JPH0788770B2 - 自動車の排気消音装置 - Google Patents
自動車の排気消音装置Info
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- JPH0788770B2 JPH0788770B2 JP63007187A JP718788A JPH0788770B2 JP H0788770 B2 JPH0788770 B2 JP H0788770B2 JP 63007187 A JP63007187 A JP 63007187A JP 718788 A JP718788 A JP 718788A JP H0788770 B2 JPH0788770 B2 JP H0788770B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/166—Silencing 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/04—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
- F02B27/06—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車の排気消音装置に関し、とりわけ、排気
抵抗を切換可能な消音器を備え、該騒音器の排気抵抗を
切換えることにより、運転状況に応じて消音性能または
エンジンの出力性能が向上される自動車の排気消音装置
に関する。
抵抗を切換可能な消音器を備え、該騒音器の排気抵抗を
切換えることにより、運転状況に応じて消音性能または
エンジンの出力性能が向上される自動車の排気消音装置
に関する。
従来の技術 この種の排気消音装置としては、たとえば特開昭62−12
6217号公報に開示されたものが従来存在する。
6217号公報に開示されたものが従来存在する。
かかる従来の排気消音装置は、エンジンの回転数とか負
荷に応じて消音器の消音性能、つまり消音器の排気抵抗
が切換バルブを介して切換えられるようになっており、
エンジン負荷が比較的小さい市街地走行時等は排気抵抗
を大きく（バルブ閉）する領域を広くして消音効果が増
大される一方、エンジン負荷を大きく必要とする高速走
行時とか急加速時には、逆に排気抵抗を小さく（バルブ
開）する領域を広くしてエンジンの出力性能が向上され
る構成となっている。
荷に応じて消音器の消音性能、つまり消音器の排気抵抗
が切換バルブを介して切換えられるようになっており、
エンジン負荷が比較的小さい市街地走行時等は排気抵抗
を大きく（バルブ閉）する領域を広くして消音効果が増
大される一方、エンジン負荷を大きく必要とする高速走
行時とか急加速時には、逆に排気抵抗を小さく（バルブ
開）する領域を広くしてエンジンの出力性能が向上され
る構成となっている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる従来の排気消音装置にあっては、
単に排気抵抗の切換時点をエンジンの高負荷時と低負荷
時で変化させることにより、消音重視から出力重視かの
選択を行う構成となっていた。
単に排気抵抗の切換時点をエンジンの高負荷時と低負荷
時で変化させることにより、消音重視から出力重視かの
選択を行う構成となっていた。
ところが、エンジン負荷とエンジン回転数で排気抵抗を
切換えた場合、運転状況に応じた消音性能またはエンジ
ン出力性能が向上されるとしても、排気吐出音を原因と
する車室内のこもり音に対しては何ら対策が施されてお
らず、排気抵抗の切換え時点の設定によっては該こもり
音が増大されてしまう。
切換えた場合、運転状況に応じた消音性能またはエンジ
ン出力性能が向上されるとしても、排気吐出音を原因と
する車室内のこもり音に対しては何ら対策が施されてお
らず、排気抵抗の切換え時点の設定によっては該こもり
音が増大されてしまう。
即ち、Ｖ型６気筒エンジンで各気筒から片側の３気筒と
残りの３気筒の各エグゾーストマニホルドの合流部まで
の長さが異なるものでは、消音器の排気吐出音エネルギ
ーは第６図中実線に示すように、エンジン負荷が大きく
なる加速時にはエンジン回転の３次成分が、バルブ開状
態でエンジン回転数〜2000rpmまでの間に大きく現れ、
かつ、エンジン負荷が小さくなる減速時には、３気筒と
残りの３気筒の各エグゾーストマニホルドの合流部まで
の長さが異なることによる排気の位相ずれに起因した1.
5次成分がバルブ開状態で3000〜4000rpm付近に大きく現
れることが確認されている。
残りの３気筒の各エグゾーストマニホルドの合流部まで
の長さが異なるものでは、消音器の排気吐出音エネルギ
ーは第６図中実線に示すように、エンジン負荷が大きく
なる加速時にはエンジン回転の３次成分が、バルブ開状
態でエンジン回転数〜2000rpmまでの間に大きく現れ、
かつ、エンジン負荷が小さくなる減速時には、３気筒と
残りの３気筒の各エグゾーストマニホルドの合流部まで
の長さが異なることによる排気の位相ずれに起因した1.
