JP3829564B2

JP3829564B2 - 車両の排気系構造

Info

Publication number: JP3829564B2
Application number: JP2000033477A
Authority: JP
Inventors: 幸人酒井; 昌輝秋山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2020-02-10
Also published as: JP2001221043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の排気系構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の排気系は、図４に示すように、排ガスの流れる方向に沿ってエキゾーストマニホルド５１、触媒コンバータ５２、サブマフラ５４、メインマフラ５５、テールパイプ５６がこの順で配置されると共に各々が排気管６１〜６３によって接続され、予め定められた複数の位置にてサポート部材７１，７２により車体に支持された構造を有している。この車両の排気系では、エキゾーストマニホルド５１と触媒コンバータ５２との間の排気管６１に振動吸収用のフレキシブルパイプ６５が取り付けられている。もしフレキシブルパイプ６５がないとすれば、エンジンのローリング、ピッチング等による振動あるいは悪路走行時における振動を受けてサポート部材７１，７２が共振して耳障りな車内音が発生することがあるため、フレキシブルパイプ６５を設けることにより上記振動を吸収してサポート部材７１，７２の共振を抑制し、車内音を低減させているのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４の構成では、フレキシブルパイプ６５を取り付けるためのスペースを確保する必要があるため、そのようなスペースが確保できない場合には採用できないという問題があった。また、フレキシブルパイプ６５を使用するため、その分コストが嵩むという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決することを課題とするものであり、別部品を使用することなく簡単な構成により車内音を低減可能な車両の排気系構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、本発明は、排気系を構成する排気管を予め定められた位置にてサポート部材によって車体に支持する車両の排気系構造であって、
車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが車両上下方向の振動レベルである場合には前記排気管の断面は上下方向に潰されて扁平化され、車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが車両左右方向の振動レベルである場合には前記排気管の断面は左右方向に潰されて扁平化されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の車両の排気系構造では、排気管の断面を扁平化することにより、扁平化する前に比べて排気系構造の振動の位相をずらして車内音に影響を与える位置に取り付けられたサポート部材の振動レベルを小さくすることが可能となり、その結果車内音を低減させることができる。
また、車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが車両上下方向の振動レベルである場合には排気管の断面は上下方向に潰されて扁平化され、車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが車両左右方向の振動レベルである場合には排気管の断面は左右方向に潰されて扁平化されているので、サポート部材の振動レベルが車両上下方向の振動レベルの場合には、排気管の断面を上下方向に潰して扁平化すると振動の位相がずれて効果的に振動レベルの低減化を図ることができる。
また、サポート部材の振動レベルが車両左右方向の振動レベルの場合には、排気管の断面を左右方向に潰して扁平化すると振動の位相がずれて効果的に振動レベルの低減化を図ることができる。
【０００７】
このように本発明の車両の排気系構造によれば、従来のようにフレキシブルパイプを別部品として使用することなく、排気管の断面を扁平化させるという簡単な構成によって車内音の低減を実現できるという効果が得られる。
本発明の車両の排気系構造では、車内音に影響を与える位置のサポート部材のうち所定のエンジン回転数に対応した振動レベルが低減するように、排気管の断面が扁平化されていることが好ましい。即ち、車内音に影響を与える位置のサポート部材は、エンジン回転数に対する振動レベルをみたとき複数のピークが存在するが、車内音に大きな影響を与えるエンジン回転数に対応した振動レベルを低減させることが、車内音を効果的に低減させるうえで好ましい。なお、車内音に大きな影響を与えるエンジン回転数は、各車種によって異なることがある。
【０００８】
本発明の車両の排気系構造では、エキゾーストマニホルドと触媒コンバータとの間の排気管の断面が扁平化されていることが好ましい。この場合、エキゾーストマニホルドと触媒コンバータとの間の排気管がエンジンに近いため、エンジンのローリング、ピッチング等による振動の位相を効果的にずらすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の車両の排気系の概略説明図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
本実施形態の車両の排気系は、排ガスの流れる方向に沿ってエキゾーストマニホルド１、触媒コンバータ２、触媒コンバータ３、サブマフラ４、メインマフラ５、テールパイプ６がこの順で配置されると共に各々が排気管（第１〜第４排気管１１〜１４）によって接続され、予め定められた複数の位置に設けられたサポート部材（第１及び第２サポート部材２１，２２）により車体（図示略）に支持されている。
