JP3503450B2 - Exhaust system support structure for internal combustion engine for vehicles - Google Patents

Exhaust system support structure for internal combustion engine for vehicles

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JP3503450B2
JP3503450B2 JP33447997A JP33447997A JP3503450B2 JP 3503450 B2 JP3503450 B2 JP 3503450B2 JP 33447997 A JP33447997 A JP 33447997A JP 33447997 A JP33447997 A JP 33447997A JP 3503450 B2 JP3503450 B2 JP 3503450B2
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vibration
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理 定方
宏明 岩本
克伸 隅田
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は一対の排気管をサ
ブフレーム、例えばサスペンションメンバによって支持
するようにした車輌用内燃機関の排気系支持構造に関す
る。 【0002】 【従来の技術】一対の排気管を備えた内燃機関の排気系
を支持する構造としては、実開平3−73615号公報
に記載された「自動車の排気系取付け構造」が知られて
いる。この排気系取付け構造では、両排気管(エキゾー
ストパイプ)を近接させブラケットによって相互に固定
し、一体となった各排気管をサスペンションメンバにて
弾性支持するようにしている。通常、このサスペンショ
ンメンバは車輌ボデーに対して弾性支持されているた
め、上記のように排気管をサスペンションメンバに取り
付けることによって排気系が二重防振支持されることと
なる。従って、上記排気系取付け構造によれば、排気系
から車輌ボデーに伝達される振動の大きさを低減させる
ことができる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、この排気系
取付け構造では、両排気管を近接させて相互に固定する
ようにしているため、これら各排気管の配置が制約され
ることとなる。そこで、これら排気管を別々にサスペン
ションメンバ等のサブフレームによって支持することが
考えられる。このように構成すれば各排気管の配置を比
較的自由に設定することが可能になる。 【0004】しかしながら、上記構成では各排気管を支
持する支持部がサスペンションメンバ等のサブフレーム
に複数設けられるため、両部材間における振動の伝達経
路が増加して、同サブフレームの振動が増大する傾向が
ある。このため、増大したサブフレームの振動が車輌の
ボデーに伝達された場合に、その振動の特定周波数成分
に共振して同ボデーから車輌こもり音が発生するおそれ
があった。 【0005】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は車輌こもり音の発生を抑制することが
できる車輌用内燃機関の排気系取付構造を提供すること
にある。 【0006】 【課題を解決するための手段】前述したような車輌こも
り音は排気の脈動や機関振動が起振力となってサブフレ
ームの振動が励起され、更にその振動が車輌ボデーに伝
達され同ボデーが共振することにより発生する。従っ
て、このような車輌こもり音を低減するうえでは、サブ
フレームの各振動モードのうち、車輌こもり音の周波数
帯域(20〜80Hz)に固有振動数が存在する振動モ
ードが励起されないようにすることが効果的である。上
記のような車輌こもり音の周波数帯域に固有振動数が存
在するサスペンションの振動モードとしては、車輌の前
後方向に延びる軸回りの回転振動、即ちローリングと、
車輌の左右方向に延びる軸回りの回転振動、即ちピッチ
ングとがあることが本発明者により見い出された。 【0007】そこで、本発明では内燃機関の排気系を構
成する一対の排気管を車輌ボデーに支持されたサブフレ
ームの各支持部にてそれぞれ支持するようにした車輌用
内燃機関の排気系支持構造において、各支持部をサブフ
レームにおけるローリングの回転軸及びピッチングの回
転軸の双方に関して非対称な位置に配置するようにして
いる。 【0008】従って、上記構成によれば、各排気管から
上記排気脈動や機関振動に起因した起振力がサブフレー
ムに入力されても、サブフレームのローリング及びピッ
チングは励起され難くなるため、同サブフレームから車
輌ボデーに伝達される振動のうち、車輌こもり音の周波
数帯域にある周波数成分が減少するようになる。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について説明する。図1は車輌10の前方に搭載さ
れた直列4気筒エンジン11、車輌10の前後方向に延
びる排気系20、及び車輌10の後方に配設されたリア
サスペンションメンバ30等を概略的に示している。 【0010】排気系20はエンジン11に取り付けられ
たエキゾーストマニホルド21、同マニホルド21に接
続されたエキゾーストパイプ22、同パイプ22に接続
された一対のマフラ28L,28Rによって構成されて
いる。更にエキゾーストパイプ22はその上流側端部が
エキゾーストマニホルド21に連結されるとともに、下
流側端部が二股状に分岐したフロントパイプ23と、フ
ロントパイプ23の分岐部分にそれぞれ連結された一対
のリアパイプ24L,24Rとによって構成されてい
る。また、フロントパイプ23の途中には排気を清浄化
するための触媒25が設けられている。 【0011】図2はリアサスペンションメンバ30を拡
大して示しており、図3は図2の3−3線に沿った断
面、図4は図2の4−4線に沿った断面、図5は図2の
5−5線に沿った断面をそれぞれ示している。尚、図
3、4では後述する駆動系の図示は省略している。 【0012】これら図2〜4に示すように、リアサスペ
ンションメンバ30は略矩形枠状をなし、その各隅部に
は取付部31FL,31FR,31RL,31RRが形
成されている。この各取付部31FL,31FR,31
RL,31RRがマウント(図示略)等を介して図1に
示す車輌10のボデー13に弾性支持されることによ
り、リアサスペンションメンバ30はボデー13の後方
下部に位置するようにして同ボデー13に取り付けられ
ている。 【0013】また、図1に示すように、車輌10の前方
側には左右一対の操舵輪(前輪)14L,14Rが、後
方側には左右一対の駆動輪(後輪)15L,15Rがそ
れぞれ設けられている。この各駆動輪15L,15R
は、左右一対のドライブシャフト16L,16R、ギヤ
ケース17に内蔵されたディファレンシャルギヤ(図示
略)、プロペラシャフト18、変速機19等の駆動系を
介してエンジン11のクランクシャフト(図示略)に駆