5次成分がバルブ開状態で3000〜4000rpm付近に大きく現
れることが確認されている。
また、上記排気抵抗の切換時点は、実車においてはエン
ジンの出力性能の向上を目的としてエンジン回転数が20
00〜3000rpmに設定される。
ジンの出力性能の向上を目的としてエンジン回転数が20
00〜3000rpmに設定される。
従って、これら排気抵抗の切換時点と、排気吐出音エネ
ルギーが増大されるエンジン回転数領域がオーバーラッ
プされることになり、該排気吐出音エネルギーが増大さ
れる回転数領域で切換バルブが開状態にあるとき、該エ
ネルギーが大きい状態で排気されてしまう。
ルギーが増大されるエンジン回転数領域がオーバーラッ
プされることになり、該排気吐出音エネルギーが増大さ
れる回転数領域で切換バルブが開状態にあるとき、該エ
ネルギーが大きい状態で排気されてしまう。
一方、車室内のこもり音は室内空洞部に入力振動が共鳴
されることにより発生することが知られており、このと
き、特に車室内の車両前後方向寸法を半波長とする周波
数がこもり音として影響する。
されることにより発生することが知られており、このと
き、特に車室内の車両前後方向寸法を半波長とする周波
数がこもり音として影響する。
たとえば、車室内前後方向寸法（ｌ）を1.9mとすると、
車室内の車両前後方向共鳴周波数（γ）は、γ＝c/l×1
/2（c:音速≒34m/S）よりγ＝89.5Hzとなり、これをエ
ンジン回転数に直すとエンジン回転の1.5次成分ではＮ
1.5＝60/n×ｆ＝60/1.5×89.5＝3580(rpm)、３次成分で
はN3＝60/3×89.5＝1790(rpm)となる。
車室内の車両前後方向共鳴周波数（γ）は、γ＝c/l×1
/2（c:音速≒34m/S）よりγ＝89.5Hzとなり、これをエ
ンジン回転数に直すとエンジン回転の1.5次成分ではＮ
1.5＝60/n×ｆ＝60/1.5×89.5＝3580(rpm)、３次成分で
はN3＝60/3×89.5＝1790(rpm)となる。
ところが、上記第６図に示すようにバルブ開状態では、
加速時に上記こもり音として共鳴する３次成分の回転数
N3領域が排気吐出音エネルギーの増大領域に一致され、
かつ、減速時に上記1.5次成分の回転数Ｎ1.5領域が排気
吐出音エネルギーの増大領域に一致されてしまう。
加速時に上記こもり音として共鳴する３次成分の回転数
N3領域が排気吐出音エネルギーの増大領域に一致され、
かつ、減速時に上記1.5次成分の回転数Ｎ1.5領域が排気
吐出音エネルギーの増大領域に一致されてしまう。
従って、このようにバルブ開状態で加速時にN3領域のこ
もり音ピーク点および減速時にＮ1.5領域のこもり音ピ
ーク点を通過させると、車室内こもり音が著しく増大さ
れて車室内の静粛性が損なわれてしまうという問題点が
あった。
もり音ピーク点および減速時にＮ1.5領域のこもり音ピ
ーク点を通過させると、車室内こもり音が著しく増大さ
れて車室内の静粛性が損なわれてしまうという問題点が
あった。
そこで、本発明は運転状況に応じた消音性能およびエン
ジンの出力性能を満足しつつ、車室内のこもり音をも大
幅に低減することができる自動車の排気消音装置を提供
することを目的とする。
ジンの出力性能を満足しつつ、車室内のこもり音をも大
幅に低減することができる自動車の排気消音装置を提供
することを目的とする。
問題点を解決するための手段 かかる目的を達成するために本発明は、各気筒から全気
筒のエグゾーストマニホルド合流部までの距離が、Ｍ気
筒と残りのＭ気筒とで異なる2M気筒エンジン（Ｍ＝1,2,
3…）と、切換バルブを介して排気抵抗が切換えられる
消音器と、車両のエンジン負荷およびエンジン回転数を
それぞれ検出する手段とを備え、該手段で検出されたエ
ンジン負荷および，またはエンジン回転数に応じて上記
切換バルブを、エンジンの低負荷または低回転側で閉に
して消音性能を向上し、かつ、高負荷または高回転側で
開にしてエンジンの出力性能を向上する自動車の排気消
音装置において、上記切換バルブの開閉切換時点を、エ
ンジン負荷大の場合は、車室内の車両前後方向の共鳴周
波数に対応するＭ次のエンジン回転数より大きくなる側
の近傍に設定し、かつ、エンジン負荷小の場合は、上記
共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン回転数より大き
くなる側の近傍に設定することにより構成する。
筒のエグゾーストマニホルド合流部までの距離が、Ｍ気
筒と残りのＭ気筒とで異なる2M気筒エンジン（Ｍ＝1,2,
3…）と、切換バルブを介して排気抵抗が切換えられる
消音器と、車両のエンジン負荷およびエンジン回転数を
それぞれ検出する手段とを備え、該手段で検出されたエ
ンジン負荷および，またはエンジン回転数に応じて上記
切換バルブを、エンジンの低負荷または低回転側で閉に
して消音性能を向上し、かつ、高負荷または高回転側で
開にしてエンジンの出力性能を向上する自動車の排気消
音装置において、上記切換バルブの開閉切換時点を、エ
ンジン負荷大の場合は、車室内の車両前後方向の共鳴周
波数に対応するＭ次のエンジン回転数より大きくなる側
の近傍に設定し、かつ、エンジン負荷小の場合は、上記
共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン回転数より大き
くなる側の近傍に設定することにより構成する。
作用 以上の構成により本発明の排気消音装置にあっては、切
換バルブの開閉切換時点が、エンジン負荷大の場合は車
室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応するＭ次のエン
