefore, the chambers R1 to R3 can function as expansion chambers, and the noise reduction required during the middle rotation of the engine can be realized.

<エンジンの高回転時>
エンジン回転数Nが高回転域1の場合には、図6に示すように、バルブV1を開く(ステップS6→ステップS7)。
<At high engine speed>
When the engine speed N is in the high engine speed range 1, the valve V1 is opened as shown in FIG. 6 (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)は、メインパイプ3からインレットパイプ4と貫通パイプ5に分岐する。
また、インレットパイプ4及び室R2に連通された連通パイプ15の圧力がバルブV2の開弁圧に達しないため、バルブV2は閉じた状態となる。
従って、インレットパイプ4のそれぞれ小孔4bと開口端部を介して室R2、R3に排気の騒音エネルギーを進入させて、共鳴作用により消音でき、室R2、R3がレゾネータ室として機能する。
また、インレットパイプ4の排気は、小孔4aを介して室R1に流入する。
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。
次に、室R1に流入した排気は貫通パイプ5の小孔5aに流入した後、消音器本体2外へ排出される。
As a result, the exhaust discharged from the engine (illustrated by a broken arrow) branches from the main pipe 3 to the inlet pipe 4 and the through pipe 5.
Further, since the pressure of the communication pipe 15 communicated with the inlet pipe 4 and the chamber R2 does not reach the valve opening pressure of the valve V2, the valve V2 is closed.
Therefore, the noise energy of the exhaust gas can be made to enter the chambers R2 and R3 through the small holes 4b and the opening ends of the inlet pipe 4, respectively, and can be silenced by the resonance action, and the chambers R2 and R3 function as a resonator chamber.
The exhaust from the inlet pipe 4 flows into the chamber R1 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 R1, and the chamber R1 functions as an expansion chamber.
Next, the exhaust gas flowing into the chamber R1 flows into the small hole 5a of the through pipe 5 and is then discharged out of the silencer body 2.

一方、貫通パイプ5に流入した排気は、小孔5aから流入する室R1の排気と合流して消音器本体2外へ排出される。   On the other hand, the exhaust gas flowing into the through pipe 5 merges with the exhaust gas in the chamber R1 flowing in from the small hole 5a and is discharged out of the silencer body 2.

従って、室R1を拡張室、室R2、R3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、貫通パイプ5は、メインパイプ3と同径で、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、貫通パイプ5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 chamber R1 can function as an expansion chamber, and the chambers R2 and R3 can function as a resonator chamber, so that noise reduction at high engine speed can be realized.
Further, since the through pipe 5 has the same diameter as the main pipe 3 and has a shape along the exhaust flow direction of the main pipe 3, a large amount of exhaust gas is introduced into the through pipe 5 to the outside of the silencer body 2. It can be discharged and the low back pressure required at high engine speeds can be achieved.

<エンジンの高回転時>
エンジン回転数Nが高回転域2の場合には、図7に示すように、バルブV1を開く(ステップS8→ステップS9)。
<At high engine speed>
When the engine speed N is in the high engine speed range 2, as shown in FIG. 7, the valve V1 is 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、インレットパイプ4と貫通パイプ5に分岐する。
また、インレットパイプ4及び室R2に連通された連通パイプ15の圧力がバルブV2の開弁圧に達してバルブV2が開き、インレットパイプ4の排気の一部は、室R3に流入した後、連通パイプ15を介して室R1に流入する。
この際、インレットパイプ4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。
同様に、連通パイプ15から室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 into the inlet pipe 4 and the through pipe 5.
Further, the pressure of the communication pipe 15 communicated with the inlet pipe 4 and the chamber R2 reaches the valve opening pressure of the valve V2, the valve V2 opens, and a part of the exhaust of the inlet pipe 4 flows into the chamber R3 and then communicates with it. It flows into the chamber R1 through the pipe 15.
At this time, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R3 from the inlet pipe 4, and the chamber R3 functions as an expansion chamber.
Similarly, the sound can be silenced by the expansion / contraction action of the exhaust gas flowing into the chamber R1 from the communication pipe 15, and the chamber R1 functions as an expansion chamber.

一方、インレットパイプ4の排気の一部は、小孔4bから室R2に流入した後、さらに、連通パイプ14の小孔14a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、連通パイプ14から室R1に流入し、さらに、貫通パイプ5の小孔5aに流入した後、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。
On the other hand, a part of the exhaust from the inlet pipe 4 flows into the chamber R2 from the small hole 4b and then flows into the small hole 14a of the communication pipe 14.
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, it flows into the chamber R <b> 1 from the communication pipe 14 and further flows into the small hole 5 a of the through pipe 5, and is then discharged out of the silencer body 2.
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、貫通パイプ5に流入した排気は、小孔5aから流入する室R1の排気と合流して消音器本体2外へ排出される。   On the other hand, the exhaust gas flowing into the through pipe 5 merges with the exhaust gas in the chamber R1 flowing in from the small hole 5a and is discharged out of the silencer body 2.