動連結されている。また、ギヤケース17はステー及び
マウント(いずれも図示略)を介して前記リアサスペン
ションメンバ30に弾性支持されている。 【0014】次に排気系20の支持構造について説明す
る。リアサスペンションメンバ30には前記各リアパイ
プ24L,24Rを支持するための略L字形状をなす第
1のステー32及び第2のステー33がそれぞれ突設さ
れている。図2に示すように、第1のステー32は車輌
10の前方左側における取付部31FLの近傍に位置
し、第2のステー33は車輌10の後方右側における取
付部31RRの近傍に位置している。従って、本実施形
態においては各ステー32,33が、リアサスペンショ
ンメンバ30の重心を通り車輌10の前後方向に延びる
軸線C1(以下、「前後軸」と略記する)と、同じく重
心を通り車輌10の左右方向に延びる軸線C2(以下、
「左右軸」と略記する)の双方に関して非対称な位置に
配置されていることになる。 【0015】一方、各リアパイプ24L,24Rには、
前記リアサスペンションメンバ30の各ステー32,3
3に対応する位置に棒状のステー26,27がそれぞれ
突設されている。そして、リアパイプ24L,24R及
びリアサスペンションメンバ30の各ステー26,2
7,32,33はそれぞれラバーマウント40,41を
介して連結されている。 【0016】図5に示すように、ラバーマウント40に
は所定距離を隔てて一対の挿通孔40a,40bが形成
されている。この挿通孔40a,40b内にリアパイプ
24L及びリアサスペンションメンバ30の各ステー2
6,32が挿通されることにより両ステー26,32は
連結されている。また、リアパイプ24R及びリアサス
ペンションメンバ30の各ステー27,33も同様にし
てラバーマウント41によって連結されている。このよ
うに、ラバーマウント40,41を介してリアパイプ2
4L,24R及びリアサスペンションメンバ30の各ス
テー26,27,32,33が連結されることにより、
リアパイプ24L,24Rはリアサスペンションメンバ
30に対して弾性支持されている。 【0017】エンジン11の運転が開始されると、同エ
ンジン11の各気筒(図示略)から排出された排気はエ
キゾーストマニホルド21に導入され、更に同マニホル
ド21からフロントパイプ23、各リアパイプ24L,
24R、及びマフラ28L,28Rを通じて外部に排出
される。ここで、各気筒における混合気の爆発は間欠的
に発生するため、排気の圧力は所定の周波数で脈動する
ようになる。そして、脈動する排気が排気系20の内壁
に衝突すると、同排気系20の振動が励起されるように
なる。更に、排気系20はエンジン11に接続されてい
るため、同エンジン11の振動が直接伝達されることに
よっても振動が励起される。 【0018】このような排気脈動及びエンジン11の振
動の周波数はエンジン回転数に応じて変化する。例え
ば、本実施形態のように4気筒エンジン11にあって
は、エンジン回転数が600〜2400rpmの範囲に
ある場合、排気脈動及びエンジン11の振動の周波数
(基本周波数)は車輌こもり音の周波数帯域と略一致す
る約20〜80Hzの帯域に存在することになる。 【0019】また、排気系20の主要な振動モードのう
ち20〜80Hzの周波数帯域に固有振動数が存在する
モードとしては以下の2つがある。即ち、図6に示すよ
うに、各リアパイプ24L,24Rの下流側端部が同位
相で上下に振動するモード(以下、「第1の振動モー
ド」という)と、図7に示すように、各リアパイプ24
L,24Rの下流側端部が逆位相で上下に振動するモー
ド(以下、「第2の振動モード」という)である。尚、
図6(a),(c)、図7(a),(c)は各リアパイ
プ24L,24Rの側面を示し、図6(b),(d)、
図7(b),(d)は同パイプ24L,24Rの後面を
示している。 【0020】そして、上記第1の振動モードで各リアパ
イプ24L,24Rが振動することにより、リアサスペ
ンションメンバ30には第1のステー32及び第2のス
テー33を上記周波数帯域の周波数で且つ同位相で振動
させようとする起振力が入力される。また、上記第2の
振動モードで各リアパイプ24L,24Rが振動するこ
とにより、リアサスペンションメンバ30には各ステー
32,33を上記周波数帯域の周波数で且つ逆位相で振
動させようとする起振力が入力される。 【0021】一方、リアサスペンションメンバ30の主
要な振動モードのうち上記20〜80Hzの周波数帯域
に固有振動数が存在するモードとしては以下の2つがあ
る。即ち、図8に示すように、前記前後軸C1回りにリ
アサスペンションメンバ30が揺動するローリングと、
図9に示すように、前記左右軸C2回りにリアサスペン
ションメンバ30が揺動するピッチングである。このよ
うにリアサスペンションメンバ30に関しても上記20
〜80Hzの周波数帯域において2つの振動モードが存
在しているため、リアパイプ24L,24Rの振動に起
因した起振力が入力された場合に、その起振力によって
リアサスペンションメンバ30が上記各振動モードで大
きく振動するおそれがある。このような振動が発生する
と、リアサスペンションメンバ30の振動がボデー13
に伝達されて車輌こもり音を増大させてしまうこととな
る。 【0022】ここで、本実施形態とは異なり、第2のス
テー33を図10に矢印で示すように車輌10の前方右
側における取付部31FRの近傍(その位置を矢印Aで
示す)に配置させるようにした比較例について説明す
る。 【0023】この比較例にあっては、前後軸C1に関し
て各ステー32,33が対称的な位置に配置されること
になる。このため、各ステー32,33の位置にリアパ
イプ24L,24Rから同位相の起振力が入力されるこ
とによって、リアサスペンションメンバ30のピッチン
グが大きく励起される。また、各ステー32,33の位
置にリアパイプ24L,24Rから逆位相の起振力が入
力されることによって、リアサスペンションメンバ30
のローリングが大きく励起される。その結果、この比較
例では車輌こもり音の増大を招くこととなる。 【0024】これに対して、本実施形態では、各ステー
32,33を前記前後軸C1及び左右軸C2の双方に関
して非対称な位置に配置している。このため、各ステー
32,33の位置にリアパイプ24L,24Rから同位
相の起振力が入力されても、ローリング及びピッチング
は励起されない。この場合には、図10に矢印Bで示す
ようにリアサスペンションメンバ30の全体が上下に振
動する振動モード(バウンス)が励起されるが、このバ
ウンスはローリング及びピッチングと比較してその周波
数が低いため、仮にこのバウンスによるリアサスペンシ
ョンメンバ30の振動がボデー13に伝達されても車輌
こもり音を発生させてしまうことはない。 【0025】一方、各ステー32,33の位置にリアパ
イプ24L,24Rから逆位相の起振力が入力される
と、その起振力は対角に位置する一対の取付部31F
R,31RLを結ぶ線C3を軸とし、その軸線C3回り
に揺動する振動モードを励起しようとする。ところが、
この振動モードはローリング及びピッチングのような低
次の振動モードと比較してその固有振動数が極めて高
い。従って、リアサスペンションメンバ30に入力され
