JP2009264316A - Muffler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンへの吸気に伴って吸気ダクト内に生じる吸気音を低減する消音装置に関する。 The present invention relates to a silencer that reduces intake noise generated in an intake duct accompanying intake air into an engine.
従来から、吸気音を低減するために、様々な消音装置が考えられて吸気ダクト(以下、単にダクトと呼ぶ)に適用されているが、この消音装置の1つに、薄膜からなる管体をダクトの一部とするものがある。この消音装置によれば、薄膜の振動により、吸気脈動や吸気の気柱共鳴に伴ってダクト内に生じる音波が減衰するとともに部分的にダクト外に透過して、吸気音が低減される(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to reduce intake noise, various silencers have been considered and applied to intake ducts (hereinafter simply referred to as ducts). One of these silencers is a thin film tube. Some are part of the duct. According to this silencer, due to the vibration of the thin film, the sound waves generated in the duct due to the intake pulsation and the air column resonance of the intake air are attenuated and partially transmitted outside the duct to reduce the intake sound (for example, , See Patent Document 1).
ところで、薄膜から透過した音波は、透過音となって吸気音とは別に騒音を構成する。そこで、透過音を低減するため、吸気音低減手段とは別に透過音低減手段が必要となり、種々の透過音低減手段が考えられている。 By the way, the sound wave transmitted from the thin film becomes a transmitted sound and constitutes noise separately from the intake sound. Therefore, in order to reduce the transmitted sound, a transmitted sound reducing means is required in addition to the intake sound reducing means, and various transmitted sound reducing means have been considered.
例えば、特許文献1の消音装置によれば、薄膜の外周側に吸音材が配され、吸音材によって透過音の低減が図られている。しかし、エンジン回転数が低く音波の周波数が低いほど、音波の透過を遮断することが困難であり、吸音材による消音効果も低周波ほど低くなってしまう。
For example, according to the silencer of
また、薄膜の外周側に剛性の高い壁部が配され、薄膜と壁部との間に密閉された容積室を形成する消音装置も考えられている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2の消音装置によれば、薄膜から透過した音波を剛性の高い壁部によって減衰させることで透過音の低減を意図している。
Further, a silencer is also considered in which a highly rigid wall portion is disposed on the outer peripheral side of the thin film, and a closed volume chamber is formed between the thin film and the wall portion (see, for example, Patent Document 2). According to the silencer of
しかし、特許文献2のような容積室の密閉構造は、薄膜の振動に対する剛性として作用し、比較的低周波の特定周波数帯においてのみ薄膜の共振現象を引き起こす。このため、薄膜は、特定周波数帯においてのみ共振によって充分に振動でき、特定周波数帯よりも高い周波数領域では充分に振動できない虞がある。この結果、エンジン回転数が高くなると、ダクト内の音波が充分に減衰したり透過したりできなくなって、充分な吸気音および透過音の低減効果を得ることができない虞がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、薄膜の振動により吸気音を低減する消音装置において、エンジン回転数の大小に関わりなく、吸気音および透過音の両方に対して充分な低減効果を得ることにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a silencer that reduces intake noise by vibration of a thin film, regardless of the engine speed. It is to obtain a sufficient reduction effect for both of the above.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の消音装置は、エンジンに通じる吸気ダクトの一部分をなす内周管と、内周管の外周側に容積室を形成する外周管と、容積室を外気に対して開閉する開閉弁と、開閉弁を制御する制御手段とを備える。また、内周管は、吸気ダクトの他部分よりも薄い薄膜からなり、薄膜の振動により、吸気ダクト内に生じる吸気音が減衰して吸気ダクト外に透過する。そして、制御手段は、エンジンの回転数が所定の閾値よりも低いときに、開閉弁を閉弁させて容積室を外気に対して閉鎖し、エンジンの回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁を開弁させて容積室を外気に対して開放する。
[Means of Claim 1]
The silencer according to
これにより、エンジン回転数が閾値よりも低い場合、容積室は密閉されて薄膜の振動に対する剛性が高まるので、薄膜の共振による吸気音および透過音の低減効果が得られる。また、エンジン回転数が閾値よりも高い場合、容積室は密閉状態ではなくなり実質的に拡張して剛性が低下するので、薄膜が自在に振動できる。このため、吸気音の減衰およびダクト外への透過が充分になされて吸気音が低減し、透過音は、容積室や容積室と外気との連通路の寸法等に応じて減衰する。 As a result, when the engine speed is lower than the threshold value, the volume chamber is sealed and rigidity against vibration of the thin film is increased, so that an effect of reducing intake sound and transmitted sound due to resonance of the thin film can be obtained. Further, when the engine speed is higher than the threshold value, the volume chamber is not sealed, but is substantially expanded and the rigidity is lowered, so that the thin film can freely vibrate. For this reason, the intake sound is sufficiently attenuated and transmitted to the outside of the duct to reduce the intake sound, and the transmitted sound is attenuated according to the size of the volume chamber or the communication path between the volume chamber and the outside air.