【００１１】
排気管は、エキゾーストマニホルド１と触媒コンバータ２とを連結する第１排気管１１、触媒コンバータ２と触媒コンバータ３とを連結する第２排気管１２、触媒コンバータ３とサブマフラ４とを連結する第３排気管１３、サブマフラ４とメインマフラ５とを連結する第４排気管１４から構成されている。このうち、第１排気管及１１び第４排気管１４は、その途中に継ぎ手としてのフランジ１１ａ，１４ａが介在している。また、第１排気管１１は、エキゾーストマニホルド１との接続部分から車両上下方向に延び出したあと屈曲されて（屈曲部分１１ｂという）、車両後方に延び出すように形成されている。この屈曲部分１１ｂは、図２に示すようにその断面が上下方向に潰されて扁平化されている。
【００１２】
第１サポート部材２１は、触媒コンバータ３とサブマフラ４とを連結する第３排気管１３を車体に支持するものであり、第２サポート部材２２は、メインマフラ５を車体に支持するものである。
ところで、この車両の排気系はエンジンのローリング、ピッチング等による振動あるいは悪路走行時における振動を受けるため、これにより第１及び第２サポート部材２１，２２が振動する。この車両では、第１サポート部材２１の取付位置が車内音に大きな影響を与える位置に相当し、エンジン回転数４５００ｒｐｍ付近における第１サポート部材２１の振動レベルが最も車内音に影響を与える。ここで、図３はエンジン回転数と第１サポート部材２１の振動レベルとの関係を表すグラフであり、実線は本実施形態に関するものであり、破線は比較形態に関するものである。なお、比較形態は第１排気管１１の屈曲部分１１ｂが扁平化されていない点を除き本実施形態と同じ構成である。
【００１３】
この図３において、最も車内音に影響を与えるエンジン回転数４５００ｒｐｍにおける振動レベルに注目すると、比較形態では振動レベルが８０ｄＢを超えているのに対し、第１排気管１１が扁平された本実施形態では振動レベルが６５ｄＢまで低減されている。その結果、本実施形態では比較形態に比べて車内音が低減される。
【００１４】
また、グラフの全体形状をみると、本実施形態のグラフパターンは比較形態のグラフパターンをエンジン回転数の低い側にシフトしたものとなっている。なお、第１排気管１１をどの程度扁平するかについては振動レベルの低減具合を見ながら決定する。その際、大きく扁平させるほどグラフパターンがエンジン回転数の低い側に大きくシフトするが、あまりにも大きく扁平させると、グラフパターンがシフトし過ぎてエンジン回転数４５００ｒｐｍにおける振動レベルが再び増加してしまったり、排気管の不具合（割れ等）が発生したりするおそれがあるため、これらを考慮して適宜定めることになる。
【００１５】
このように、本実施形態の車両の排気系によれば、第１排気管１１の屈曲部分１１ｂの断面を扁平化することにより、扁平化する前に比べて排気系全体の振動の位相をずらし、車内音に影響を与える位置に取り付けられた第１サポート部材２１の振動レベルを小さくすることが可能となり、その結果車内音を低減させることができる。したがって、従来のようにフレキシブルパイプを別部品として使用することなく、第１排気管１１の断面を扁平化させるという簡単な構成によって車内音の低減を実現できるという効果が得られる。
【００１６】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では第１排気管１１の屈曲部分１１ｂを扁平化したが、第１サポート部材２１の振動レベルを小さくすることができるのであれば、第１排気管１１の他の部分あるいは他の排気管１２〜１４を扁平化しても構わない。但し、第１排気管１１は他の排気管に比べてエンジンに近いため、エンジンのローリング、ピッチング等による振動の位相を効果的にずらすことができ、この点で好ましい。
【００１７】
また、上記実施形態では第１サポート部材２１の振動レベルが車両上下方向の場合について説明したが、第１サポート部材２１の振動レベルが車両左右方向の場合には第１排気管１１の断面を左右方向に潰して扁平化すればよい。これにより、振動の位相がずれて効果的に振動レベルの低減化を図ることができる。
【００１８】
更に、上記実施形態では触媒コンバータ２と触媒コンバータ３の二つを用いたが、図４のように触媒コンバータが一つの場合（三元触媒）であっても本発明を同様に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の車両の排気系の概略説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】エンジン回転数と第１サポート部材の振動レベルとの関係を表すグラフである。
【図４】従来の車両の排気系の概略説明図である。
【符号の説明】
１・・・エキゾーストマニホルド、２・・・触媒コンバータ、３・・・触媒コンバータ、４・・・サブマフラ、５・・・メインマフラ、６・・・テールパイプ、１１〜１４・・・第１〜第４排気管、１１ｂ・・・屈曲部分、２１，２２・・・第１及び第２サポート部材。

Claims

排気系を構成する排気管を予め定められた位置にてサポート部材によって車体に支持する車両の排気系構造であって、
車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが車両上下方向の振動レベルである場合には前記排気管の断面は上下方向に潰されて扁平化され、車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが車両左右方向の振動レベルである場合には前記排気管の断面は左右方向に潰されて扁平化されていることを特徴とする車両の排気系構造。
請求項１記載の車両の排気系構造であって、
前記車内音に影響を与える位置のサポート部材のうち所定のエンジン回転数に対応した振動レベルが低減するように、前記排気管の断面が扁平化されている車両の排気系構造。
請求項１又は２記載の車両の排気系構造であって、
車内音に影響を与える位置のサポート部材の振動レベルが低減するように、前記エキゾーストマニホルドと前記触媒コンバータとの間の排気管の断面が扁平化されている車両の排気系構造。