る起振力の周波数が前述したように20〜80Hzの周
波数帯域にあれば、この振動モードがリアサスペンショ
ンメンバ30の共振現象を発生させてしまうことはな
い。また、各リアパイプ24L,24Rからリアサスペ
ンションメンバ30に入力される振動エネルギの大部分
が上記のような共振の発生し難い振動モードを励起させ
ようとすることにより消費されてしまうため、ローリン
グ及びピッチングが発生することは殆どない。 【0026】また、エンジン回転数が上昇してリアサス
ペンションメンバ30に入力される起振力の周波数が高
くなった場合には、この振動モードが励起されることも
あり得るが、この場合でも車輌こもり音の増大を招くこ
とはない。リアサスペンションメンバ30からボデー1
3に伝達される振動の周波数が車輌こもり音の周波数帯
域よりも高くなるからである。 【0027】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、リアパイプ24L,24Rが前記第1及び第2の振
動モードで振動し、その振動に起因してリアパイプ24
L,24Rからリアサスペンションメンバ30に起振力
が入力されても、同リアサスペンションメンバ30のロ
ーリング及びピッチングは殆ど発生しない。従って、リ
アサスペンションメンバ30の共振に伴う車輌こもり音
の増大を抑制することができる。 【0028】また、前述した比較例にあっては、ローリ
ング及びピッチングによってリアサスペンションメンバ
30に発生する振動が大きくなり車輌こもり音の増大を
招くため、例えば、リアパイプ24L,24Rのそれぞ
れにダイナミックダンパを取り付ける等して、リアパイ
プ24L,24Rからリアサスペンションメンバ30に
伝達される起振力の低減を図る必要が生じる。しかしな
がら、このようにダイナミックダンパを設けるようにす
ると、コストや排気系重量の増大を招くこととなる。 【0029】この点、本実施形態によれば、このような
コストや重量の増大を招くことなく、リアパイプ24
L,24Rの支持位置を調整するだけで車輌こもり音の
増大を抑制することができる。 【0030】上記実施形態は以下のように構成を変更し
て実施することもできる。このように構成を変更しても
上記実施形態と同等の作用効果を奏することができる。 ・上記実施形態ではリアサスペンションメンバ30の各
ステー32,33を車輌10の前方左側及び後方右側に
おける取付部31FL,31RRの近傍に配置するよう
にした。これに対して、各ステー32,33を車輌10
の前方左側及び後方右側における取付部31RRの近傍
に配置するようにした。これに対して、各ステー32,
33を車輌10の前方右側及び後方左側における取付部
31FR,31RLの近傍に配置するようにしてもよ
い。 【0031】・上記実施形態では車輌10の後方側で二
股状に分岐したエキゾーストパイプ22の支持構造につ
いて説明したが、例えば、V型エンジンの各バンクに対
応して独立に設けられたエキゾーストパイプを上記実施
形態と同様にリアサスペンションメンバ30にて支持す
るようにしてもよい。 【0032】・上記実施形態では4気筒エンジン10に
おける排気系20の支持構造について説明したが、同エ
ンジンは3気筒以下、或いは5気筒以上を有するもので
あってもよい。 【0033】・上記実施形態では後輪駆動式(FR式)
の車輌10のリアサスペンションメンバ30によりリア
パイプ24L,24Rを支持するようにしたが、前輪駆
動式(FF式)の車輌のリアサスペンションメンバにて
これら各パイプ24L,24Rを支持するようにしても
よい。 【0034】以上、本発明の実施形態について説明した
が、上記実施形態から把握できる技術的思想について記
載する。 ・内燃機関の排気系を構成する一対の排気管を車輌ボデ
ーに支持されたサブフレームの各支持部にてそれぞれ支
持するようにした車輌用内燃機関の排気系支持構造にお
いて、前記サブフレームにおけるローリングの回転軸及
びピッチングの回転軸の双方に対して傾斜した直線上に
前記各支持部を配置したことを特徴とする車輌用内燃機
関の排気系支持構造。 【0035】 【発明の効果】本発明では、一対の排気管を支持するサ
ブフレームの各支持部を同サブフレームにおけるローリ
ングの回転軸及びピッチングの回転軸の双方に関して非
対称な位置に配置するようにしている。従って、各排気
管から上記排気脈動や機関振動に起因した起振力がサブ
フレームに入力されても、サブフレームのローリング及
びピッチングは励起され難くなるため、同サブフレーム
から車輌ボデーに伝達される振動のうち、車輌こもり音
の周波数帯域にある周波数成分が減少する。その結果、
車輌ボデーの共振を抑制して車輌こもり音の低減を図る
ことができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust system supporting structure for a vehicle internal combustion engine in which a pair of exhaust pipes is supported by a subframe, for example, a suspension member. 2. Description of the Related Art As a structure for supporting an exhaust system of an internal combustion engine having a pair of exhaust pipes, an "exhaust system mounting structure for automobiles" described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 3-73615 is known. I have. In this exhaust system mounting structure, both exhaust pipes (exhaust pipes) are brought close to each other and fixed to each other by a bracket, and each integrated exhaust pipe is elastically supported by a suspension member. Usually, since this suspension member is elastically supported by the vehicle body, by attaching the exhaust pipe to the suspension member as described above, the exhaust system is double-vibrated. Therefore, according to the exhaust system mounting structure, the magnitude of the vibration transmitted from the exhaust system to the vehicle