JPH094432A - Active noise control system for automobile - Google Patents

Active noise control system for automobile

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Publication number
JPH094432A
JPH094432A JP15176395A JP15176395A JPH094432A JP H094432 A JPH094432 A JP H094432A JP 15176395 A JP15176395 A JP 15176395A JP 15176395 A JP15176395 A JP 15176395A JP H094432 A JPH094432 A JP H094432A
Authority
JP
Japan
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intake
sound
noise
speaker
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP15176395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Osaki
博之 大崎
Shigeo Okuma
重男 大隈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH094432A publication Critical patent/JPH094432A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】吸気騒音に干渉する音波を発生させるためのス
ピーカの稼働率を抑制して、スピーカの耐久劣化の進行
を抑制する。 【構成】吸気騒音をマイクロフォンで検出し、該マイク
ロフォンの検出信号に基づいて吸気騒音を打ち消すため
の音波を、エアクリーナ部に設けたスピーカから発生さ
せる。ここで、スロットル弁開度TVO(S41)が基準
開度を越える場合には(S42)、吸気騒音の音圧も所定
値を越えているものと推定し、前記スピーカの駆動を実
行させるが(S43)、スロットル弁開度TVOが基準開
度以下であるときには、吸気騒音の音圧が充分に低く消
音の必要性が低いと判断し、前記スピーカの駆動を停止
させる(S44)。
(57) [Abstract] [Purpose] To suppress the progress of deterioration of the durability of the speaker by suppressing the operating rate of the speaker for generating sound waves that interfere with intake noise. [Structure] An intake noise is detected by a microphone, and a sound wave for canceling the intake noise is generated from a speaker provided in an air cleaner portion based on a detection signal of the microphone. Here, when the throttle valve opening TVO (S41) exceeds the reference opening (S42) (S42), it is estimated that the sound pressure of the intake noise also exceeds the predetermined value, and the driving of the speaker is executed ( S43), when the throttle valve opening TVO is equal to or smaller than the reference opening, it is determined that the sound pressure of the intake noise is sufficiently low and the need for silencing is low, and the driving of the speaker is stopped (S44).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車における騒音
を、別に発生させた音波による干渉によって積極的に低
減させる自動車用アクティブ騒音制御装置に関し、特
に、エンジンの吸気系騒音を低減する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise control system for a vehicle, which actively reduces noise in a vehicle by interference of separately generated sound waves, and more particularly to a technique for reducing intake system noise of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車の静粛性を確保する技術と
して、アクティブ騒音制御と呼ばれている技術が提案さ
れている。前記アクティブ騒音制御とは、音が空気の密
度変化が空気中を伝播する一種の波動現象であることに
鑑み、自動車における騒音(一次音)に、同振幅で逆位
相の別の音波(二次音)を干渉させることにより一次音
を打ち消すものである。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique called active noise control has been proposed as a technique for ensuring quietness of an automobile. The active noise control means that a noise (primary sound) in an automobile is converted into another sound wave (secondary sound) having the same amplitude and opposite phase to the noise (primary sound) in view of the fact that the sound is a kind of wave phenomenon in which a change in the density of air propagates in the air. Sound) to cancel the primary sound.

【0003】前記アクティブ騒音制御によって、特にエ
ンジンの吸気脈動に伴って発生する吸気系騒音の低減を
図る場合には、騒音発生源である吸気系内にスピーカを
設置すると共に、吸気系騒音(脈動騒音)をマイクロフ
ォン等で検出し、検出された騒音を打ち消す音波を前記
スピーカから発生させることで、吸気騒音の積極的な低
減を図れる。
In order to reduce the intake system noise generated by the intake pulsation of the engine by the active noise control, a speaker is installed in the intake system which is the noise source and the intake system noise (pulsation is Noise) is detected by a microphone or the like, and a sound wave that cancels the detected noise is generated from the speaker, whereby intake noise can be positively reduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸気系騒音
を効果的に打ち消すには、吸気騒音に干渉する音波をス
ピーカから精度良く発生させる必要があるが、スピーカ
の経時劣化等によって駆動信号に対して実際に発生する
音波の特性が変化すると、充分な消音効果が得られなく
なり、場合によってはスピーカからの発生音によって騒
音レベルを悪化させてしまう惧れもある。
By the way, in order to effectively cancel the intake noise, it is necessary to accurately generate a sound wave interfering with the intake noise from the speaker. If the characteristics of the sound wave actually generated change, the sufficient silencing effect cannot be obtained, and in some cases, the sound level generated by the speaker may worsen the noise level.

【0005】尚、前記スピーカの劣化は、駆動時の発熱
による消磁、疲労による強度変化等を原因として発生す
る。上記のようなスピーカの耐久劣化の発生を回避する
ためには、耐久性に優れた高価なスピーカを用いる必要
があり、システムのコストアップになってしまう。一
方、コストアップを抑制すべくスピーカのグレードを落
とすと、長期間に渡って充分な消音効果を安定的に得る
ことが困難になるという問題があった。
Degradation of the speaker occurs due to demagnetization due to heat generation during driving, strength change due to fatigue, and the like. In order to avoid the occurrence of deterioration of the durability of the speaker as described above, it is necessary to use an expensive speaker having excellent durability, which increases the cost of the system. On the other hand, when the grade of the speaker is lowered to suppress the cost increase, there is a problem that it is difficult to stably obtain a sufficient silencing effect for a long period of time.