以上により、透過音の許容範囲に応じて閾値を設定することで、エンジン回転数の大小に関わりなく、吸気音および透過音の両方に対して充分な低減効果を得ることができる。つまり、薄膜の共振により吸気音および透過音の両方を低減するエンジン回転数の範囲と、薄膜の振動により主に吸気音を低減するとともに容積室や容積室と外気との連通路等により透過音を低減するエンジン回転数の範囲とを自在に選択することで、エンジン回転数の大小に関わりなく、吸気音および透過音の両方に対して充分な低減効果を得ることができる。 As described above, by setting the threshold value according to the permissible range of the transmitted sound, it is possible to obtain a sufficient reduction effect for both the intake sound and the transmitted sound regardless of the engine speed. In other words, the engine rotation speed range that reduces both the intake and transmitted sound due to the resonance of the thin film, the intake sound is reduced mainly due to the vibration of the thin film, and the transmitted sound is transmitted through the volume chamber and the communication path between the volume chamber and the outside air. By freely selecting the range of the engine speed for reducing the engine speed, it is possible to obtain a sufficient reduction effect for both the intake sound and the transmitted sound regardless of the magnitude of the engine speed.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の消音装置は、エンジンに通じる吸気ダクトの一部分をなす内周管と、内周管の外周側に容積室を形成する外周管と、容積室を吸気ダクト内に対して開閉する開閉弁と、開閉弁を制御する制御手段とを備える。また、内周管は、吸気ダクトの他部分よりも薄い薄膜からなり、薄膜の振動により、吸気ダクト内に生じる吸気音が減衰して吸気ダクト外に透過する。そして、制御手段は、エンジンの回転数が所定の閾値よりも低いときに、開閉弁を閉弁させて容積室を吸気ダクト内に対して閉鎖し、エンジンの回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁を開弁させて容積室を吸気ダクト内に対して開放する。
これにより、請求項1の手段と同様の作用効果を得ることができる。
[Means of claim 2]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a silencer comprising: an inner peripheral pipe that forms a part of an intake duct that communicates with the engine; an outer peripheral pipe that forms a volume chamber on the outer peripheral side of the inner peripheral pipe; And an on / off valve for controlling the on / off valve. Further, the inner peripheral pipe is made of a thin film that is thinner than the other part of the intake duct, and the intake sound generated in the intake duct is attenuated and transmitted to the outside of the intake duct due to the vibration of the thin film. The control means closes the open / close valve to close the volume chamber with respect to the intake duct when the engine speed is lower than a predetermined threshold value, and when the engine speed is higher than the threshold value. Then, the open / close valve is opened to open the volume chamber with respect to the intake duct.