body can be reduced. However, in this exhaust system mounting structure, the two exhaust pipes are fixed close to each other, so that the arrangement of these exhaust pipes is restricted. Become. Therefore, it is conceivable that these exhaust pipes are separately supported by subframes such as suspension members. With this configuration, the arrangement of each exhaust pipe can be set relatively freely. However, in the above configuration, since a plurality of support portions for supporting each exhaust pipe are provided on a subframe such as a suspension member, a vibration transmission path between both members is increased, and the vibration of the subframe is increased. Tend. For this reason, when the increased vibration of the sub-frame is transmitted to the body of the vehicle, there is a possibility that the body resonates with a specific frequency component of the vibration and generates a muffled sound from the body. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust system mounting structure for an internal combustion engine for a vehicle, which can suppress generation of a vehicle booming sound. [0006] The above-mentioned vehicle muffled sound is excited by the pulsation of the exhaust gas and the engine vibration to excite the sub-frame, and the vibration is transmitted to the vehicle body. This occurs when the body resonates. Therefore, in order to reduce such a vehicle muffled sound, a vibration mode in which a natural frequency exists in the frequency band (20 to 80 Hz) of the vehicle muffled sound among the respective vibration modes of the subframe is not excited. Is effective. As the vibration mode of the suspension having a natural frequency in the frequency band of the vehicle muffled sound as described above, rotational vibration around an axis extending in the front-rear direction of the vehicle, that is, rolling,
The present inventor has found that there is rotational vibration around an axis extending in the left-right direction of the vehicle, that is, pitching. Accordingly, in the present invention, a pair of exhaust pipes constituting an exhaust system of an internal combustion engine are supported by respective support portions of a subframe supported by the vehicle body, and the exhaust system support structure of the internal combustion engine for a vehicle. In the above, each support portion is arranged at an asymmetrical position with respect to both the rolling rotation axis and the pitching rotation axis in the subframe. Therefore, according to the above configuration, even if the vibrating force caused by the exhaust pulsation or the engine vibration is input from each exhaust pipe to the sub-frame, the rolling and pitching of the sub-frame are hardly excited. Among the vibrations transmitted from the subframe to the vehicle body, the frequency components in the frequency band of the vehicle booming sound are reduced. An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 schematically shows an in-line four-cylinder engine 11 mounted in front of a vehicle 10, an exhaust system 20 extending in the front-rear direction of the vehicle 10, a rear suspension member 30 disposed