ジン回転数より大きくなる側に設定されるため、該前後
方向共鳴周波数に対応するエンジン回転数では切換バル
ブが閉状態に保持されることになり、消音器から上記車
室内の車両前後方向に共鳴する排気消音エネルギーの増
大成分が発生されてしまうのを防止することができる。
換バルブの開閉切換時点が、エンジン負荷大の場合は車
室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応するＭ次のエン
ジン回転数より大きくなる側に設定されるため、該前後
方向共鳴周波数に対応するエンジン回転数では切換バル
ブが閉状態に保持されることになり、消音器から上記車
室内の車両前後方向に共鳴する排気消音エネルギーの増
大成分が発生されてしまうのを防止することができる。
同様にして、エンジン負荷小の場合も切換バルブの切換
時点が、車室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応する
M/2次のエンジン回転数より大きくなる側に設定され、
この時点では切換バルブが閉状態となって該車室内に共
鳴する排気吐出音エネルギーの増大成分が発生されてし
まうのを防止することができる。
時点が、車室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応する
M/2次のエンジン回転数より大きくなる側に設定され、
この時点では切換バルブが閉状態となって該車室内に共
鳴する排気吐出音エネルギーの増大成分が発生されてし
まうのを防止することができる。
従って、車室内の車両前後方向に共鳴される排気吐出音
の増大成分をそれぞれ低減できることに伴って、車室内
のこもり音が著しく低減されることになる。
の増大成分をそれぞれ低減できることに伴って、車室内
のこもり音が著しく低減されることになる。
実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
即ち、第１図は本発明の一実施例を示す自動車の排気消
音装置10で、12はエンジン、14は排気管、16は該排気管
14の終端部に設けられる消音器である。
音装置10で、12はエンジン、14は排気管、16は該排気管
14の終端部に設けられる消音器である。
上記エンジン12は本実施例では３気筒づつがＶ字状に配
置される所謂Ｖ型６気筒エンジンが用いられ、該Ｖ型６
気筒エンジン12では気筒数が４サイクル６気筒であるた
め、クランクシャフトの１回転に付き３回の爆発が行わ
れ、これに応じた排気吐出音が発生される。
置される所謂Ｖ型６気筒エンジンが用いられ、該Ｖ型６
気筒エンジン12では気筒数が４サイクル６気筒であるた
め、クランクシャフトの１回転に付き３回の爆発が行わ
れ、これに応じた排気吐出音が発生される。
上記排気管14はエンジン12の各気筒から片側３気筒づつ
を対として延びるエグゾーストマニホルド18,18aに接続
され、各気筒で生じた排気ガスを上記消音器16を介して
外方に排出する。尚、20は接触コンバータである。
を対として延びるエグゾーストマニホルド18,18aに接続
され、各気筒で生じた排気ガスを上記消音器16を介して
外方に排出する。尚、20は接触コンバータである。
上記消音器16は第２図に示すように、気密構造をもって
閉止されたケーシング22内に排気ガスの導入用パイプ24
および２本の排出用パンチングパイプ26,28が設けら
れ、導入用パイプ24には上記排気管14が接続されると共
に、排出用パンチングパイプ26,28にはそれぞれ第1,第
２テールチューブ30,32が接続される。
閉止されたケーシング22内に排気ガスの導入用パイプ24
および２本の排出用パンチングパイプ26,28が設けら
れ、導入用パイプ24には上記排気管14が接続されると共
に、排出用パンチングパイプ26,28にはそれぞれ第1,第
２テールチューブ30,32が接続される。
第１テールチューブ30には該チューブを開閉する切換バ
ルブ34が設けられ、該切換バルブ34がアクチュエータ36
を介して開状態に切換えられると、排気抵抗を小さくし
てエンジンの出力が増大され、かつ、切換バルブ34が閉
状態に切換えられると、排気抵抗を大きくして消音効果
が増大される。
ルブ34が設けられ、該切換バルブ34がアクチュエータ36
を介して開状態に切換えられると、排気抵抗を小さくし
てエンジンの出力が増大され、かつ、切換バルブ34が閉
状態に切換えられると、排気抵抗を大きくして消音効果
が増大される。
上記切換バルブ34はエンジン負荷およびエンジン回転数
に基づいて開閉切換が行われる。
に基づいて開閉切換が行われる。
このため、アクセルペダル38にはエンジン負荷検出手段
としてのアクセル開度センサ40が設けられると共に、エ
ンジン12にはエンジン回転数検出手段としての回転数セ
ンサ42が設けられ、これらアクセル開度センサ40および
回転数センサ42の各検出信号はコントローラ44に入力さ
れ、該コントローラ44で上記切換バルブ34の切換時点が
判断される。
としてのアクセル開度センサ40が設けられると共に、エ
ンジン12にはエンジン回転数検出手段としての回転数セ
ンサ42が設けられ、これらアクセル開度センサ40および
回転数センサ42の各検出信号はコントローラ44に入力さ
れ、該コントローラ44で上記切換バルブ34の切換時点が
判断される。
アクセル開度センサ40からの信号によって、車両が加速
状態にあるか減速状態にあるかが判断され、その加，減
速判断時点は本実施例ではアクセル開度1/2に設定され
る。
状態にあるか減速状態にあるかが判断され、その加，減
速判断時点は本実施例ではアクセル開度1/2に設定され
る。