Thereby, the same effect as that of the means of
最良の形態1の消音装置は、エンジンに通じる吸気ダクトの一部分をなす内周管と、内周管の外周側に容積室を形成する外周管と、容積室を外気に対して開閉する開閉弁と、開閉弁を制御する制御手段とを備える。また、内周管は、吸気ダクトの他部分よりも薄い薄膜からなり、薄膜の振動により、吸気ダクト内に生じる吸気音が減衰して吸気ダクト外に透過する。そして、制御手段は、エンジンの回転数が所定の閾値よりも低いときに、開閉弁を閉弁させて容積室を外気に対して閉鎖し、エンジンの回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁を開弁させて容積室を外気に対して開放する。
The silencer of the
また、最良の形態2の消音装置によれば、開閉弁は、容積室を吸気ダクト内に対して開閉する。そして、制御手段は、エンジンの回転数が所定の閾値よりも低いときに、開閉弁を閉弁させて容積室を吸気ダクト内に対して閉鎖し、エンジンの回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁を開弁させて容積室を吸気ダクト内に対して開放する。
Further, according to the silencer of the
〔実施例1の構成〕
実施例1の消音装置1の構成を、図1および図2を用いて説明する。
消音装置1は、エンジン(図示せず)への吸気に伴って吸気ダクト(以下、ダクト2と呼ぶ)内に生じる吸気音を低減するものであり、ダクト2の一部分をなす内周管3、および、内周管3の外周側に容積室4を形成する外周管5からなる消音器6を備え、消音器6は、例えば、エアクリーナとスロットル装置との間に配されている。
[Configuration of Example 1]
The structure of the
The
内周管3は、ダクト2の他部分よりも薄い薄膜9からなり、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)やポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂をブロー成形することで設けられている。
外周管5は、薄膜9よりも厚く高剛性に設けられて内周管3の外周側に配され、容積室4と外気とを区画する。
The inner
The outer
そして、ダクト2内で生じた吸気音は、薄膜9の振動により減衰するとともに、部分的に容積室4に透過して透過音となる。すなわち、薄膜9は、吸気脈動や吸気の気柱共鳴等の吸気に伴う音波の入力を受けて振動することで、吸気に伴う音波を減衰させるとともに吸気に伴う音波の一部をダクト2外に透過させて、吸気音を低減する。
The intake sound generated in the
また、消音装置1は、容積室4を外気に対して開閉する開閉弁10と、開閉弁10を制御する制御手段としての電子制御装置(以下、ECU11と呼ぶ)とを備える。
Further, the
開閉弁10は、電磁ソレノイド等の周知のアクチュエータにより自身の弁体を駆動して開弁または閉弁する弁装置であり、開弁することで容積室4を外気に対して開放し、閉弁することで容積室4を外気に対して閉鎖する。すなわち、開閉弁10の入力ポートには容積室4に通じる入力側配管13が接続し、出力ポートには外気に通じる出力側配管14が接続しており、入力側、出力側配管13、14の内部流路は、開閉弁10の内部流路とともに、容積室4と外気との連通路を形成する。そして、開閉弁10は、自身の弁体がこの連通路を開閉することで、開弁または閉弁して容積室4を外気に対して開閉する。
The on-off
ECU11は、開閉弁10のアクチュエータに指令を与えて弁体を動作させることで開閉弁10を制御するものである。そして、ECU11は、エンジン回転数の検出値を取得し、エンジン回転数に応じて開閉弁10の制御を実行する。
The
すなわち、ECU11は、エンジン回転数の検出値に対して閾値を記憶しており、エンジン回転数が閾値よりも低いときに、開閉弁10を閉弁させて容積室4を外気に対して閉鎖し、エンジン回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁10を開弁させて容積室4を外気に対して開放する。そして、閾値は、例えば、開閉弁10の閉弁時に薄膜9が共振する特定周波数帯(以下、共振周波数帯と呼ぶ)よりも大きい数値として記憶されている。
That is, the
なお、ECU11は、制御処理および演算処理を行うCPU、ROMやRAM等のメモリ、入/出力装置等から構成されたマイコン、ならびにマイコンから指令信号の入力を受けてアクチュエータへの通電等を行う駆動回路等の電子回路素子を搭載しており、これらの電子回路素子が機能することで開閉弁10の制御が実行される。また、ECU11は、スロットル装置の制御、ならびにエンジンの点火制御および噴射制御等を行うように設定されていてもよい。
The
〔実施例1の作用効果〕
実施例1の消音装置1によれば、消音器6は、薄膜9からなりダクト2の一部分をなす内周管3、および、内周管3の外周側に容積室4を形成する外周管5からなり、容積室4は、開閉弁10によって外気との連通状態が可変される。そして、開閉弁10はECU11により制御され、ECU11は、エンジン回転数が所定の閾値よりも低いときに、開閉弁10を閉弁させて容積室4を外気に対して閉鎖し、エンジン回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁10を開弁させて容積室4を外気に対して開放する。
[Effects of Example 1]
According to the
これにより、エンジン回転数が閾値よりも低い場合、容積室4は密閉されて薄膜9の振動に対する剛性が高まるので、薄膜9の共振による吸気音および透過音の低減効果が得られる。また、エンジン回転数が閾値よりも高い場合、容積室4は密閉状態ではなくなり実質的に拡張して剛性が低下するので、薄膜9が自在に振動できる。このため、吸気音の減衰およびダクト2外への透過が充分になされて吸気音が低減し、透過音は、容積室4や容積室4と外気との連通路の寸法等に応じて減衰する。
Thereby, when the engine speed is lower than the threshold value, the
以上により、エンジン回転数の大小に関わりなく、吸気音および透過音の両方に対して充分な低減効果を得ることができる。 As described above, it is possible to obtain a sufficient reduction effect for both the intake sound and the transmitted sound regardless of the engine speed.