behind the vehicle 10, and the like. . The exhaust system 20 includes an exhaust manifold 21 attached to the engine 11, an exhaust pipe 22 connected to the manifold 21, and a pair of mufflers 28L and 28R connected to the pipe 22. Further, the exhaust pipe 22 has an upstream end connected to the exhaust manifold 21, a downstream end bifurcated into a front pipe 23, and a pair of rear pipes 24 </ b> L, 24 </ b> R connected respectively to a branch portion of the front pipe 23. And is constituted by. A catalyst 25 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the front pipe 23. FIG. 2 is an enlarged view of the rear suspension member 30, FIG. 3 is a cross section taken along line 3-3 in FIG. 2, FIG. 4 is a cross section taken along line 4-4 in FIG. Shows cross sections along line 5-5 in FIG. In FIGS. 3 and 4, illustration of a drive system described later is omitted. As shown in FIGS. 2 to 4, the rear suspension member 30 has a substantially rectangular frame shape, and mounting portions 31FL, 31FR, 31RL, 31RR are formed at each corner. Each of the mounting portions 31FL, 31FR, 31
The RL and 31RR are elastically supported by the body 13 of the vehicle 10 shown in FIG. 1 via a mount (not shown) or the like, so that the rear suspension member 30 is located at a lower rear portion of the body 13 and is attached to the body 13. Installed. As shown in FIG. 1, a pair of left and right steering wheels (front wheels) 14L and 14R are provided on the front side of the vehicle 10, and a pair of left and right driving wheels (rear wheels) 15L and 15R are provided on the rear side. Is provided. These drive wheels 15L, 15R
Is drivingly connected to a crankshaft (not shown) of the engine 11 via a drive system such as a pair of left and right drive shafts 16L and 16R, a differential gear (not shown) built in the gear case 17, a propeller shaft 18, a transmission 19, and the like. Have been. The gear case 17 is elastically supported by the rear suspension member 30 via a stay and a mount (both not shown). Next, the support structure of the exhaust system 20 will be described. A first stay 32 and a second stay 33 each having a substantially L-shape for supporting the rear pipes 24L and 24R protrude from the rear suspension member 30, respectively. As shown in FIG. 2, the first stay 32 is located near the mounting portion 31FL on the front left side of the vehicle 10, and the second stay 33 is located near the mounting portion 31RR on the rear right side of the vehicle 10. . Therefore, in the present embodiment, each of the stays 32 and 33 passes through the center of gravity of the rear suspension member 30 and extends in the front-rear direction of the vehicle 10 (hereinafter, abbreviated as “front-rear axis”) and the vehicle 10 also passes through the center of gravity. The axis C2 extending in the left-right direction of
(Abbreviated as “left-right axis”). On the other hand, each rear pipe 24L, 24R has
Each stay 32, 3 of the rear suspension member 30
Bar-shaped stays 26 and 27 are respectively provided at positions corresponding to 3. The stays 26, 2 of the rear pipes 24L, 24R and the rear suspension member 30 are provided.