一方、回転数センサ42からの信号によって、車両の加速
状態および減速状態における上記切換バルブ34の切換時
点が決定される。
状態および減速状態における上記切換バルブ34の切換時
点が決定される。
即ち、エンジン回転数による切換バルブ34の切換は、バ
ルブ閉による消音効果の増大領域と、バルブ開によるエ
ンジン出力の増大領域との兼ね合いを考慮した上で、車
室内こもり音、つまり車室内の車両前後方向共鳴周波数
γに基づいて決定される。
ルブ閉による消音効果の増大領域と、バルブ開によるエ
ンジン出力の増大領域との兼ね合いを考慮した上で、車
室内こもり音、つまり車室内の車両前後方向共鳴周波数
γに基づいて決定される。
上記共鳴周波数γは、車室内の車両前後方向寸法ｌによ
って決定され、第３図に示すように該寸法ｌを半波長と
する定在波として表される。
って決定され、第３図に示すように該寸法ｌを半波長と
する定在波として表される。
従って、かかる車両前後方向周波数は、 γ＝C/l×1/2…（C:音速≒340m/S）として得ることが
できる。尚、定数1/2は半波長の定在数となるための条
件である。
できる。尚、定数1/2は半波長の定在数となるための条
件である。
ここで、実車寸法により上記γを求めてみると、ｌ＝1.
9mとした場合、式から γ＝340m/s/1.9m×1/2＝89.5Nz となる。
9mとした場合、式から γ＝340m/s/1.9m×1/2＝89.5Nz となる。
次に、上記共鳴周波数γがエンジンの次数成分と一致す
るときのエンジン回転数を求める。
るときのエンジン回転数を求める。
尚、上記エンジンの次数成分は、ここでは排気管14に入
力されるエンジンの爆発行程で発生する衝撃音（排気
音）のエンジン１回転当たりの数を意味し、３次成分で
は１回転当たりに３回生じ、1.5次成分では左，右エグ
ゾーストマニホルド18,18aの長さの連いにより１回転当
たりに1.5回生ずる。
力されるエンジンの爆発行程で発生する衝撃音（排気
音）のエンジン１回転当たりの数を意味し、３次成分で
は１回転当たりに３回生じ、1.5次成分では左，右エグ
ゾーストマニホルド18,18aの長さの連いにより１回転当
たりに1.5回生ずる。
また、上記３次成分は加速時等のエンジン負荷大のとき
に現れ、かつ、上記1.5次成分は減速時等のエンジン負
荷の小のときに現れることが確認されている。
に現れ、かつ、上記1.5次成分は減速時等のエンジン負
荷の小のときに現れることが確認されている。
従って、上記３次成分の上記共鳴周波数γに一致するエ
ンジン回転数N3は、 N3＝60/n×γ＝60/3×89.5＝1790(rpm) となり、かつ、上記1.5次成分の上記γに一致する回転
数Ｎ1.5は、 Ｎ1.5＝60/15×89.5＝3580(rpm) となり、これら各回転数N3,N1.5で車室内こもり音のピ
ーク点が現れる。
ンジン回転数N3は、 N3＝60/n×γ＝60/3×89.5＝1790(rpm) となり、かつ、上記1.5次成分の上記γに一致する回転
数Ｎ1.5は、 Ｎ1.5＝60/15×89.5＝3580(rpm) となり、これら各回転数N3,N1.5で車室内こもり音のピ
ーク点が現れる。
ところが、第６図に示したように加速時にあって切換バ
ルブ34の開状態では、上記N3の回転数とオーバーラップ
される回転数領域（〜2000rpm）に３次成分の排気吐出
音エネルギーが大きく現れ、かつ、減速時にあって切換
バルブ34の開状態では、上記Ｎ1.5の回転数とオーバー
ラップされる回転数領域に1.5次成分の排気吐出音エネ
ルギーが大きく現れる。
ルブ34の開状態では、上記N3の回転数とオーバーラップ
される回転数領域（〜2000rpm）に３次成分の排気吐出
音エネルギーが大きく現れ、かつ、減速時にあって切換
バルブ34の開状態では、上記Ｎ1.5の回転数とオーバー
ラップされる回転数領域に1.5次成分の排気吐出音エネ
ルギーが大きく現れる。
従って、加速時（アクセル開度1/2以上）に上記３次成
分のこもり音ピーク点が現れる回転数N3領域、および減
速時（アクセル開度1/2以下）に上記1.5次成分のこもり
音ピーク点が現れるエンジン回転数Ｎ1.5領域に、それ
ぞれ切換バルブ34が開状態に保持されることは、増大さ
れた排気吐出音エネルギーが車室内に影響して、こもり
音の増大につながってしまう。
分のこもり音ピーク点が現れる回転数N3領域、および減
速時（アクセル開度1/2以下）に上記1.5次成分のこもり
音ピーク点が現れるエンジン回転数Ｎ1.5領域に、それ
ぞれ切換バルブ34が開状態に保持されることは、増大さ
れた排気吐出音エネルギーが車室内に影響して、こもり
音の増大につながってしまう。
このため、上記３次成分および1.5次成分の現れるエン
ジン回転数領域では、特に切換バルブ34を閉状態にし
て、これら３次成分および1.5次成分での排気吐出音エ
ネルギーを低減する必要がある。
ジン回転数領域では、特に切換バルブ34を閉状態にし
て、これら３次成分および1.5次成分での排気吐出音エ
ネルギーを低減する必要がある。
尚、上記第６図中、実線はバルブ開状態での音圧レベル
特性を示し、破線はバルブ閉状態での音圧レベル特性を
示す。
特性を示し、破線はバルブ閉状態での音圧レベル特性を
示す。
従って、本実施例では以上述べた、消音効果の必要領
域，エンジン出力の必要領域および車室内のこもり音に
影響する排気吐出音エネルギーの増大領域等に鑑みて、
第４図に示すように切換バルブ34の切換領域を設定す
る。
域，エンジン出力の必要領域および車室内のこもり音に
影響する排気吐出音エネルギーの増大領域等に鑑みて、
第４図に示すように切換バルブ34の切換領域を設定す
る。