【0006】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、スピーカの劣化進行を抑制できるようにして、比
較的安価なスピーカによって十分な消音効果を長期に渡
って得られるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to suppress the progress of deterioration of a speaker and to obtain a sufficient silencing effect for a long time by a relatively inexpensive speaker. To aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのため請求項1の発明
にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置は、図1に示
すように構成される。図1において、吸気音検出手段
は、エンジンの吸気系に介装されて吸気音に対応する検
出信号を出力する。また、音波発生手段は、エンジンの
吸気系内で音波を発生するそして、吸気騒音打ち消し手
段は、前記吸気音検出手段からの検出信号に基づいて吸
気音を打ち消す音波を発生させるべく前記音波発生手段
に駆動信号を出力する。
Therefore, an active noise control system for an automobile according to the invention of claim 1 is constructed as shown in FIG. In FIG. 1, the intake sound detecting means is inserted in the intake system of the engine and outputs a detection signal corresponding to the intake sound. The sound wave generating means generates a sound wave in the intake system of the engine, and the intake noise canceling means generates the sound wave for canceling the intake sound based on the detection signal from the intake sound detecting means. The drive signal is output to.

【0008】ここで、騒音打ち消し停止手段は、吸気騒
音打ち消し手段による前記音波発生手段の駆動制御を、
前記吸気音検出手段からの検出信号とエンジン運転条件
との少なくとも一方に基づいて選択的に停止させる。請
求項2の発明にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置
では、前記騒音打ち消し停止手段が、前記吸気音検出手
段からの検出信号とエンジン運転条件との少なくとも一
方に基づいて吸気音の音圧が所定以下であると判別され
るときに、前記吸気騒音打ち消し手段による前記音波発
生手段の駆動制御を停止させる構成とした。
Here, the noise canceling stopping means controls the drive control of the sound wave generating means by the intake noise canceling means.
The operation is selectively stopped based on at least one of the detection signal from the intake sound detecting means and the engine operating condition. In the vehicle active noise control device according to the invention of claim 2, the noise canceling stop means sets the sound pressure of the intake sound to a predetermined value or less based on at least one of the detection signal from the intake sound detecting means and the engine operating condition. When it is determined that, the drive control of the sound wave generating means by the intake noise canceling means is stopped.

【0009】請求項3の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置では、前記吸気音の音圧を、エンジンの
スロットル弁開度,回転速度,吸入空気量の振幅のうち
の少なくとも1つに基づいて判別する構成とした。請求
項4の発明にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置で
は、前記騒音打ち消し停止手段が、前記吸気音検出手段
からの検出信号とエンジン運転条件との少なくとも一方
に基づいて吸気音の周波数が所定範囲外であると判別さ
れるときに、前記吸気騒音打ち消し手段による前記音波
発生手段の駆動制御を停止させる構成とした。
In the vehicle active noise control system according to the invention of claim 3, the sound pressure of the intake sound is based on at least one of the throttle valve opening of the engine, the rotational speed, and the amplitude of the intake air amount. It is configured to determine. In the vehicle active noise control device according to the invention of claim 4, the noise canceling stop means causes the frequency of the intake sound to fall outside a predetermined range based on at least one of a detection signal from the intake sound detecting means and an engine operating condition. When it is determined that, the drive control of the sound wave generating means by the intake noise canceling means is stopped.

【0010】請求項5の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置では、前記吸気音の周波数を、エンジン
の回転速度に基づいて判別する構成とした。
In the automobile active noise control system according to the invention of claim 5, the frequency of the intake noise is determined on the basis of the rotational speed of the engine.

【0011】[0011]

【作用】請求項1の発明にかかる自動車用アクティブ騒
音制御装置によると、吸気騒音の検出結果に基づいて、
かかる吸気騒音を打ち消すための音波を別途吸気系内で
発生させ、吸気騒音の打ち消しを図る。ここで、前記二
次音の発生による吸気騒音の打ち消しを常時行わせるの
ではなく、吸気音の検出結果とエンジンの運転条件との
少なくとも一方に基づいて選択的に停止させることで、
音波発生手段を駆動する時間(稼働率)を極力減少さ
せ、以て、音波発生手段の耐久劣化の進行を抑制する。
According to the active noise control system for an automobile according to the invention of claim 1, based on the detection result of the intake noise,
A sound wave for canceling the intake noise is separately generated in the intake system to cancel the intake noise. Here, instead of always canceling the intake noise due to the generation of the secondary sound, by selectively stopping based on at least one of the detection result of the intake sound and the operating condition of the engine,
The time (operating rate) for driving the sound wave generating means is reduced as much as possible, thereby suppressing the progress of deterioration of durability of the sound wave generating means.