7, 32, 33 are connected via rubber mounts 40, 41, respectively. As shown in FIG. 5, a pair of insertion holes 40a and 40b are formed in the rubber mount 40 at a predetermined distance. The stays 2 of the rear pipe 24L and the rear suspension member 30 are inserted into the insertion holes 40a and 40b.
Both stays 26, 32 are connected by inserting 6, 32. The stays 27 and 33 of the rear pipe 24R and the rear suspension member 30 are also connected by a rubber mount 41 in the same manner. As described above, the rear pipe 2 is inserted through the rubber mounts 40 and 41.
By connecting the stays 26, 27, 32, 33 of the 4L, 24R and the rear suspension member 30,
The rear pipes 24L and 24R are elastically supported by the rear suspension member 30. When the operation of the engine 11 is started, the exhaust gas discharged from each cylinder (not shown) of the engine 11 is introduced into an exhaust manifold 21, and further from the manifold 21, a front pipe 23, each rear pipe 24L,
It is discharged to the outside through 24R and mufflers 28L and 28R. Here, since the explosion of the air-fuel mixture in each cylinder occurs intermittently, the pressure of the exhaust pulsates at a predetermined frequency. When the pulsating exhaust collides with the inner wall of the exhaust system 20, the vibration of the exhaust system 20 is excited. Further, since the exhaust system 20 is connected to the engine 11, the vibration of the engine 11 is also excited by the direct transmission of the vibration. The frequency of the exhaust pulsation and the vibration of the engine 11 changes according to the engine speed. For example, in the case of the four-cylinder engine 11 as in the present embodiment, when the engine speed is in the range of 600 to 2400 rpm, the frequency (fundamental frequency) of the exhaust pulsation and the vibration of the engine 11 is the frequency band of the vehicle muffled sound. Will be present in a band of about 20 to 80 Hz, which substantially coincides with Further, there are the following two modes in which the natural frequency exists in the frequency band of 20 to 80 Hz among the main vibration modes of the exhaust system 20. That is, as shown in FIG. 6, a mode in which the downstream ends of the rear pipes 24L and 24R vibrate up and down in the same phase (hereinafter, referred to as a “first vibration mode”), and as shown in FIG. Rear pipe 24
This is a mode in which the downstream ends of the L and 24R vibrate vertically in opposite phases (hereinafter, referred to as “second vibration mode”). still,
FIGS. 6A, 6C, 7A, and 7C show side views of the rear pipes 24L and 24R, and FIGS.
FIGS. 7B and 7D show the rear surfaces of the pipes 24L and 24R. When the rear pipes 24L and 24R vibrate in the first vibration mode, the first stay 32 and the second stay 33 are applied to the rear suspension member 30 at the frequency in the frequency band and in the same phase. A vibrating force to be vibrated is input. In addition, when the rear pipes 24L and 24R vibrate in the second vibration mode, the rear suspension member 30 causes the stays 32 and 33 to vibrate at frequencies in the frequency band and in opposite phases. Is entered. On the other hand, among the main vibration modes of the rear suspension member 30, there are the following two modes in which the natural frequency exists in the frequency band of 20 to 80 Hz. That is, as shown in FIG. 8, rolling in which the rear suspension member 30 swings around the longitudinal axis C1;
As shown in FIG. 9, the pitch is such that the rear suspension member 30 swings around the left-right axis C2. As described above, the rear suspension member 30 also includes
Since there are two vibration modes in the frequency band of up to 80 Hz, when a vibrating force caused by the vibration of the rear pipes 24L and 24R is input, the vibrating force causes the rear suspension member 30 to cause the above-described vibration modes. May vibrate greatly. When such vibration occurs, the vibration of the rear suspension member 30 is
To increase the muffled sound of the vehicle. Here, unlike the present embodiment, the second stay 33 is disposed near the mounting portion 31FR on the front right side of the vehicle 10 as shown by the arrow in FIG. The comparative example will be described. In this comparative example, the stays 32 and 33 are arranged at symmetrical positions with respect to the longitudinal axis C1. Therefore, when the same phase vibrating force is input from the rear pipes 24L and 24R to the positions of the stays 32 and 33, the pitching of the rear suspension member 30 is greatly excited. Further, the vibrating force of the opposite phase is input from the rear pipes 24L, 24R to the positions of the stays 32, 33, so that the rear suspension member 30
Is greatly excited. As a result, in this comparative example, an increase in the muffled sound of the vehicle is caused. On the other hand, in the present embodiment, the stays 32 and 33 are arranged at positions asymmetrical with respect to both the longitudinal axis C1 and the lateral axis C2. For this reason, even if the same phase vibrating force is input from the rear pipes 24L, 24R to the positions of the stays 32, 33, rolling and pitching are not excited. In this case, a vibration mode (bounce) in which the entire rear suspension member 30 vibrates up and down as shown by an arrow B in FIG. 10 is excited, but this bounce has a lower frequency than rolling and pitching. Therefore, even if the vibration of the rear suspension member 30 due to the bounce is transmitted to the body 13, the vehicle booming sound will not be generated. On the other hand, when the oscillating forces of opposite phases are input from the rear pipes 24L, 24R to the positions of the stays 32, 33, the oscillating forces are applied to a pair of mounting portions 31F located diagonally.