〔実施例2〕
実施例2の消音装置1によれば、図2に示すように、開閉弁10は、容積室4をダクト2内に対して開閉する。すなわち、開閉弁10の出力ポートに接続する出力側配管14は、ダクト2内に通じており、入力側、出力側配管13、14の内部流路は、開閉弁10の内部流路とともに、容積室4とダクト2内との連通路を形成する。
[Example 2]
According to the
そして、開閉弁10は、自身の弁体がこの連通路を開閉することで、開弁または閉弁して容積室4をダクト2内に対して開閉する。また、ECU11は、エンジン回転数が閾値よりも低いときに、開閉弁10を閉弁させて容積室4をダクト2内に対して閉鎖し、エンジン回転数が閾値よりも高いときに、開閉弁10を開弁させて容積室4をダクト2内に対して開放する。
The on-off
以上により、実施例2の消音装置1は実施例1の消音装置1と同様の作用効果を得ることができる。
As described above, the
〔変形例〕
実施例の消音装置1によれば、消音器6は、エアクリーナとスロットル装置との間に配されていたが、エアクリーナよりも上流側に消音器6を配してもよい。
また、実施例の消音装置1によれば、閾値は、薄膜9の共振周波数帯よりも大きい数値として記憶されていたが、透過音の許容範囲に応じて閾値を設定すればよく、必ずしも、薄膜9の共振周波数帯よりも大きい数値として設定する必要はない。したがって、開閉弁10が開弁している状態で、透過音が容積室4や容積室4と外気との連通路で充分に減衰するならば、共振周波数帯に含まれる数値を閾値として設定してもよい。
[Modification]
According to the
Further, according to the
1 消音装置
2 ダクト(吸気ダクト)
3 内周管
4 容積室
5 外周管
9 薄膜
10 開閉弁
11 ECU(制御手段)
1
3 inner
Claims (2)
前記内周管は、前記吸気ダクトの他部分よりも薄い薄膜からなり、
この薄膜の振動により、前記吸気ダクト内に生じる吸気音が減衰して前記吸気ダクト外に透過し、
前記制御手段は、前記エンジンの回転数が所定の閾値よりも低いときに、前記開閉弁を閉弁させて前記容積室を外気に対して閉鎖し、前記エンジンの回転数が前記閾値よりも高いときに、前記開閉弁を開弁させて前記容積室を外気に対して開放することを特徴とする消音装置。 An inner peripheral pipe that forms part of an intake duct that communicates with the engine, an outer peripheral pipe that forms a volume chamber on the outer peripheral side of the inner peripheral pipe, an on-off valve that opens and closes the volume chamber with respect to outside air, and controls the on-off valve Control means for
The inner peripheral pipe is made of a thin film that is thinner than the other part of the intake duct,
By the vibration of the thin film, the intake sound generated in the intake duct is attenuated and transmitted outside the intake duct.
The control means closes the open / close valve to close the volume chamber against the outside air when the engine speed is lower than a predetermined threshold value, and the engine speed is higher than the threshold value. In some cases, the silencer is characterized in that the open / close valve is opened to open the volume chamber to the outside air.
前記内周管は、前記吸気ダクトの他部分よりも薄い薄膜からなり、
この薄膜の振動により、前記吸気ダクト内に生じる吸気音が減衰して前記吸気ダクト外に透過し、
前記制御手段は、前記エンジンの回転数が所定の閾値よりも低いときに、前記開閉弁を閉弁させて前記容積室を前記吸気ダクト内に対して閉鎖し、前記エンジンの回転数が前記閾値よりも高いときに、前記開閉弁を開弁させて前記容積室を前記吸気ダクト内に対して開放することを特徴とする消音装置。 An inner peripheral pipe that forms part of an intake duct that communicates with the engine, an outer peripheral pipe that forms a volume chamber on the outer peripheral side of the inner peripheral pipe, an on-off valve that opens and closes the volume chamber with respect to the intake duct, Control means for controlling the valve,
The inner peripheral pipe is made of a thin film that is thinner than the other part of the intake duct,
By the vibration of the thin film, the intake sound generated in the intake duct is attenuated and transmitted outside the intake duct.
When the engine speed is lower than a predetermined threshold value, the control means closes the open / close valve to close the volume chamber with respect to the intake duct, and the engine speed is set to the threshold value. When it is higher, the silencer is characterized in that the open / close valve is opened to open the volume chamber with respect to the intake duct.
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