即ち、かかる第３図の切換領域図では横軸にエンジン回
転数、縦軸にアクセル開度をとって表したもので、アク
セル開度方向には加，減速状態を判断するアクセル開度
1/2部分に切換境界が設定され、かつ、エンジン回転方
向には回転数nA（加速時），回転数nB（減速時）部分に
切換境界が設定される。
転数、縦軸にアクセル開度をとって表したもので、アク
セル開度方向には加，減速状態を判断するアクセル開度
1/2部分に切換境界が設定され、かつ、エンジン回転方
向には回転数nA（加速時），回転数nB（減速時）部分に
切換境界が設定される。
上記回転数nAは３次成分のこもり音ピーク点に対応する
回転数（N3＝1790rpm）より、安全代として回転数が数1
00rpm大きな値、たとえばnA＝2500rpmに設定され、か
つ、上記回転数nBは1.5次成分のこもり音ピーク点に対
応する回転数（Ｎ1.5＝3580rpm）から同様に安全代をみ
こしてnB＝4600rpmに設定される。
回転数（N3＝1790rpm）より、安全代として回転数が数1
00rpm大きな値、たとえばnA＝2500rpmに設定され、か
つ、上記回転数nBは1.5次成分のこもり音ピーク点に対
応する回転数（Ｎ1.5＝3580rpm）から同様に安全代をみ
こしてnB＝4600rpmに設定される。
尚、上記各安全代の幅は、加速時にあってはエンジン出
力の増大に必要な領域とか、こもり音として大きく影響
される領域、および排気吐出音エネルギーの増大領域等
を考慮して適宜設定すればよく、また、減速時にあって
は排気意消音効果を必要とする領域とか、排気吐出音エ
ネルギーの増大領域等を考慮して適宜設定すればよい。
力の増大に必要な領域とか、こもり音として大きく影響
される領域、および排気吐出音エネルギーの増大領域等
を考慮して適宜設定すればよく、また、減速時にあって
は排気意消音効果を必要とする領域とか、排気吐出音エ
ネルギーの増大領域等を考慮して適宜設定すればよい。
ところで、上記第３図中アクセル開度方向およびエンジ
ン回転数方向にそれぞれ設定される切換境界は、図中実
線で示す閉から開方向の切換境界線ａと、図中破線で示
す開から閉方向の切換境界線ｂとの間にヒステリシスが
設けられ、このヒステリシス幅はエンジン回転数方向に
は約100rpm程度とされる。
ン回転数方向にそれぞれ設定される切換境界は、図中実
線で示す閉から開方向の切換境界線ａと、図中破線で示
す開から閉方向の切換境界線ｂとの間にヒステリシスが
設けられ、このヒステリシス幅はエンジン回転数方向に
は約100rpm程度とされる。
以上の構成により本実施例の自動車の排気消音装置10に
あっては、第４図に示したようにアクセル開度1/2以上
となる車両加速時には、車室内の車両前後方向共鳴周波
数γに対応する３次のエンジン回転数N3より所定回転数
分だけ大きい回転数nAを切換バルブ34の切換時点とした
ので、該N3領域では切換バルブ34が閉状態となっている
ため、第６図に示した排気吐出音エネルギーの３次成分
を低く抑えることができる。
あっては、第４図に示したようにアクセル開度1/2以上
となる車両加速時には、車室内の車両前後方向共鳴周波
数γに対応する３次のエンジン回転数N3より所定回転数
分だけ大きい回転数nAを切換バルブ34の切換時点とした
ので、該N3領域では切換バルブ34が閉状態となっている
ため、第６図に示した排気吐出音エネルギーの３次成分
を低く抑えることができる。
従って、上記N3領域で排気吐出音が車室内に大きく影響
されるのが防止され、第５図のこもり音・音圧レベル特
性に示すように、実線で示した３次成分ピーク領域は一
点鎖線で示すように低減され、車室内の車両前後方向に
共鳴するこもり音を大幅に低減して室内の静粛性を著し
く向上させることができる。
されるのが防止され、第５図のこもり音・音圧レベル特
性に示すように、実線で示した３次成分ピーク領域は一
点鎖線で示すように低減され、車室内の車両前後方向に
共鳴するこもり音を大幅に低減して室内の静粛性を著し
く向上させることができる。
一方、アクセル開度1/2以下となる車両減速時には、上
記車両前後方向共鳴周波数γに対応する1.5次のエンジ
ン回転数分Ｎ1.5より所定回転数分だけ大きく回転数nB
を切換バルブ34の切換時点としたので、該Ｎ1.5領域で
は切換バルブ34が閉状態であるため、排気吐出音エネル
ギーの1.5次成分を低く抑えることができる。
記車両前後方向共鳴周波数γに対応する1.5次のエンジ
ン回転数分Ｎ1.5より所定回転数分だけ大きく回転数nB
を切換バルブ34の切換時点としたので、該Ｎ1.5領域で
は切換バルブ34が閉状態であるため、排気吐出音エネル
ギーの1.5次成分を低く抑えることができる。
従って、上記Ｎ1.5領域で排気吐出音が車室内に大きく
影響されるのが防止され、第５図に示したように破線で
示した1.5次成分ピーク領域は二点鎖線で示すように低
減され、車室内こもり音を大幅に低減して室内の静粛性
を向上することができる。
影響されるのが防止され、第５図に示したように破線で
示した1.5次成分ピーク領域は二点鎖線で示すように低
減され、車室内こもり音を大幅に低減して室内の静粛性
を向上することができる。
ところで、本実施例では以上述べたようにこもり音の低
減を行うことができるのは勿論のこと、加速時（アクセ
ル開度1/2以上）には切換バルブ34の切換時点が低回転
数側に設定されるので、エンジン出力の増大領域を広く
設定することができると共に、減速時（アクセル開度1/
2以下）には上記切換時点が高回転数側に設定されるの
で、消音効果の増大領域を広く設定することができる。
減を行うことができるのは勿論のこと、加速時（アクセ