A line C3 connecting R and 31RL is used as an axis, and an oscillation mode that swings around the axis C3 is to be excited. However,
This vibration mode has an extremely high natural frequency as compared with lower-order vibration modes such as rolling and pitching. Therefore, if the frequency of the vibrating force input to the rear suspension member 30 is within the frequency band of 20 to 80 Hz as described above, this vibration mode does not cause the resonance phenomenon of the rear suspension member 30 to occur. In addition, most of the vibration energy input from each of the rear pipes 24L and 24R to the rear suspension member 30 is consumed by trying to excite the vibration mode in which resonance is unlikely to occur, so that rolling and pitching are performed. Rarely occurs. If the frequency of the vibrating force input to the rear suspension member 30 increases due to an increase in the engine speed, this vibration mode may be excited. There is no increase in muffled sound. Body 1 from rear suspension member 30
This is because the frequency of the vibration transmitted to 3 becomes higher than the frequency band of the muffled sound. As described above, according to this embodiment, the rear pipes 24L, 24R vibrate in the first and second vibration modes, and the rear pipes 24L, 24R vibrate due to the vibrations.
Even if the vibrating force is input to the rear suspension member 30 from L and 24R, rolling and pitching of the rear suspension member 30 hardly occur. Therefore, it is possible to suppress an increase in vehicle muffled sound due to resonance of the rear suspension member 30. In the comparative example described above, the vibration generated in the rear suspension member 30 due to the rolling and pitching is increased and the vehicle booming noise is increased. For example, a dynamic damper is provided in each of the rear pipes 24L and 24R. It becomes necessary to reduce the vibrating force transmitted from the rear pipes 24L, 24R to the rear suspension member 30 by, for example, mounting. However, providing such a dynamic damper increases the cost and the weight of the exhaust system. In this regard, according to the present embodiment, the rear pipe 24 can be mounted without increasing the cost and weight.
It is possible to suppress an increase in vehicle muffled sound only by adjusting the support positions of the L and 24R. The above embodiment can be implemented by changing the configuration as follows. Even if the configuration is changed in this way, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained. In the above embodiment, the stays 32, 33 of the rear suspension member 30 are arranged near the mounting portions 31FL, 31RR on the front left side and the rear right side of the vehicle 10. On the other hand, the stays 32 and 33 are connected to the vehicle 10.
In the vicinity of the mounting portion 31RR on the front left side and the rear right side. On the other hand, each stay 32,
33 may be disposed near the mounting portions 31FR and 31RL on the front right and rear left sides of the vehicle 10. In the above embodiment, the support structure of the exhaust pipe 22 branched in a bifurcated manner on the rear side of the vehicle 10 has been described. For example, an exhaust pipe independently provided corresponding to each bank of the V-type engine may be used. You may make it support with the rear suspension member 30 similarly to the said embodiment. In the above embodiment, the support structure of the exhaust system 20 in the four-cylinder engine 10 has been described. However, the engine may have three or less cylinders or five or more cylinders. In the above embodiment, a rear wheel drive type (FR type)
Although the rear pipes 24L and 24R are supported by the rear suspension member 30 of the vehicle 10, the respective pipes 24L and 24R may be supported by the rear suspension member of a front-wheel drive (FF) vehicle. . The embodiments of the present invention have been described above, but the technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described. -In the exhaust system supporting structure of the internal combustion engine for a vehicle, the pair of exhaust pipes constituting the exhaust system of the internal combustion engine are supported by the respective supporting portions of the subframe supported by the vehicle body, and the rolling in the subframe is performed. An exhaust system support structure for an internal combustion engine for a vehicle, wherein each of the support portions is arranged on a straight line inclined with respect to both the rotation axis and the pitching rotation axis. According to the present invention, each supporting portion of the sub-frame for supporting a pair of exhaust pipes is arranged at an asymmetrical position with respect to both the rolling rotation axis and the pitching rotation axis in the sub-frame. ing. Therefore, even if the vibrating force caused by the exhaust pulsation and the engine vibration is input to the subframe from each exhaust pipe, the rolling and pitching of the subframe are less likely to be excited, and are transmitted from the subframe to the vehicle body. Among the vibrations, the frequency components in the frequency band of the vehicle muffled sound decrease. as a result,
The resonance of the vehicle body can be suppressed to reduce the muffled sound of the vehicle.