【0012】請求項2の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置によると、吸気音の音圧が所定以下であ
るときに、二次音の発生を停止させる構成とし、吸気騒
音の音圧が高く、これを減衰させる必要があるときに限
定して二次音を発生させるものとした。請求項3の発明
にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置によると、吸
気騒音の音圧は、エンジンの高負荷,高回転時に一般に
大きくなるものと予測されるので、エンジンのスロット
ル弁開度,回転速度,吸入空気量の振幅のうちの少なく
とも1つに基づいて音圧レベルを判別するものとした。
According to the active noise control system for an automobile of the second aspect of the present invention, when the sound pressure of the intake sound is below a predetermined level, the secondary sound generation is stopped, and the sound pressure of the intake noise is high. , The secondary sound is generated only when it needs to be attenuated. According to the active noise control system for an automobile of the third aspect of the present invention, the sound pressure of intake noise is generally expected to increase when the engine is under high load and high rotation. The sound pressure level is determined based on at least one of the amplitudes of the intake air amounts.

【0013】請求項4の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置によると、吸気音が耳障りな周波数域の
ときに二次音の発生による吸気騒音の打ち消しを行わ
せ、それ以外では二次音の発生を停止させて音波発生手
段の稼働率の抑制を図る。請求項5の発明にかかる自動
車用アクティブ騒音制御装置によると、吸気音の周波数
が、一般的にエンジン回転速度に対応することから、エ
ンジン回転速度に基づいて吸気音の周波数を判別し、以
て、特定周波数域に限って二次音を発生させる。
According to the active noise control device for an automobile of the fourth aspect of the invention, the intake noise is canceled by the generation of the secondary sound when the intake sound is in a frequency range that is offensive to the ears, and in other cases, the secondary noise is suppressed. The generation is stopped to suppress the operating rate of the sound wave generating means. According to the vehicle active noise control device of the fifth aspect of the present invention, since the frequency of the intake sound generally corresponds to the engine rotation speed, the frequency of the intake sound is determined based on the engine rotation speed. , Generates secondary sound only in a specific frequency range.

【0014】[0014]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図2は、
実施例のシステム構成を示すものであり、エンジン1に
は、エアクリーナ2,吸気ダクト3,スロットルチャン
バー4,吸気コレクタ5,吸気マニホールド6を介して
空気が吸入される。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG.
1 illustrates a system configuration of an embodiment, in which air is sucked into an engine 1 through an air cleaner 2, an intake duct 3, a throttle chamber 4, an intake collector 5, and an intake manifold 6.

【0015】前記スロットルチャンバー4には、図示し
ないアクセルペダルと連動するスロットル弁7が設けら
れていて、エンジン1の吸入空気量を調整する。吸気マ
ニホールド6のブランチ部には、各気筒毎に電磁式燃料
噴射弁8が設けられていて、図示しない燃料ポンプから
圧送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に制
御された燃料を吸気マニホールド6内に噴射供給する。
The throttle chamber 4 is provided with a throttle valve 7 which works in conjunction with an accelerator pedal (not shown) to adjust the intake air amount of the engine 1. An electromagnetic fuel injection valve 8 is provided for each cylinder in a branch portion of the intake manifold 6, and fuel injected from a fuel pump (not shown) and controlled to a predetermined pressure by a pressure regulator is injected into the intake manifold 6. Supply.

【0016】前記燃料噴射弁8は、マイクロコンピュー
タを内蔵したコントロールユニット9から送られる噴射
パルス信号に応じて間欠的に開駆動され、前記コントロ
ールユニット9で演算される噴射パルス信号のパルス幅
に応じてその燃料噴射量が制御されるようになってい
る。前記スロットルチャンバー4上流側の吸気ダクト3
には、エンジン1の吸入空気量Qaを検出するエアフロ
ーメータ10が設けられている。ここで、該エアフローメ
ータ10は、例えば吸気ダクト内に配設される感熱抵抗の
抵抗値変化に基づいてエンジンの吸入空気流量Qaを質
量流量として検出するものである。
The fuel injection valve 8 is intermittently driven to open according to an injection pulse signal sent from a control unit 9 having a built-in microcomputer, and according to the pulse width of the injection pulse signal calculated by the control unit 9. The fuel injection amount is controlled. Intake duct 3 upstream of the throttle chamber 4
Is provided with an air flow meter 10 for detecting the intake air amount Qa of the engine 1. Here, the air flow meter 10 detects the intake air flow rate Qa of the engine as a mass flow rate based on, for example, a change in the resistance value of the heat-sensitive resistance arranged in the intake duct.