従って、室R1〜R3を拡張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、貫通パイプ5は、メインパイプ3と同径で、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、貫通パイプ5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 R1 to R3 can function as expansion chambers, and a reduction in noise during high engine rotation can be realized.
Further, since the through pipe 5 has the same diameter as the main pipe 3 and has a shape along the exhaust flow direction of the main pipe 3, a large amount of exhaust gas is introduced into the through pipe 5 to the outside of the silencer body 2. It can be discharged and the low back pressure required at high engine speeds can be achieved.

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R2、R3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 R2 and R3 can be made 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 changed without providing a new chamber. Can be changed.

<バルブの設置位置について>
また、貫通パイプ5の消音器本体2外の位置にバルブV1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>
Moreover, since the valve V1 is provided at a position outside the silencer body 2 of the through pipe 5, it is easier to ensure installation space and sealability, assembling and maintenance than in the case where the valve V1 is provided in the silencer body 2. Easy to adopt in practice.

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と、排気上流側のメインパイプ3から分岐され、消音器本体2に貫通配置されると共に、中途部に消音器本体2内の排気を排出するための小孔5aを有する貫通パイプ5と、貫通パイプ5の排気上流側で消音器本体2外に設けられるバルブV1と、エンジンの運転状態に応じてバルブV1の開閉制御を行うECU18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 main pipe 3 is branched from the exhaust upstream side, and is branched from the inlet pipe 4 for introducing the exhaust into the silencer body 2 and the main pipe 3 on the exhaust upstream side. The through pipe 5 is provided in the middle of the silencer body 2 and has a small hole 5a for exhausting the exhaust gas in the silencer body 2 in the middle, and the silencer body 2 outside the exhaust pipe upstream of the through pipe 5 And the ECU 18 that controls the opening and closing of the valve V1 in accordance with the operating state of the engine. Therefore, it is possible to variously change the flow mode of the exhaust using the electronic control valve, and to reduce the noise and the height of the exhaust. The demand for pressure can be achieved at a high level.

また、バルブV1を貫通パイプ5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 valve V1 is provided in the through pipe 5 at a position outside the silencer body 2, it is not necessary to secure a valve installation space in the silencer body 2, and ensuring sealing performance, assembling and maintenance are easy. It is easy to adopt in practice.

また、消音器本体2内部に排気の流通態様を変更可能なバルブV2を配設したため、さらに、排気の流通形態を形成できる。   Moreover, since the valve V2 capable of changing the flow mode of the exhaust gas is disposed in the silencer body 2, an exhaust flow mode can be further formed.

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、バルブV1の開閉を多段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.
Further, the valve V1 can be opened and closed in a multistage or continuous manner.

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 室
V1 バルブ(電子制御バルブ)
V2 バルブ(排圧感応型制御バルブ)
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 インレットパイプ
4a、4b 小孔
5 貫通パイプ
5a 小孔
6 シェル
7、8 エンドプレート
9、10 バッフルプレート
11 弁体
12 回転軸
13 アクチュエータ
14、15 連通パイプ
14a 小孔
16 バネ
17 弁体
18 ECU
19 各種センサ(回転数センサ)
R1, R2, R3 Chamber V1 valve (electronic control valve)
V2 valve (exhaust pressure sensitive control valve)
X1 spot welding 1 vehicle silencer 2 silencer body 3 main pipe 3a flange 4 inlet pipe 4a, 4b small hole 5 through pipe 5a small hole 6 shell 7, 8 end plate 9, 10 baffle plate 11 valve body 12 rotating shaft 13 Actuator 14, 15 Communication pipe 14a Small hole 16 Spring 17 Valve element 18 ECU
19 Various sensors (rotational speed sensor)

Claims (2)

排気上流側のメインパイプから分岐され、消音器本体内に排気を導入するインレットパイプと、
前記メインパイプから分岐され、消音器本体に貫通配置されると共に、中途部に消音器本体内の排気を排出するための排出部を有する貫通パイプと、
前記貫通パイプの排気上流側で消音器本体外に設けられる電子制御バルブと、
エンジンの運転状態に応じて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。
An inlet pipe branched from the main pipe upstream of the exhaust and introducing exhaust into the silencer body;
A through pipe branched from the main pipe and disposed through the silencer body, and having a discharge part for discharging exhaust gas in the silencer body in the middle part;
An electronic control valve provided outside the silencer body on the exhaust upstream side of the through pipe;
A vehicle silencer comprising control means for performing opening / closing control of an electronic control valve in accordance with an operating state of an engine.
請求項1記載の車両用消音器において、
前記消音器本体内に、該消音器本体内の排気の流通態様を変更可能な排圧感応型制御バルブを配設したことを特徴とする車両用消音器。
The muffler for a vehicle according to claim 1,
A silencer for a vehicle, characterized in that an exhaust pressure sensitive control valve capable of changing a flow mode of exhaust gas in the silencer body is disposed in the silencer body.
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