ル開度1/2以上）には切換バルブ34の切換時点が低回転
数側に設定されるので、エンジン出力の増大領域を広く
設定することができると共に、減速時（アクセル開度1/
2以下）には上記切換時点が高回転数側に設定されるの
で、消音効果の増大領域を広く設定することができる。
また、本実施例では切換バルブ34を切換えるにあたっ
て、閉から開方向の切換境界線ａと、開から閉方向の切
換境界線ｂとの間にヒステリシスを設けたので、バルブ
切換境界線分でのハンチングを防止してエンジンの頻繁
な出力変動が生ずるのを防止することができる。
て、閉から開方向の切換境界線ａと、開から閉方向の切
換境界線ｂとの間にヒステリシスを設けたので、バルブ
切換境界線分でのハンチングを防止してエンジンの頻繁
な出力変動が生ずるのを防止することができる。
尚、本実施例にあってはエンジン負荷検出手段としてア
クセル開度センサ40を用いた場合を示したが、これに限
ることなくエンジンの吸入負圧を検出する負圧センサ、
排気通路内に設けた温度センサ等を用いてエンジン負荷
を検出してもよい。
クセル開度センサ40を用いた場合を示したが、これに限
ることなくエンジンの吸入負圧を検出する負圧センサ、
排気通路内に設けた温度センサ等を用いてエンジン負荷
を検出してもよい。
また、本実施例では加速状態と減速状態を判断する境界
点をアクセル開度1/2に設定した場合を示したが、この
加，減速境界点は各種エンジン性能に応じて適宜設定す
ることができる。
点をアクセル開度1/2に設定した場合を示したが、この
加，減速境界点は各種エンジン性能に応じて適宜設定す
ることができる。
更に、使用されるエンジンはＶ型６気筒エンジンに限る
ことなく、Ｍ気筒分のエグゾーストマニホルドと残りの
Ｍ気筒分のエグゾーストマニホルドの長さが異なる2M気
筒（Ｍ＝1,2,3…）のエンジンであれば、本発明を適用
できることは勿論である。
ことなく、Ｍ気筒分のエグゾーストマニホルドと残りの
Ｍ気筒分のエグゾーストマニホルドの長さが異なる2M気
筒（Ｍ＝1,2,3…）のエンジンであれば、本発明を適用
できることは勿論である。
発明の効果 以上説明したように本発明の自動車の排気消音装置にあ
っては、消音器の切換バルブの切換時点を、エンジン付
加が大きい場合は車室内の車両前後方向共鳴周波数に対
応するＭ次（Ｍ＝1,2,3…）のエンジン回転数より大き
くなる側の近傍に設定したので、該Ｍ次のエンジン回転
数領域とオーバーラップして現れる排気吐出音の増大領
域では、バルブを閉状態にして該Ｍ次成分の排気吐出音
エネルギーを大幅に低減できるため、車室内のこもり音
を著しく低減することができる。
っては、消音器の切換バルブの切換時点を、エンジン付
加が大きい場合は車室内の車両前後方向共鳴周波数に対
応するＭ次（Ｍ＝1,2,3…）のエンジン回転数より大き
くなる側の近傍に設定したので、該Ｍ次のエンジン回転
数領域とオーバーラップして現れる排気吐出音の増大領
域では、バルブを閉状態にして該Ｍ次成分の排気吐出音
エネルギーを大幅に低減できるため、車室内のこもり音
を著しく低減することができる。
また、エンジン負荷が小さい場合は、上記切換時点を上
記共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン回転数より大
きくなる側の近傍に設定したので、該M/2次のエンジン
回転数領域とオーバーラップして現れる排気吐出音のM/
2次成分のエネルギーをバルブ閉により大幅に低減して
も、こもり音を著しく低減することができ、上記エンジ
ン負荷大の時のこもり音低減と相俟って車室内の静粛性
を著しく向上することができる。
記共鳴周波数に対応するM/2次のエンジン回転数より大
きくなる側の近傍に設定したので、該M/2次のエンジン
回転数領域とオーバーラップして現れる排気吐出音のM/
2次成分のエネルギーをバルブ閉により大幅に低減して
も、こもり音を著しく低減することができ、上記エンジ
ン負荷大の時のこもり音低減と相俟って車室内の静粛性
を著しく向上することができる。
更に、上記Ｍ次のエンジン回転数は比較的に低いため、
これに伴って切換バルブの切換時点も低回転域となり、
バルブ開によるエンジン出力の増大領域を広くして加速
性能の向上を図ることができると共に、上記M/2次のエ
ンジン回転数は比較的に高いため、バルブ閉による消音
効果の増大領域を広くして騒音防止性能の向上を図るこ
とができるという各種優れた効果を奏する。
これに伴って切換バルブの切換時点も低回転域となり、
バルブ開によるエンジン出力の増大領域を広くして加速
性能の向上を図ることができると共に、上記M/2次のエ
ンジン回転数は比較的に高いため、バルブ閉による消音
効果の増大領域を広くして騒音防止性能の向上を図るこ
とができるという各種優れた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
本発明に用いられる消音器の一実施例を示し拡大断面
図、第３図はこもり音の原因となる振動の共鳴状態を示
す説明図、第４図は本発明で設定される切換バルブの切
換領域図、第５図はエンジン回転数に対するこもり音の
音圧レベル特性図、第６図はエンジン回転数に対する排
気吐出音の音圧レベル特性図である。 10……排気消音装置、12……エンジン、14……排気管、
16……消音器、18,18a……エグゾーストマニホルド、34
……切換バルブ、38……アクセルペダル、40……アクセ
ル開度センサ（エンジン負荷検出手段）、42……回転数
センサ（エンジン回転数検出手段）。
本発明に用いられる消音器の一実施例を示し拡大断面
図、第３図はこもり音の原因となる振動の共鳴状態を示