【0017】また、クランク軸又はカム軸からエンジン
1の回転信号を取り出すクランク角センサ11が設けられ
ており、該クランク角センサ11から所定クランク角毎に
出力される検出信号に基づいてエンジンの回転速度Ne
を算出できるようになっている。更に、前記スロットル
弁7の開度TVOを検出するスロットルセンサ12、エン
ジンの冷却水温度Twを検出する水温センサ13などが設
けられている。
A crank angle sensor 11 for extracting a rotation signal of the engine 1 from a crank shaft or a cam shaft is provided, and the engine rotation is performed based on a detection signal output from the crank angle sensor 11 at every predetermined crank angle. Speed Ne
Can be calculated. Further, a throttle sensor 12 for detecting the opening TVO of the throttle valve 7, a water temperature sensor 13 for detecting the engine cooling water temperature Tw, etc. are provided.

【0018】コントロールユニット9は、前記エアフロ
ーメータ10で検出される吸入空気量Qa及び前記クラン
ク角センサ11からの検出信号に基づいて算出したエンジ
ン回転速度Neに基づいて基本噴射パルス幅Tpを演算
すると共に、該基本噴射パルス幅Tpを冷却水温度Tw
等の運転条件に応じて補正して最終的な噴射パルス幅T
iを設定し、該噴射パルス幅Tiの噴射パルス信号を前
記燃料噴射弁8に所定噴射タイミング毎に出力する。
The control unit 9 calculates the basic injection pulse width Tp based on the intake air amount Qa detected by the air flow meter 10 and the engine speed Ne calculated based on the detection signal from the crank angle sensor 11. At the same time, the basic injection pulse width Tp is set to the cooling water temperature Tw.
The final injection pulse width T is corrected according to operating conditions such as
i is set, and an injection pulse signal having the injection pulse width Ti is output to the fuel injection valve 8 at every predetermined injection timing.

【0019】ここで、前記コントロールユニット9は、
本発明にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置の制御
ユニットとしても機能するものであり、該自動車用アク
ティブ騒音制御装置の構成要素として、エアクリーナ2
部に吸気系内に音波を発生させるスピーカ21(音波発生
手段)を設けてあると共に、スロットルチャンバー4と
エアフローメータ10との間の吸気ダクト3に吸気系内の
音(吸気系騒音)を電気信号に変換するマイクロフォン
22(吸気音検出手段)を設けてある。更に、エアクリー
ナ2の上流側に、前記スピーカ21による騒音打ち消しの
結果として放出される騒音(打ち消し残音)を検出する
ためのマイクロフォン23を設けてある。
Here, the control unit 9 is
The air cleaner 2 functions also as a control unit of the active noise control device for a vehicle according to the present invention, and serves as a constituent element of the active noise control device for a vehicle.
A speaker 21 (sound wave generating means) for generating a sound wave in the intake system is provided in the section, and the sound in the intake system (intake system noise) is electrically supplied to the intake duct 3 between the throttle chamber 4 and the air flow meter 10. Microphone to convert to signal
22 (intake sound detection means) is provided. Further, on the upstream side of the air cleaner 2, there is provided a microphone 23 for detecting noise (residual residual sound) emitted as a result of noise cancellation by the speaker 21.

【0020】そして、自動車騒音としてエンジンの吸気
系騒音の低減を図るべく、前記マイクロフォン22からの
検出信号に基づいて吸気系騒音(主に吸気脈動騒音)を
検出し、前記吸気系騒音(一次音)に干渉して騒音を打
ち消す音波(二次音)を前記吸気系内に設けたスピーカ
21から別途発生させるべく、スピーカ21に駆動信号を出
力する。
In order to reduce the intake system noise of the engine as automobile noise, the intake system noise (mainly intake pulsation noise) is detected based on the detection signal from the microphone 22, and the intake system noise (primary sound) is detected. ) And a sound wave (secondary sound) that cancels out the noise is provided in the intake system.
A drive signal is output to the speaker 21 so that the speaker 21 can generate it separately.

【0021】図3のフローチャートは、前記騒音低減制
御の様子を示すものである。但し、スピーカ21の駆動制
御を前記図3のフローチャートに示す制御に限定するも
のではない。尚、本実施例において、吸気騒音打ち消し
手段としての機能は、前記図3のフローチャートに示す
ように、コントロールユニット9がソフトウェア的に備
えている。
The flow chart of FIG. 3 shows a state of the noise reduction control. However, the drive control of the speaker 21 is not limited to the control shown in the flowchart of FIG. In this embodiment, the function as the intake noise canceling means is provided by the control unit 9 as software, as shown in the flow chart of FIG.

【0022】ステップ21(図中ではS21と記してある。
以下同様)では、マイクロフォン22からの電気信号をサ
ンプリングする所定のサンプリングウインドウ内である
か否かを判別し、サンプリングウインドウ内であれば、
ステップ22へ進み、図4に示すように、マイクロフォン
22からの電気信号をA/D変換した値MRn(n=1,
2,3・・・)を順次記憶する。一方、サンプリングウ
インドウ内でない場合、即ち、サンプリングウインドウ
を越えた場合には、ステップ28へ進み、前回のサンプリ
ングウインドウ内で読み込んだ値MRnを全てクリアし
て次のサンプリングウインドウで新たにデータが記憶さ
れるようにする。
Step 21 (indicated as S21 in the figure).
In the following), it is determined whether or not it is within a predetermined sampling window for sampling the electric signal from the microphone 22, and if it is within the sampling window,
Proceed to step 22 and, as shown in FIG.
A value obtained by A / D converting the electric signal from 22 MRn (n = 1,
2, 3, ...) are sequentially stored. On the other hand, if it is not within the sampling window, that is, if it exceeds the sampling window, the routine proceeds to step 28, where all the values MRn read in the previous sampling window are cleared and new data is stored in the next sampling window. To do so.