【図面の簡単な説明】 【図1】エンジンの排気系及びリアサスペンションメン
バを示す平面図。 【図2】リアパイプの支持構造を示す平面図。 【図3】図2の3−3線に沿った断面図。 【図4】図2の4−4線に沿った断面図。 【図5】図2の5−5線に沿った断面図。 【図6】排気系の第1の振動モードを示す説明図。 【図7】排気系の第2の振動モードを示す説明図。 【図8】リアサスペンションメンバのローリングを示す
説明図。 【図9】リアサスペンションメンバのピッチングを示す
説明図。 【図10】リアサスペンションメンバを示す斜視図。 【符号の説明】 10…車輌、11…エンジン、13…ボデー、20…排
気系、21…エキゾーストマニホルド、22…エキゾー
ストパイプ、23…フロントパイプ、24L,24R…
リアパイプ、28L,28R…マフラ、30…リアサス
ペンションメンバ、32…第1のステー、33…第2の
ステー、26,27…ステー、40,41…ラバーマウ
ント。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing an exhaust system and a rear suspension member of an engine. FIG. 2 is a plan view showing a support structure for a rear pipe. FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2; FIG. 4 is a sectional view taken along the line 4-4 in FIG. 2; FIG. 5 is a sectional view taken along the line 5-5 in FIG. 2; FIG. 6 is an explanatory diagram showing a first vibration mode of the exhaust system. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second vibration mode of the exhaust system. FIG. 8 is an explanatory view showing rolling of a rear suspension member. FIG. 9 is an explanatory view showing pitching of a rear suspension member. FIG. 10 is a perspective view showing a rear suspension member. [Description of Signs] 10 ... vehicle, 11 ... engine, 13 ... body, 20 ... exhaust system, 21 ... exhaust manifold, 22 ... exhaust pipe, 23 ... front pipe, 24L, 24R ...
Rear pipe, 28L, 28R muffler, 30 rear suspension member, 32 first stay, 33 second stay, 26, 27 stay, 40, 41 rubber mount.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−170527(JP,A) 特開 平7−108951(JP,A) 特開 昭56−81214(JP,A) 特開 昭56−81215(JP,A) 実開 昭63−168172(JP,U) 実開 昭61−67024(JP,U) 実開 昭53−84831(JP,U) 実開 平3−73615(JP,U) 実開 平3−88925(JP,U) 実開 平4−29429(JP,U) 実開 昭57−109002(JP,U) 実開 昭60−188023(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 13/04 B62D 21/00 B62D 25/20 Continuation of front page (56) References JP-A-8-170527 (JP, A) JP-A-7-108951 (JP, A) JP-A-56-81214 (JP, A) JP-A-56-81215 (JP, A) , A) Fully open sho 63-168172 (JP, U) Really open sho 61-67024 (JP, U) Full open sho 53-84831 (JP, U) Real open flat 3-73615 (JP, U) 3-88925 (JP, U) JP-A 4-29429 (JP, U) JP-A 57-109002 (JP, U) JP-A 60-1888023 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60K 13/04 B62D 21/00 B62D 25/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 内燃機関の排気系を構成する一対の排気
管を車輌ボデーに支持されたサブフレームの各支持部に
てそれぞれ支持するようにした車輌用内燃機関の排気系
支持構造において、前記各支持部を前記サブフレームに
おけるローリングの回転軸及びピッチングの回転軸の双
方に関して非対称な位置に配置したことを特徴とする車
輌用内燃機関の排気系支持構造。
(1) An internal combustion engine for a vehicle, wherein a pair of exhaust pipes constituting an exhaust system of an internal combustion engine are supported by respective support portions of a subframe supported by the vehicle body. An exhaust system support structure for an internal combustion engine for a vehicle, wherein each of the support portions is disposed at an asymmetric position with respect to both a rotation axis of rolling and a rotation axis of pitching in the subframe.
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