す説明図、第４図は本発明で設定される切換バルブの切
換領域図、第５図はエンジン回転数に対するこもり音の
音圧レベル特性図、第６図はエンジン回転数に対する排
気吐出音の音圧レベル特性図である。 10……排気消音装置、12……エンジン、14……排気管、
16……消音器、18,18a……エグゾーストマニホルド、34
……切換バルブ、38……アクセルペダル、40……アクセ
ル開度センサ（エンジン負荷検出手段）、42……回転数
センサ（エンジン回転数検出手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−126217（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−156111（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−169216（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−183013（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】各気筒から全気筒分のエグゾーストマニホ
ルド合流部までの距離が、Ｍ気筒と残りのＭ気筒とで異
なる2M気筒エンジン（Ｍ＝1,2,3…）と、切換バルブを
介して排気抵抗が切換えられる消音器と、車両のエンジ
ン負荷およびエンジン回転数をそれぞれ検出する手段と
を備え、該手段で検出されたエンジン負荷および，また
はエンジン回転数に応じて上記切換バルブを、エンジン
の低負荷または低回転側で閉にして消音性能を向上し、
かつ、高負荷または高回転側で開にしてエンジンの出力
性能を向上する自動車の排気消音装置において、 上記切換バルブの開閉切換時点を、エンジン負荷大の場
合は、車室内の車両前後方向の共鳴周波数に対応するＭ
次のエンジン回転数より大きくなる側の近傍に設定し、
かつ、エンジン負荷小の場合は、上記共鳴周波数に対応
するM/2次のエンジン回転数より大きくなる側の近傍に
設定したことを特徴とする自動車の排気消音装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007187A JPH0788770B2 (ja) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | 自動車の排気消音装置 |
| US07/297,649 US4901528A (en) | 1988-01-16 | 1989-01-17 | System for suppressing noise due to exhaust gas from motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007187A JPH0788770B2 (ja) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | 自動車の排気消音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01182515A JPH01182515A (ja) | 1989-07-20 |
| JPH0788770B2 true JPH0788770B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=11659050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63007187A Expired - Fee Related JPH0788770B2 (ja) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | 自動車の排気消音装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4901528A (ja) |
| JP (1) | JPH0788770B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5189266A (en) * | 1989-06-09 | 1993-02-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicular exhaust resonance suppression system and sensing means therefore |
| JP3053823B2 (ja) * | 1989-10-23 | 2000-06-19 | カルソニック株式会社 | 車両用排気装置の制御方法 |
| EP0733784B1 (en) * | 1995-02-24 | 2004-04-21 | Calsonic Kansei Corporation | Muffler controller for use in controllable exhaust system of internal combustion engine |
| EP0733785B1 (en) * | 1995-02-24 | 2003-07-16 | Calsonic Kansei Corporation | Muffler controller for use in controllable exhaust system of internal combustion engine |