【0023】サンプリングウインドウ内であって順次マ
イクロフォン22からの電気信号をA/D変換して記憶す
ると、ステップ23では、サンプリングウインドウ内で集
められたn個のデータを用いたフーリエ変換等によって
所定の周波数成分(例えば80〜150Hz )を抽出する(パ
ワースペクトルPS1)。次のステップ24では、吸気音
の打ち消しのために所定角度θ1の位相回転を与える位
相制御を、前記抽出された周波数成分に対して施す。
When the electric signal from the microphone 22 is sequentially A / D converted and stored in the sampling window, in step 23, a predetermined value is obtained by Fourier transform or the like using the n data collected in the sampling window. A frequency component (for example, 80 to 150 Hz) is extracted (power spectrum PS1). In the next step 24, phase control for giving phase rotation of a predetermined angle θ1 for canceling the intake sound is performed on the extracted frequency component.

【0024】また、ステップ25では、前記ステップ23で
分析した周波数成分とは異なる周波数域の周波数成分
(例えば150 〜300Hz)を抽出し(パワースペクトルPS
2)、次のステップ26では、前記ステップ25で抽出され
た周波数成分に対して所定角度θ2の位相回転を与え
る。そして、ステップ27では、前記位相制御が施された
各周波数成分を合成した後、D/A変換してスピーカ21
を駆動する。
In step 25, a frequency component (for example, 150 to 300 Hz) in a frequency range different from the frequency component analyzed in step 23 is extracted (power spectrum PS
2) In the next step 26, a phase rotation of a predetermined angle θ2 is applied to the frequency component extracted in step 25. Then, in step 27, the frequency components subjected to the phase control are combined and then D / A-converted to produce the speaker 21.
Drive.

【0025】ここで、本実施例のように、打ち消し残音
を検出するマイクロフォン23を備える場合には、該マイ
クロフォン23の検出結果に基づいて最良の消音効果が得
られるように、前記スピーカ21に出力する駆動信号を補
正するようにしても良い。例えばスピーカ21から発生す
る音波の位相と、実際の吸気騒音の位相とが正確に逆位
相でないと消音効果が低下するから、マイクロフォン23
で検出される打ち消し残音が最小になるように、スピー
カ21に出力する駆動信号の位相を修正すれば、経時変化
やばらつきの影響を排除して、効果的に吸気騒音を低減
できる。
Here, in the case where the microphone 23 for detecting the cancellation residual sound is provided as in the present embodiment, the speaker 21 is provided so as to obtain the best muffling effect based on the detection result of the microphone 23. The output drive signal may be corrected. For example, if the phase of the sound wave generated from the speaker 21 and the phase of the actual intake noise are not exactly opposite in phase, the muffling effect will decrease, so the microphone 23
If the phase of the drive signal output to the speaker 21 is corrected so that the cancellation residual sound detected in step 1 is minimized, the influence of temporal changes and variations can be eliminated, and intake noise can be effectively reduced.

【0026】本実施例では、上記のように、前記スピー
カ21を駆動して吸気騒音の低減を図るが、スピーカ21が
耐久劣化すると、前記消音効果を長期間に渡って安定的
に得ることができなくなってしまう。そこで、本実施例
では、前記スピーカ21の耐久劣化を抑止すべく、スピー
カ21を駆動しての騒音低減制御を限定的に実行させ、ス
ピーカ21の稼働率を抑制するようにしてある(騒音打ち
消し停止手段)。
In the present embodiment, as described above, the speaker 21 is driven to reduce intake noise, but if the speaker 21 is deteriorated in durability, the silencing effect can be stably obtained for a long period of time. I can not do it. Therefore, in this embodiment, in order to prevent the deterioration of the durability of the speaker 21, the noise reduction control by driving the speaker 21 is limitedly executed to suppress the operation rate of the speaker 21 (noise cancellation). Stop means).

【0027】即ち、図5のフローチャートに示すよう
に、まず、前記騒音低減制御を行うべき条件であるか否
かを判別するための各種パラメータを読み込み(ステッ
プ31)、次に前記読み込んだパラメータに基づいて騒音
低減制御を行うべき条件が成立しているか否かを判別す
る(ステップ32)。そして、騒音低減制御を行うべき条
件下であるときには、前記図3のフローチャートに示す
ようにして、スピーカ21に駆動信号を出力するが(ステ
ップ33)、騒音低減制御を行うべき条件が成立していな
い場合には、スピーカ21に対する駆動信号を出力を停止
する(ステップ34)。
That is, as shown in the flow chart of FIG. 5, first, various parameters for determining whether or not the conditions for performing the noise reduction control are read (step 31), and then the read parameters are set. Based on the result, it is determined whether or not the condition for performing the noise reduction control is satisfied (step 32). Then, when the condition for performing the noise reduction control is satisfied, the drive signal is output to the speaker 21 as shown in the flowchart of FIG. 3 (step 33), but the condition for the noise reduction control is satisfied. If not, the drive signal output to the speaker 21 is stopped (step 34).

