專利名稱：內燃機的排氣噪聲控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內燃機的排氣噪聲控制裝置，更詳細地說，涉及這樣一種內燃機的排氣噪聲控制裝置從排氣管分支的旁通管由“U”字部和倒“U”字部形成，可使旁通管的配置空間最小化，增大排氣管與旁通管的長度的差，適當地控制低頻的噪聲。
一般情況下，控制機動車的發(fā)動機等那樣的內燃機的排氣噪聲的方法使用消聲器。然而，該消聲器構造復雜，通過消聲器的廢氣的流動阻力增加，由此使發(fā)動機的背壓增加，內燃機的效率下降。
另外，機動車的排氣噪聲相應于各種發(fā)動機的回轉速度變化改變噪聲的主要成分，所以，可在發(fā)動機的回轉速度的整個范圍有效地工作的消聲器存在制作難的問題。
另外，最近，為了克服利用這樣的消聲器控制排氣噪聲的方法的缺點，針對由新的噪聲控制方法進行排氣噪聲的能動控制的研究很活躍。作為最近研究的能動控制的代表性方式的一例，有利用傳聲器的排氣噪聲控制裝置，該排氣噪聲控制裝置由設于廢氣通過的排氣管的噪聲測定用傳聲器測定噪聲，判斷數據，由設置于排氣管的揚聲器輸出該數據，由該揚聲器產生與測定的排氣噪聲大小相同、位相反的抵消聲音，從而與噪聲源的排氣噪聲相互抵消干涉，減小放出到車輛外部的排氣噪聲。
然而，在通過設置于排氣管的揚聲器產生這樣的抵消聲音的方式中，由于排氣噪聲大，噪聲的主要成分處于低頻帶，所以，為了使其相互抵消，需要非常高的功率的揚聲器，對于通常的揚聲器的特性來說，為了產生低頻的聲音，必須增大揚聲器的直徑，而安裝于車輛下部的高功率、大型的揚聲器的制作較困難，設置空間的確保和制作、維修等也存在很多問題。
另一方面，作為能動控制的另一例，示于日本專利申請第1995-2473號所示的利用噪聲傳遞管的能動噪聲控制裝置如

圖1所示那樣，在將發(fā)動機40的廢氣排出到外部的排氣管1追加“U”字形旁通管10，設置在一定區(qū)間使排氣通道旁通為2條后再合成一起地構成的旁通區(qū)間。
上述旁通管10由從上述排氣管1分支的固定體11、12和可滑動地接合于上述固定體11、12的移動體14構成，上述旁通管10的長度可由促動器20和控制部30能動地改變，該促動器20具有使上述移動體14從上述固定體11、12滑動的作動桿22，該控制部30根據設置于排氣管1一側的傳聲器32測定的噪聲或發(fā)動機的轉速(rpm)信號等判斷上述促動器20是否在作動，輸出控制信號。
這樣的現有技術的利用噪聲傳遞管的路線差的能動噪聲控制裝置設定上述旁通管10的長度，使通過旁通管10和排氣管1的噪聲的相位為180度，從而使通過2個管的廢氣的噪聲相互抵消。
然而，現有技術的利用噪聲傳遞管的路線差的能動噪聲控制裝置在考慮到一般的排氣噪聲處于低頻帶時，為了使低頻噪聲相抵消，必須增大從排氣管1分支的旁通10的長度a+b+c與不流入到旁通管的廢氣通過的排氣管區(qū)域的長度d的差，但難以確保在車輛下部較長地設置上述旁通管10的空間，為了使上述旁通管10的長度可變，當使上述移動體14從固定體11、12滑動時，支承上述促動器20和作動桿22相當困難，所以，存在不能適當控制低頻噪聲的問題。
另外，高溫廢氣通過上述旁通管10，該高溫廢氣在上述固定體11、12或移動體14產生局部熱變形，存在對上述移動體14的滑動作動和耐久性產生不良影響的問題。
當廢氣旁通上述旁通10內部時，異物可能與高溫廢氣一起流入到旁通管10的內側，該異物可能妨礙上述移動體14的滑動作動。
本發(fā)明就是為了解決上述現有技術的問題點而作出的，其目的在于提供一種內燃機排氣噪聲控制裝置，該內燃機排氣噪聲控制裝置以“U”字部和倒“U”字部交替形成連接于排氣管的旁通管，可使旁通管的設置空間最小化，并可將旁通管的可變長度形成得較長，從而可減小寬頻帶的噪聲。
另外，本發(fā)明的目的在于阻止異物流入到上述旁通管的內側，防止異物使旁通管誤作動。
本發(fā)明的目的還在于使旁通管在平行于排氣管的長度方向上可改變長度，適當地設置旁通管，減小寬頻帶的噪聲。
為了解決上述問題的本發(fā)明的內燃機排氣噪聲控制裝置的特征在于包含排氣管、旁通管、促動器、及控制部，該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部，該旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支，交替形成“U”字部和倒“U”字部，長度可變，該促動器在上述旁通管連接作動桿，用于使上述旁通管的長度變化，該控制部用于控制上述促動器。
本發(fā)明的內燃機排氣噪聲控制裝置的特征在于包含排氣管、旁通管、促動器、及控制部，該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部，該旁通管在兩側隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支，平行于上述排氣管地進行配置，長度可變，該促動器在上述旁通管連接作動桿，用于使上述旁通管的長度變化，該控制部用于控制上述促動器。
本發(fā)明的內燃機排氣噪聲控制裝置的特征還在于包含排氣管、主旁通管、輔助旁通管、促動器、及控制部，該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部，該主旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支并且長度可變，該輔助旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述主旁通管分支并且長度可變，該促動器在上述主旁通管和輔助旁通管連接作動桿，用于使主旁通管或輔助旁通管的長度變化，該控制部用于控制上述促動器。
圖1為示出現有技術的內燃機排氣噪聲控制裝置的要部的局部剖切構成圖，圖2為示出將本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管配置成曲折狀的狀態(tài)的局部剖切構成圖，圖3為示出將本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管配置成立體狀的狀態(tài)的透視圖，圖4a為示出本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管以波紋管連接的狀態(tài)的正面圖，
圖4b為示出本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管以天線方式連接的狀態(tài)的正面圖，圖5為示出本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置的第2實施形式的旁通管平行于上述排氣管配置的狀態(tài)的局部剖切構成圖。
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施形式。
圖2為示出將本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管配置成曲折狀的狀態(tài)的局部剖切構成圖，圖3為示出將本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管配置成立體狀的狀態(tài)的透視圖。
如圖2和圖3所示，本發(fā)明的內燃機排氣噪聲控制裝置包含排氣管60、旁通管70、促動器80、及控制部90，該排氣管60用于將發(fā)動機50的廢氣排出到外部，該旁通管70在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管60分支，交互形成“U”字部和倒“U”字部，長度可變，該促動器80在上述旁通管70連接作動桿82，用于使上述旁通管70的長度變化，該控制部90用于控制上述促動器80。
上述旁通管70如圖2所示那樣在一平面上配置成曲折狀，或者如圖3所示那樣，配置在至少2個以上的平面，配置在一側平面上的旁通管70和配置于另一側平面上的旁通管70以折曲連接成倒“匚”字狀的立體形狀配置。
另外，在上述旁通管70的從上述排氣管60分支的分支點后方配置具有多個孔的隔斷板100，以阻止從上述排氣管60流入高溫廢氣和異物。
另一方面，上述旁通管70由在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支的固定體72、73、以插通式連接于上述固定體72、73的倒“U”字形的第1移動體74、及以插通式連接于上述第1移動體74的“U”字形的第2移動體76構成，上述第1移動體74和第2移動體76根據促動器80的作動桿82的長度變化改變其長度，該促動器80相對于上述控制器90的控制信號作動。
圖4a為示出本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管以波紋管連接的狀態(tài)的正面圖，圖4b為示出本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置第1實施形式的旁通管以天線方式連接的狀態(tài)的正面圖。
在這里，上述旁通管70不限于由插通式70連接，也可如圖4a所示那樣，采用由波紋管79連接上述固定體72、73與第1移動體74之間及連接第1移動體74與第2移動體76之間的波紋管式連接，或采用如圖4b所示那樣由天線式管構成上述第1移動體74和第2移動體76的、長度容易改變的形式的連接，也可不使上述第2移動體76移動，設置第2固定體，該第2固定體固定設于上述排氣管60上的、上述固定體72、73分支的兩分支點間一側，僅由上述第1移動體74的移動改變上述旁通管70的長度。
上述排氣管60包含排氣管長度調節(jié)裝置61，該排氣管長度調節(jié)裝置61由在上述旁通管70分支的兩分支點內側折曲形成的第1、2筒體62、63、以插通式連接于上述第1、2筒體62、63的“U”字形移動體64、及在上述移動體64連接作動桿68并相應于上述控制部90的信號使上述移動體64移動的伸長促動器66構成。
上述第1、2筒體62、63和移動體64如上述那樣由插通式可滑動地連接，但除此之外，也可如上述旁通管70的場合那樣由波紋管連接第1、2筒體62、63和移動體64，或由天線式構成上述移動體64。
另一方面，在上述說明中，另外設置了伸長促動器66，但除此之外，也可在使旁通管70的長度變化的促動器80設置使上述排氣管60的移動體64移動的另外的作動桿(圖中未示出)。
使上述旁通管70的長度變化的促動器80和使上述排氣管60的長度變化的伸長促動器66固定設置在車身(圖中未示出)側。
上述控制部90接收設置于發(fā)動機50的加速度計(圖中未示出)的信號或設置于排氣管60的傳聲器69的信號進行分析，計算發(fā)動機噪聲的主要成分，之后，使空氣壓力缸那樣的促動器66、80作動，調節(jié)上述旁通管70或排氣管60的長度。
下面說明上述那樣構成的本發(fā)明內燃機的排氣噪聲控制裝置的第1實施形式的作用。
首先，驅動發(fā)動機50，由上述控制部90從發(fā)動機50的控制器或加速度計(圖中未示出)或傳聲器69接收信號，判斷與從上述發(fā)動機50排出的廢氣的主要噪聲和具有半波長的差的抵消噪聲，決定通過上述旁通管70的廢氣的噪聲成為不經過上述旁通管70而是通過排氣管60的廢氣的噪聲的抵消噪聲的管70與排氣管60的長度差，之后，使上述促動器66、80動作。
在這里，上述促動器80的作動桿82推或拉可滑動地連接或由波紋管式或天線式連接于上述固定體72、73的上述移動體74、76，改變上述旁通管70的全長，上述伸長促動器66的作動桿68推或拉可滑動地連接或以波紋管式或天線式連接于上述第1、2筒體62、63的上述移動體64，改變上述排氣管60的全長。
更為詳細地說，上述控制部90在從上述發(fā)動機50產生的主要噪聲成分為低頻的場合，使上述旁通管70的長度為最大，并使上述排氣管60的第1、2筒體62、63和移動體64形成的長度為最小，在上述發(fā)動機50產生高頻區(qū)域的主要噪聲的場合，使上述旁通管70的長度為最小，并使上述排氣管60的第1、2筒體62、63和移動體64形成的長度為最大，將通過上述排氣管60的廢氣的噪聲與通過上述旁通管70的廢氣的抵消噪聲的波長差調整為半波長。
另一方面，從上述排氣管60流入上述旁通管70的高溫廢氣或異物由具有多個孔的隔斷板100防止其流入，上述旁通管70的由高溫廢氣產生的熱變形和由其導致的誤動作最小化。
另一方面，本發(fā)明的內燃機排氣噪聲控制裝置不限于上述第1實施形式，不僅可在“U”字部和倒“U”字部交替配置多個第2移動體76，控制更寬范圍的噪聲，而且，除了由上述促動器66、80分別使第1移動體74、第2移動體76、及排氣管60的移動體64移動的構成外，也可由1個促動器使上述第1移動體74、第2移動體76、及排氣管60的移動體64移動。
圖5為本發(fā)明內燃機排氣噪聲控制裝置的第2實施形式的旁通管平行于上述排氣管配置的狀態(tài)的局部剖切構成圖。
本實施形式的內燃機的排氣噪聲的控制裝置如圖5所示那樣，包含排氣管60、旁通管120、促動器80、及控制部90，該排氣管60用于將發(fā)動機50的廢氣排出到外部，該旁通管120在兩側隔離的狀態(tài)下從上述排氣管60分支，平行于上述排氣管60地進行配置，可沿與上述排氣管60平行的長度方向改變長度，該促動器80在上述旁通管120連接作動桿82，用于使上述旁通管120的長度變化，該控制部90用于控制上述促動器80。
除上述旁通管120平行于排氣管60配置以外，其它的促動器80和控制部90的構成和作動與上述第1實施形式的場合相同，上述旁通管120如上述第1實施形式的場合那樣，由從上述排氣管60隔離分支的第1、2固定體122、123和由插通式或波紋管式等分別連接到上述第1、2固定體122、123并連接上述作動桿82的移動體126構成，或如上述第1實施形式那樣由天線式構成。
另一方面，上述第1、2固定體122、123在從上述排氣管60延伸規(guī)定長度并分支后，朝與上述排氣管60平行的前方或后方折曲，在其各端平行于上述排氣管60配置地連接上述移動體126。
下面說明上述那樣構成的本發(fā)明內燃機的排氣噪聲控制裝置的第2實施形式的作用。
首先，驅動發(fā)動機50，由上述控制部90如第1實施形式那樣從發(fā)動機的控制器或加速度計或傳聲器69接收信號，判斷與從上述發(fā)動機50排出的廢氣的主要噪聲成分和具有半波長差的抵消噪聲，從而決定上述旁通管120的長度，之后，使上述促動器80作動。上述促動器80的作動桿82平行于上述排氣管地推或拉上述移動體126，使旁通第1、2固定體122、123和移動體126內側的廢氣的波長與不旁通到第1、2固定體122、123和移動體126的廢氣的波長之間的相位差為180度地進行調節(jié)，減小排氣管60的主要噪聲。
在這里，上述旁通管120平行于上述排氣管60地配置，所以，可將旁通管120適當地設置到車身側，并進一步適當地控制低頻的噪聲。
這樣構成的本發(fā)明的內燃機排氣噪聲控制裝置在將廢氣排出到外部的排氣管連接以“U”字部和倒“U”字部交替形成的旁通管，可使旁通管的設置空間最小化，并將旁通管的可變長度形成得較長，這樣，不僅可適當地減小低頻的噪聲，而且可在上述排氣管設置另外的排氣管長度調節(jié)裝置，使其與上述旁通管的長度差變大，控制寬頻帶的噪聲。
另外，設置阻止高溫廢氣和異物流入到上述旁通管分支的后方的隔斷板，防止高溫廢氣或異物使改變上述旁通管長度的作動產生異常。
在往外部排出廢氣的排氣管平行地配置旁通管，可將旁通管適當地設置到車身側，并可將旁通管的可變長度形成得較長，減小寬頻帶的噪聲。
另外，在將廢氣排出到外部的排氣管連接主旁通管，在上述主旁通管連接輔助旁通管，由促動器調節(jié)上述主旁通管和輔助旁通管的長度，可將主旁通管和輔助旁通管構成的可變長度形成得較長，這樣，可適當地減小低頻的噪聲。
權利要求
1.一種內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于包含排氣管、旁通管、促動器、及控制部，該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部，該旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支，交替形成“U”字部和倒“U”字部，長度可變，該促動器在上述旁通管連接作動桿，用于使上述旁通管的長度變化，該控制部用于控制上述促動器。
2.如權利要求1所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述旁通管在一平面上配置成曲折狀。
3.如權利要求1所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述旁通管配置在至少2個以上的平面，配置在一側平面上的旁通管和配置于另一側平面上的旁通管折曲連接成倒“匚”字狀。
4.如權利要求1-3中的任一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于在上述旁通管的從上述排氣管分支的分支點后方配置具有多個孔的隔斷板。
5.如權利要求1-3中的任一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述旁通管由在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支的固定體、以插通式連接于上述固定體的倒“U”字形的第1移動體、及以插通式連接于上述第1移動體的“U”字形的第2移動體構成，上述第1移動體和第2移動體相應于上述控制器的控制信號作動的促動器的作動桿的長度變化而改變其長度。
6.如權利要求1-3中任何一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述旁通管由在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支的固定體、以波紋管連接于上述固定體的倒“U”字形的第1移動體、及以波紋管連接于上述第1移動體的“U”字形的第2移動體構成，上述第1移動體和第2移動體相應于上述控制器的控制信號作動的促動器的作動桿的長度變化而改變其長度。
7.如權利要求1-3中任何一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述旁通管由在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支的固定體、連接于上述固定體的倒“U”字形的天線式第1移動體、及連接于上述第1移動體的“U”字形的天線式第2移動體構成，上述第1移動體和第2移動體相應于上述控制器的控制信號作動的促動器的作動桿的長度變化而改變其長度。
8.如權利要求1-3中任何一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述旁通管由在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支的固定體、可移動地連接于上述固定體的倒“U”字形移動體、及固定于上述排氣管的固定體分支的兩分支點之間的“U”字形第2固定體構成，上述移動體可相對上述第2固定體移動地連接，上述移動體相應于上述控制器的控制信號作動的促動器的作動桿的長度變化而改變其長度。
9.如權利要求1-3中任何一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述排氣管還包含排氣管長度調節(jié)裝置，該排氣管長度調節(jié)裝置由在上述旁通管分支的兩分支點內側折曲形成的第1、2筒體、以插通式連接于上述第1、2筒體的“U”字形移動體、及在上述移動體連接作動桿并相應于上述控制部的信號使上述移動體滑動的伸長促動器構成。
10.如權利要求1-3中任何一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述排氣管還包含排氣管長度調節(jié)裝置，該排氣管長度調節(jié)裝置由在上述旁通管分支的兩分支點內側折曲形成的第1、2筒體、以波紋管連接于上述第1、2筒體的“U”字形移動體、及在上述移動體連接作動桿并相應于上述控制部的信號使上述波紋管的長度改變的伸長促動器構成。
11.如權利要求1-3中任何一項所述的內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于上述排氣管還包含排氣管長度調節(jié)裝置，該排氣管長度調節(jié)裝置由在上述旁通管分支的兩分支點內側折曲形成的第1、2筒體、以天線式連接于上述第1、2筒體的“U”字形移動體、及在上述移動體連接作動桿并相應于上述控制部的信號使上述移動體的長度改變的伸長促動器構成。
12.一種內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征在于包含排氣管、旁通管、促動器、及控制部，該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部，該旁通管在兩側隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支，平行于上述排氣管地進行配置，可在與上述排氣管平行的長度方向上改變長度，該促動器在上述旁通管連接作動桿，用于使上述旁通管的長度變化，該控制部用于控制上述促動器。
13.一種內燃機排氣噪聲控制裝置，其特征還在于包含排氣管、主旁通管、輔助旁通管、促動器、及控制部，該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部，該主旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支并且長度可變，該輔助旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述主旁通管分支并且長度可變，該促動器在上述主旁通管和輔助旁通管連接作動桿，用于使主旁通管或輔助旁通管的長度變化，該控制部用于控制上述促動器。
全文摘要
一種內燃機排氣噪聲控制裝置,包含排氣管、旁通管、促動器、及控制部,該排氣管用于將發(fā)動機的廢氣排出到外部,該旁通管在隔離的狀態(tài)下從上述排氣管分支,交替形成“U”字部和倒“U”字部,長度可變,該促動器在上述旁通管連接作動桿,用于使上述旁通管的長度變化,該控制部用于控制上述促動器,上述旁通管由“U”字部和倒“U”字部交替形成,可使旁通管的設置空間最小化,并可將旁通管的可變長度形成得較長,可適當地減小低頻的噪聲,在上述排氣管設置排氣管長度調節(jié)裝置。
文檔編號G10K11/00GK1380488SQ01121840
公開日2002年11月20日 申請日期2001年6月27日 優(yōu)先權日2001年4月18日
發(fā)明者黃堯夏, 李種旻 申請人:韓國科學技術研究院