| DE69702447T2 (de) | 1996-04-22 | 2001-02-22 | Wilhelmus Lambertus Arnoldus Meusen | Abgasvorrichtung für brennkraftmaschinen und fahrzeug mit dieser vorrichtung |
| NL1002921C2 (nl) * | 1996-04-22 | 1997-10-23 | Wilhelmus Lambertus Arnoldus M | Uitlaatsamenstel voor gebruik bij verbrandingsmotoren en voertuig, voorzien van een dergelijke samenstel. |
| JP3017964B2 (ja) * | 1997-09-12 | 2000-03-13 | 株式会社三五 | 消音器 |
| FR2823181B1 (fr) * | 2001-04-06 | 2003-08-22 | Dassault Aviat | Dispositif d'alimentation en air frais d'un aeronef |
| US6732510B2 (en) | 2002-02-06 | 2004-05-11 | Arvin Technologies, Inc. | Exhaust processor with variable tuning system |
| GB0327401D0 (en) * | 2003-11-25 | 2003-12-31 | Emmett Malcolm D | Silencer for exhaust systems |
| US20080023261A1 (en) * | 2004-05-14 | 2008-01-31 | Yanmar Co., Ltd. | Noise Proof Structure of Cabin |
| US7347045B2 (en) * | 2004-06-30 | 2008-03-25 | Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. | Motorcycle dynamic exhaust system |
| DE102005029763A1 (de) * | 2005-06-27 | 2006-12-28 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Verfahren zum Betätigen eines Umsteuerorgans einer Abgasanlage für ein Fahrzeug |
| DE102005041692A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Schalldämpfer für eine Abgasanlage |
| WO2007103215A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Pacbrake Company | High-performance muffler assembly with multiple modes of operation |
| US20090319160A1 (en) * | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Callahan Joseph E | Active exhaust valve control strategy for improved fuel consumption |
| WO2011055415A1 (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| US20180223709A1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | GM Global Technology Operations LLC | Function based continuous exhaust valve control |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102508A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-25 | Nippon Radiator Co Ltd | Muffler |
| JPS5974325A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関の排気装置 |
| JPS61162001A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Toray Ind Inc | 反射防止膜を有する光学レンズ |
| JPH06100085B2 (ja) * | 1985-11-26 | 1994-12-12 | カルソニック株式会社 | 自動車の排気消音装置 |
-
1988
- 1988-01-16 JP JP63007187A patent/JPH0788770B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-17 US US07/297,649 patent/US4901528A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4901528A (en) | 1990-02-20 |
| JPH01182515A (ja) | 1989-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |