JPH04292517A - 吸排気音アクティブ消音装置 - Google Patents
吸排気音アクティブ消音装置Info
- Publication number
- JPH04292517A JPH04292517A JP3058473A JP5847391A JPH04292517A JP H04292517 A JPH04292517 A JP H04292517A JP 3058473 A JP3058473 A JP 3058473A JP 5847391 A JP5847391 A JP 5847391A JP H04292517 A JPH04292517 A JP H04292517A
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- JP
- Japan
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- exhaust
- waveguide
- intake
- sound
- noise
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用吸排気音の消
音装置に関し、特に吸排気音アクティブ消音装置に関す
る。
音装置に関し、特に吸排気音アクティブ消音装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用排気音の消音装置として
は、一般にマフラーが使用されているが、排気背圧を上
昇させてしまうという弊害がある。この弊害を解決する
消音装置として、アクティブ消音装置が提案されている
。
は、一般にマフラーが使用されているが、排気背圧を上
昇させてしまうという弊害がある。この弊害を解決する
消音装置として、アクティブ消音装置が提案されている
。
【０００３】このような従来の吸排気音アクティブ消音
装置としては、図９及び図１０に示すようなものがある
、（実開昭５９−７３５１７号公報、特開昭６２−４８
９１０号公報等参照）。
装置としては、図９及び図１０に示すようなものがある
、（実開昭５９−７３５１７号公報、特開昭６２−４８
９１０号公報等参照）。
【０００４】すなわち、図９の従来例はエンジン１０１
に接続された排気管１０２の途中に、排気管１０２の排
気脈動の圧力変動による排気管１０２の共鳴音の音圧波
を検出する圧力センサ１０３が設けられている。また、
圧力センサ１０３の下流において排気管１０２から分岐
した導波管１０４が設けられ、該導波管１０４に排気管
１０２に向けてスピーカ１０５を配し、さらにスピーカ
１０５を駆動する音圧波発生器１０６を設置している。
に接続された排気管１０２の途中に、排気管１０２の排
気脈動の圧力変動による排気管１０２の共鳴音の音圧波
を検出する圧力センサ１０３が設けられている。また、
圧力センサ１０３の下流において排気管１０２から分岐
した導波管１０４が設けられ、該導波管１０４に排気管
１０２に向けてスピーカ１０５を配し、さらにスピーカ
１０５を駆動する音圧波発生器１０６を設置している。
【０００５】そして、制御手段１０７を設けて、圧力セ
ンサ１０３で検出した排気管１０２内の音圧波に対して
位相を反転させた音圧波をスピーカ１０５から導波管１
０４を介して排気管１０２に出力するように制御して、
排気管１０２内を伝播する排気音圧波に対してスピーカ
１０５からの逆位相の音圧波を重畳させ、排気管１０２
の共鳴音を消音して、排気吐出音を低減している。
ンサ１０３で検出した排気管１０２内の音圧波に対して
位相を反転させた音圧波をスピーカ１０５から導波管１
０４を介して排気管１０２に出力するように制御して、
排気管１０２内を伝播する排気音圧波に対してスピーカ
１０５からの逆位相の音圧波を重畳させ、排気管１０２
の共鳴音を消音して、排気吐出音を低減している。
【０００６】また、他の従来例として、図１０に図示し
たように、排気マニホルド１１０の最上流部に接続され
た導波管１１１に、音圧波を発生するアクチュエータ１
１２を接続し、排気系最前端部の筒内音圧波の状態を検
知する検知手段１１６より得られた信号をもとに、振幅
位相制御部１１５およびアンプ１１４からなる制御部１
１３から、前記筒内音圧波と逆位相の信号をアクチュエ
ータ１１２に出力させて、排気音を消音させているもの
がある。
たように、排気マニホルド１１０の最上流部に接続され
た導波管１１１に、音圧波を発生するアクチュエータ１
１２を接続し、排気系最前端部の筒内音圧波の状態を検
知する検知手段１１６より得られた信号をもとに、振幅
位相制御部１１５およびアンプ１１４からなる制御部１
１３から、前記筒内音圧波と逆位相の信号をアクチュエ
ータ１１２に出力させて、排気音を消音させているもの
がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸排気音のアクティブ消音装置にあっては、
図９に示した従来例においては排気音に対する逆位相の
音圧波の重畳によって、排気音は小さくなるが、後に詳
述するように、エンジン１０１から排気管１０２の導波
管１０４取付点までの距離が、導波管１０４の長さより
も長いため、スピーカ１０５には大出力が要求されると
いう問題点があった。
うな従来の吸排気音のアクティブ消音装置にあっては、
図９に示した従来例においては排気音に対する逆位相の
音圧波の重畳によって、排気音は小さくなるが、後に詳
述するように、エンジン１０１から排気管１０２の導波
管１０４取付点までの距離が、導波管１０４の長さより
も長いため、スピーカ１０５には大出力が要求されると
いう問題点があった。
【０００８】また図１０に示した従来例においては、排
気マニホルド１１０の最前端部に導波管１１１を取り付
けているので、導波管１１１の排気マニホルド１１０へ
の取付部に、エンジンの振動や熱負荷の影響により、大
きな負担がかかってしまう。また、導波管１１１及びア
クチュエータ１１２をエンジンルーム内に配置しなけれ
ばならず、スペースの確保が難しいという問題点があっ
た。
気マニホルド１１０の最前端部に導波管１１１を取り付
けているので、導波管１１１の排気マニホルド１１０へ
の取付部に、エンジンの振動や熱負荷の影響により、大
きな負担がかかってしまう。また、導波管１１１及びア
クチュエータ１１２をエンジンルーム内に配置しなけれ
ばならず、スペースの確保が難しいという問題点があっ
た。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものであり、出力の小さい音源による効率
的な消音を可能とし、また音源ユニット等をエンジンの
振動や熱負荷の影響を受けにくい場所へ設置可能とした
吸排気音のアクティブ消音装置を提供することを目的と
している。
してなされたものであり、出力の小さい音源による効率
的な消音を可能とし、また音源ユニット等をエンジンの
振動や熱負荷の影響を受けにくい場所へ設置可能とした
吸排気音のアクティブ消音装置を提供することを目的と
している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、エン
ジンに接続されている吸排気管に導波管の一端を取り付
け、導波管の他端に音源を有する吸排気音アクティブ消
音装置において、エンジンの各気筒毎独立に接続されて
いる吸排気音の内少なくとも２本の管が集合した以後、
すなわちエンジンからある程度離れた吸排気管に導波管
を取り付けるとともに、導波管の長さを吸排気系のエン
ジンから吸排気管への導波管取付位置までの距離以上に
設定した。
ジンに接続されている吸排気管に導波管の一端を取り付
け、導波管の他端に音源を有する吸排気音アクティブ消
音装置において、エンジンの各気筒毎独立に接続されて
いる吸排気音の内少なくとも２本の管が集合した以後、
すなわちエンジンからある程度離れた吸排気管に導波管
を取り付けるとともに、導波管の長さを吸排気系のエン
ジンから吸排気管への導波管取付位置までの距離以上に
設定した。
【００１１】
【作用】導波管の取付位置が、エンジンからある程度離
れた位置にあるので、エンジンの振動や熱負荷の影響が
少なく、音源ユニット等の設置スペースの確保も容易で
ある。
れた位置にあるので、エンジンの振動や熱負荷の影響が
少なく、音源ユニット等の設置スペースの確保も容易で
ある。
【００１２】また、導波管の長さが、吸排気系のエンジ
ンから吸排気管への導波管取付位置までの距離以上にな
っているので、出力の小さい音源で効率良く消音できる
。
ンから吸排気管への導波管取付位置までの距離以上にな
っているので、出力の小さい音源で効率良く消音できる
。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は、本発明の一実施例を示す図である。
１は、本発明の一実施例を示す図である。
【００１４】まず、構成を説明する。エンジン１には、
各気筒毎独立に接続されている排気マニホルド２が取り
付けられ、排気マニホルド２の各気筒独立の管の内、２
本の管の集合部にはフロントチューブ３が接続されてい
る。フロントチューブ３以降排気は１本のセンターチュ
ーブ４に集められ、触媒５、さらに図示しないマフラー
、テールチューブが接続されている。
各気筒毎独立に接続されている排気マニホルド２が取り
付けられ、排気マニホルド２の各気筒独立の管の内、２
本の管の集合部にはフロントチューブ３が接続されてい
る。フロントチューブ３以降排気は１本のセンターチュ
ーブ４に集められ、触媒５、さらに図示しないマフラー
、テールチューブが接続されている。
【００１５】フロントチューブ３と触媒５との間のセン
ターチューブ４に、導波管６が接続されており、導波管
６には音源ユニット７が設置されている。そして、導波
管６の長さは、エンジン１からセンターチューブ４の導
波管６取付位置４ａまでの距離より長く設定されている
。
ターチューブ４に、導波管６が接続されており、導波管
６には音源ユニット７が設置されている。そして、導波
管６の長さは、エンジン１からセンターチューブ４の導
波管６取付位置４ａまでの距離より長く設定されている
。
【００１６】また、制御部８が設置されており、各種入
力信号を基に排気音を打ち消すような信号を、音源ユニ
ット７に出力する。
力信号を基に排気音を打ち消すような信号を、音源ユニ
ット７に出力する。
【００１７】図２には、音源ユニット７を示す。９は制
御部８からの入力信号により動作するスピーカ、１０は
スピーカ９で発生した音圧波を径の細い導波管６へ導入
するための縮流室、１１は背後空間である。
御部８からの入力信号により動作するスピーカ、１０は
スピーカ９で発生した音圧波を径の細い導波管６へ導入
するための縮流室、１１は背後空間である。
【００１８】次に作用を説明する。まず、図３に図示し
たような、騒音源２１にＬ１の長さの排気管２２および
Ｌ３の長さの排気管２３が取り付けられ、音源２４が接
続されたＬ２の長さの導波管２５を、排気管２２と排気
管２３との間に取り付けた装置によって、排気管２２の
長さ（騒音源２１から導波管２５の取付点までの長さ）
Ｌ１及び導波管２５の長さＬ２の大小と、騒音源２１か
らの排気音を消音するのに必要な音源２１の出力との関
係を調べた結果について説明する。
たような、騒音源２１にＬ１の長さの排気管２２および
Ｌ３の長さの排気管２３が取り付けられ、音源２４が接
続されたＬ２の長さの導波管２５を、排気管２２と排気
管２３との間に取り付けた装置によって、排気管２２の
長さ（騒音源２１から導波管２５の取付点までの長さ）
Ｌ１及び導波管２５の長さＬ２の大小と、騒音源２１か
らの排気音を消音するのに必要な音源２１の出力との関
係を調べた結果について説明する。
【００１９】最初に、導波管２５の取付位置が騒音源２
１に比較的近く、しかも騒音源２１（エンジン１）の振
動や熱負荷の影響を受けにくい、例えば図１の程度離れ
ている場合について説明する。
１に比較的近く、しかも騒音源２１（エンジン１）の振
動や熱負荷の影響を受けにくい、例えば図１の程度離れ
ている場合について説明する。
【００２０】騒音源２１の出力を体積速度一定Ｕｍ３／
ｓｅｃとした場合の、音源２４の必要出力を図４〜図６
に示す。
ｓｅｃとした場合の、音源２４の必要出力を図４〜図６
に示す。
【００２１】（１）Ｌ１＞Ｌ２の場合。
【００２２】この場合は、図４に示すように、音源２４
の出力は、騒音源２１の出力よりも、周波数が高くなる
に従って大きくしなければならない。
の出力は、騒音源２１の出力よりも、周波数が高くなる
に従って大きくしなければならない。
【００２３】（２）Ｌ１＝Ｌ２の場合。
【００２４】この場合は、図５に示すように、音源２４
の出力は、騒音源の出力と同等で良い。
の出力は、騒音源の出力と同等で良い。
【００２５】（３）Ｌ１＜Ｌ２の場合。
【００２６】この場合は、音源２４の必要出力は、図６
に示すように、周波数の増大とともに減少し、ある周波
数で最小となり、再び上昇する。しかも、音源２４の出
力は、騒音源２１の出力より小さくなっているので、音
源の出力は前記（１）及び（２）の場合に比較して大幅
に小さくて良い。
に示すように、周波数の増大とともに減少し、ある周波
数で最小となり、再び上昇する。しかも、音源２４の出
力は、騒音源２１の出力より小さくなっているので、音
源の出力は前記（１）及び（２）の場合に比較して大幅
に小さくて良い。
【００２７】これに対し、導波管６の取付位置が騒音源
２１から、かなり遠い位置にあるＬ１＞Ｌ２の場合には
図７に示すように、騒音源２１の出力に対し、かなり大
出力のパワーが音源２４には要求される。
２１から、かなり遠い位置にあるＬ１＞Ｌ２の場合には
図７に示すように、騒音源２１の出力に対し、かなり大
出力のパワーが音源２４には要求される。
【００２８】以上のことから分かるように、騒音源２１
の出力に対して、音源２４の出力を軽減するためには、
導波管２５の長さが、吸排気系のエンジンから吸排気管
の導波管２５取付位置までの距離以上であること、すな
わちＬ２≧Ｌ１である状態が望ましい。
の出力に対して、音源２４の出力を軽減するためには、
導波管２５の長さが、吸排気系のエンジンから吸排気管
の導波管２５取付位置までの距離以上であること、すな
わちＬ２≧Ｌ１である状態が望ましい。
【００２９】本実施例は、図１に図示したように、導波
管６の長さが、吸排気系のエンジン１からセンターチュ
ーブ４への導波管６取付位置４ａまでの距離以上となっ
ているので音源ユニット７の出力は小さくて良く、導波
管６の長さを調節することにより、自動車のこもり音領
域で問題となる、エンジン回転数の２次成分、４次成分
等を効率よく消音することができる。
管６の長さが、吸排気系のエンジン１からセンターチュ
ーブ４への導波管６取付位置４ａまでの距離以上となっ
ているので音源ユニット７の出力は小さくて良く、導波
管６の長さを調節することにより、自動車のこもり音領
域で問題となる、エンジン回転数の２次成分、４次成分
等を効率よく消音することができる。
【００３０】ここで、音源ユニット７に与える信号は、
エンジン回転数、吸入空気量、排気温度より排気系の共
鳴状態等が予測可能であるので、あらかじめ、この排気
音が最小となるように音源ユニット７に与える信号のマ
ップを作成しておき、その時点でのエンジン回転数、吸
入空気量、排気温度から、前記マップをもとに必要とす
る出力を決定して制御部８から音源ユニット７に出力す
る。
エンジン回転数、吸入空気量、排気温度より排気系の共
鳴状態等が予測可能であるので、あらかじめ、この排気
音が最小となるように音源ユニット７に与える信号のマ
ップを作成しておき、その時点でのエンジン回転数、吸
入空気量、排気温度から、前記マップをもとに必要とす
る出力を決定して制御部８から音源ユニット７に出力す
る。
【００３１】また、図示しないマイクで測定した排気吐
出音を制御部８へ入力し、この排気吐出音が最小となる
ように、制御部８から音源ユニット７に出力しても良い
。
出音を制御部８へ入力し、この排気吐出音が最小となる
ように、制御部８から音源ユニット７に出力しても良い
。
【００３２】図８には、本発明の他の実施例を示す。こ
の実施例は、前記一実施例における音源ユニット７の構
造を変えたものであり、図８は、音源ユニットを示す。
の実施例は、前記一実施例における音源ユニット７の構
造を変えたものであり、図８は、音源ユニットを示す。
【００３３】構造を説明すると、ロータリーバルブ１２
、凸部１７を持った第１ロータ１３、凹部１８を有する
第２ロータ１４、通路１５，１６を備え、これらをケー
シングするハウジング１９が導波管６に接続されている
。
、凸部１７を持った第１ロータ１３、凹部１８を有する
第２ロータ１４、通路１５，１６を備え、これらをケー
シングするハウジング１９が導波管６に接続されている
。
【００３４】第１ロータ１３と第２ロータ１４とを周速
を合わせ、第１ロータ１３を消音させたい周波数に合わ
せて回転させ、ロータリーバルブ１２の回転数を消音さ
せたい周波数の半分の周波数に合わせて回転させ、ロー
タリーバルブ１２の、開閉によって音波を発生させ、導
波管６を経由して出力し、排気音を消音する。
を合わせ、第１ロータ１３を消音させたい周波数に合わ
せて回転させ、ロータリーバルブ１２の回転数を消音さ
せたい周波数の半分の周波数に合わせて回転させ、ロー
タリーバルブ１２の、開閉によって音波を発生させ、導
波管６を経由して出力し、排気音を消音する。
【００３５】この音源ユニットによれば、体積速度の大
きい出力が得られるので、エンジンの原音が大きくても
排気音を十分に消音させることができる。
きい出力が得られるので、エンジンの原音が大きくても
排気音を十分に消音させることができる。
【００３６】なお、以上の説明は排気系について説明し
たが、吸気系についても、同様に構成すれば、同じ効果
が得られる。
たが、吸気系についても、同様に構成すれば、同じ効果
が得られる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明してきたように構成されている
ので本発明によれば、パワーの小さい音源ユニットを使
用しても、吸排気音を効率よく消音することができる。
ので本発明によれば、パワーの小さい音源ユニットを使
用しても、吸排気音を効率よく消音することができる。
【００３８】また、導波管を長く構成したので、音源ユ
ニットをエンジンの振動又は熱負荷の影響を受けにくい
場所に設置することができる。
ニットをエンジンの振動又は熱負荷の影響を受けにくい
場所に設置することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す、概略全体構成図。
【図２】音源ユニットを示す断面図。
【図３】基本原理説明図。
【図４】Ｌ１＞Ｌ２の場合の、排気音を最小にするため
の音源の出力特性を示す図。
の音源の出力特性を示す図。
【図５】Ｌ１＝Ｌ２の場合の、排気音を最小にするため
の音源の出力特性を示す図。
の音源の出力特性を示す図。
【図６】Ｌ１＜Ｌ２の場合の、排気音を最小にするため
の音源の出力特性を示す図。
の音源の出力特性を示す図。
【図７】排気音を最小にするための音源の出力特性を示
す図。
す図。
【図８】本発明の他の実施例に係る音源ユニットを示す
断面図。
断面図。
【図９】従来のアクティブ消音装置を示す全体構成図。
【図１０】他の従来のアクティブ消音装置を示す全体構
成図。
成図。
６…導波管
７…音源ユニット
９…スピーカ
２１…騒音源
２２，２３…排気管
２４…音源
２５…導波管
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンに接続されている吸排気管に
導波管の一端を取り付け、該導波管の他端に音源を有す
る吸排気音アクティブ消音装置において、エンジンの各
気筒毎独立に接続されている吸排気管の内少なくとも２
本の管が集合した以後の吸排気管に導波管を取り付ける
とともに、導波管の長さを吸排気系のエンジンから吸排
気管への導波管取付位置までの距離以上としたことを特
徴とする吸排気音アクティブ消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058473A JPH04292517A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 吸排気音アクティブ消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058473A JPH04292517A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 吸排気音アクティブ消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292517A true JPH04292517A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13085403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3058473A Pending JPH04292517A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 吸排気音アクティブ消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020204298A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | 三菱重工業株式会社 | 消音装置および移動体 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3058473A patent/JPH04292517A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020204298A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | 三菱重工業株式会社 | 消音装置および移動体 |
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