【0028】このようにして、スピーカ21に対する駆動
信号の出力を限定的に行わせて、スピーカ21の稼働率を
低下させれば、スピーカ21の耐久劣化の進行を抑制で
き、以て、スピーカ21を用いた騒音低減制御を長期間に
渡って効果的に行わせることができる。従って、高い耐
久性を有せず比較的安価なスピーカ21を用いても、長期
間に渡って良好な消音効果を得ることが可能となる。
In this way, by limiting the output of the drive signal to the speaker 21 and lowering the operating rate of the speaker 21, it is possible to suppress the progress of deterioration of the durability of the speaker 21, and thus the speaker 21 Noise reduction control using can be effectively performed for a long period of time. Therefore, even if the speaker 21 which does not have high durability and is relatively inexpensive is used, it is possible to obtain a good silencing effect for a long period of time.

【0029】ここで、前記騒音低減制御を行うべき条件
を、吸気音の音圧が所定値を越えている場合とすること
が好ましい。吸気音の音圧が充分に低い場合には、消音
の要求が低く、二次音の発生による打ち消しの効果代も
小さいので、スピーカ21の駆動を停止させることによる
弊害が少ない。従って、吸気音の音圧が所定以下のとき
にスピーカ21の駆動を停止させて無用な駆動を回避すれ
ば、必要な吸気騒音の低減効果を確保しつつスピーカ21
の稼働率低下を図ることが可能である。
Here, it is preferable that the condition for performing the noise reduction control is that the sound pressure of the intake sound exceeds a predetermined value. When the sound pressure of the intake sound is sufficiently low, the request for noise reduction is low, and the effect of the cancellation due to the generation of the secondary sound is small, so that the harmful effect of stopping the driving of the speaker 21 is small. Therefore, if the drive of the speaker 21 is stopped and the unnecessary drive is avoided when the sound pressure of the intake air is below a predetermined level, the speaker 21 can be secured while ensuring the necessary effect of reducing the intake noise.
It is possible to reduce the operating rate of.

【0030】吸気音の音圧は、マイクロフォン22の検出
信号に基づいて直接的に検出できる他、エンジンの運転
条件から推定することが可能である。吸気音の音圧は、
エンジン負荷の増大に略対応して増大するものと予測さ
れるので、図6のフローチャートに示すように、エンジ
ン負荷を代表するスロットル弁開度TVOに基づいて、
スピーカ21の駆動を行うか否かを選択的に決定する構成
とすることができる。
The sound pressure of the intake sound can be directly detected based on the detection signal of the microphone 22 and can be estimated from the operating condition of the engine. The sound pressure of the intake sound is
Since it is predicted that the engine load will increase substantially corresponding to the increase in the engine load, as shown in the flowchart of FIG. 6, based on the throttle valve opening TVO representing the engine load,
It may be configured to selectively determine whether or not to drive the speaker 21.

【0031】図6のフローチャートにおいては、まず、
スロットル弁開度TVOを読み込み(ステップ41)、次
にこのスロットル弁開度TVOが所定の音圧に対応する
基準開度以下であるか否かを判別する(ステップ42)。
スロットル弁開度TVOが基準開度を越える場合には、
吸気音の音圧も所定値を越えるものと推定されるので、
マイクロフォン22の検出結果に基づくスピーカ21の駆動
制御によって吸気音の打ち消しを行わせる(ステップ4
3)。
In the flowchart of FIG. 6, first,
The throttle valve opening TVO is read (step 41), and then it is determined whether or not this throttle valve opening TVO is less than or equal to a reference opening corresponding to a predetermined sound pressure (step 42).
If the throttle valve opening TVO exceeds the reference opening,
Since the sound pressure of the intake sound is estimated to exceed a predetermined value,
The intake sound is canceled by the drive control of the speaker 21 based on the detection result of the microphone 22 (step 4
3).

【0032】一方、スロットル弁開度TVOが所定開度
以下である場合には、吸気音の音圧も所定以下であるも
のと推定されるので、マイクロフォン22の検出結果に基
づくスピーカ21の駆動制御を停止し、以て、スピーカ21
が無用に駆動されることを回避する(ステップ44)。ま
た、吸気音の主たるものは、吸気脈動に伴って発生し、
吸気脈動幅が大きいときほど吸気音も大きいものと推定
されるので、図7のフローチャートに示すように、エア
フローメータ10で検出される吸入空気量Qaの振幅(脈
動幅)に基づいて、スピーカ21の駆動を行うか否かを選
択的に決定する構成としても良い。
On the other hand, when the throttle valve opening TVO is less than the predetermined opening, the sound pressure of the intake sound is also estimated to be less than the predetermined opening. Therefore, the drive control of the speaker 21 based on the detection result of the microphone 22 is performed. To stop the speaker 21
Is unnecessary driven (step 44). In addition, the main intake noise is generated with the intake pulsation,
It is estimated that the larger the intake pulsation width is, the louder the intake sound is. Therefore, as shown in the flow chart of FIG. 7, the speaker 21 is based on the amplitude (pulsation width) of the intake air amount Qa detected by the air flow meter 10. It may be configured to selectively determine whether or not to drive.

【0033】図7のフローチャートにおいては、まず、
吸入空気量Qaを読み込み(ステップ51)、次にこの吸
入空気量Qaの振幅ΔQaを算出する(ステップ52)。
そして、前記振幅ΔQaが所定の音圧に対応する基準値
以下であるか否かを判別する(ステップ53)。前記振幅
ΔQaが基準値を越える場合には、吸気音の音圧も所定
値を越えるものと推定されるので、マイクロフォン22の
検出結果に基づくスピーカ21の駆動制御によって吸気音
の打ち消しを行わせる(ステップ54)。
In the flowchart of FIG. 7, first,
The intake air amount Qa is read (step 51), and then the amplitude ΔQa of the intake air amount Qa is calculated (step 52).
Then, it is determined whether or not the amplitude ΔQa is less than or equal to a reference value corresponding to a predetermined sound pressure (step 53). When the amplitude ΔQa exceeds the reference value, it is estimated that the sound pressure of the intake sound also exceeds the predetermined value. Therefore, the intake sound is canceled by the drive control of the speaker 21 based on the detection result of the microphone 22 ( Step 54).

【0034】一方、前記振幅ΔQaが所定値以下である
場合には、吸気音の音圧も所定以下であるものと推定さ
れるので、マイクロフォン22の検出結果に基づくスピー
カ21の駆動制御を停止し、以て、スピーカ21が無用に駆
動されることを回避する(ステップ55)。ここで、前記
騒音低減制御を行うべき条件を、吸気音の周波数が所定
範囲内であるときとすることもできる。即ち、低減すべ
き周波数域の吸気音が発生しているときには、スピーカ
21を駆動して二次音を発生させ、吸気音の打ち消しを図
るが、低減の必要性が比較的低い周波数の吸気音が発生
しているときには、スピーカ21の駆動を停止させて、ス
ピーカ21の稼働率を低下させるようにする。
On the other hand, when the amplitude ΔQa is less than the predetermined value, it is estimated that the sound pressure of the intake sound is also less than the predetermined value, so the drive control of the speaker 21 based on the detection result of the microphone 22 is stopped. Thus, the speaker 21 is prevented from being driven unnecessarily (step 55). Here, the condition for performing the noise reduction control may be that the frequency of the intake sound is within a predetermined range. That is, when the intake sound in the frequency range to be reduced is generated, the speaker
21 is driven to generate a secondary sound to cancel the intake sound. However, when the intake sound of a frequency with a relatively low need for reduction is generated, the speaker 21 is stopped and the speaker 21 is stopped. To reduce the utilization rate of.

【0035】吸気音の周波数は、マイクロフォン22の検
出信号から直接的に検出しても良いが、吸気音の主たる
要因である吸気脈動の周波数が、エンジン回転速度Ne
に対応するので、エンジン回転速度Neから吸気音の周
波数を推定して、スピーカ21の駆動を選択的に停止させ
る構成とすることが可能である。図8のフローチャート
は、エンジン回転速度Neに基づいて吸気音の周波数判
別と、スロットル弁開度TVOに基づく吸気音の音圧判
別とを組み合わせた実施例を示す。
The frequency of the intake sound may be directly detected from the detection signal of the microphone 22, but the frequency of the intake pulsation, which is the main factor of the intake sound, is determined by the engine speed Ne.
Therefore, the frequency of the intake sound can be estimated from the engine rotation speed Ne and the driving of the speaker 21 can be selectively stopped. The flowchart of FIG. 8 shows an embodiment in which the frequency determination of the intake sound based on the engine rotation speed Ne and the sound pressure determination of the intake sound based on the throttle valve opening TVO are combined.

【0036】即ち、図8のフローチャートに示す実施例
では、予め低減すべき周波数域の吸気音が所定の音圧を
越えて発生する領域を、スピーカ21駆動による吸気音打
ち消し領域として、エンジン回転速度Neとスロットル
弁開度TVOとをパラメータとして特定しておく。そし
て、各センサで検出された実際のスロットル弁開度TV
Oとエンジン回転速度Neとを読み込み(ステップ6
1)、現在の運転条件が前記打ち消し領域に該当するか
否かを判別する(ステップ62)。
That is, in the embodiment shown in the flowchart of FIG. 8, the region where the intake sound in the frequency range to be reduced in advance exceeds a predetermined sound pressure is set as the intake sound canceling region by the drive of the speaker 21, and the engine rotation speed is set. Ne and throttle valve opening TVO are specified as parameters. Then, the actual throttle valve opening TV detected by each sensor
O and engine speed Ne are read (step 6
1) Then, it is determined whether or not the current operating condition corresponds to the cancellation region (step 62).

【0037】ここで、現在の運転条件が前記打ち消し領
域に該当する場合には、スピーカ21を駆動して吸気騒音
の打ち消しを図るが(ステップ63)、前記打ち消し領域
に該当しない場合には、スピーカ21の駆動を停止させて
スピーカ21の稼働率を低下させ(ステップ64)、以て、
スピーカ21の耐久劣化の進行を抑制する。尚、本実施例
では、吸気音検出手段としてマイクロフォン22を用いる
構成としたが、吸気系騒音の主原因である吸気脈動がエ
アフローメータ10で検出されることから、エアフローメ
ータ10を吸気音検出手段として用いる構成としても良
い。
Here, if the current operating condition falls within the cancellation region, the speaker 21 is driven to cancel the intake noise (step 63), but if it does not fall within the cancellation region, the speaker is canceled. 21 drive is stopped to reduce the operation rate of the speaker 21 (step 64).
The progress of deterioration of durability of the speaker 21 is suppressed. In this embodiment, the microphone 22 is used as the intake sound detecting means, but since the intake air pulsation, which is the main cause of the intake system noise, is detected by the air flow meter 10, the intake sound detecting means is used. It may be configured to be used as.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
かかる自動車用アクティブ騒音制御装置によると、二次
音の発生による吸気騒音の打ち消しを常時行わせるので
はなく、吸気音の検出結果とエンジンの運転条件との少
なくとも一方に基づいて選択的に停止させることで、音
波発生手段を駆動する時間(稼働率)を極力減少させ、
以て、音波発生手段の耐久劣化の進行を抑制することが
できるという効果がある。
As described above, according to the active noise control system for an automobile of the invention of claim 1, the intake noise is not always canceled by the generation of the secondary sound, but the detection result of the intake noise is obtained. And by selectively stopping it based on at least one of the operating conditions of the engine, the time (operating rate) for driving the sound wave generating means is reduced as much as possible,
Thus, there is an effect that the progress of deterioration of durability of the sound wave generating means can be suppressed.

【0039】請求項2の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置によると、吸気騒音の音圧が高く、これ
を減衰させる必要があるときに限定して二次音を発生さ
せて、音波発生手段の稼働率を減少させることができる
という効果がある。請求項3の発明にかかる自動車用ア
クティブ騒音制御装置によると、エンジンのスロットル
弁開度,回転速度,吸入空気量の振幅のうちの少なくと
も1つに基づいて音圧レベルを間接的に判別することが
できるという効果がある。
According to the active noise control system for an automobile of the second aspect, the sound pressure of the intake noise is high, and the secondary sound is generated only when it is necessary to attenuate it, and the sound wave generating means is generated. There is an effect that the operating rate of can be reduced. According to the vehicle active noise control device of the third aspect, the sound pressure level is indirectly determined based on at least one of the throttle valve opening of the engine, the rotation speed, and the amplitude of the intake air amount. There is an effect that can be.

【0040】請求項4の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置によると、消音が要求される周波数域に
限って二次音を選択的に発生させることができ、以て、
音波発生手段の稼働率を減少させることができるという
効果がある。請求項5の発明にかかる自動車用アクティ
ブ騒音制御装置によると、吸気音の周波数をエンジン回
転速度に基づいて間接的に判別し、消音が必要とされる
周波数域のときに限定して二次音を発生させることがで
き、以て、音波発生手段の稼働率を減少させることがで
きるという効果がある。
According to the active noise control system for an automobile of the fourth aspect of the present invention, the secondary sound can be selectively generated only in the frequency range where silencing is required.
There is an effect that the operating rate of the sound wave generating means can be reduced. According to the vehicle active noise control system of the fifth aspect of the present invention, the frequency of the intake sound is indirectly determined based on the engine speed, and the secondary sound is limited only in the frequency range where the noise reduction is required. Can be generated, and thus, the operation rate of the sound wave generating means can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる自動車用アクティブ騒音制御装
置の基本構成ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an active noise control system for a vehicle according to the present invention.

【図2】実施例のシステム構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of an embodiment.

【図3】実施例のアクティブ騒音制御を示すフローチャ
ート。
FIG. 3 is a flowchart showing active noise control according to the embodiment.

【図4】実施例におけるマイクロフォン出力のサンプリ
ングの様子を示す線図。
FIG. 4 is a diagram showing how sampling of microphone output is performed in the embodiment.

【図5】実施例におけるスピーカの選択的な駆動制御の
基本構成を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a basic configuration of speaker selective drive control in the embodiment.

【図6】スロットル弁開度に基づくスピーカの選択的な
駆動制御の実施例を示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of selective drive control of a speaker based on a throttle valve opening.

【図7】吸入空気量の振幅に基づくスピーカの選択的な
駆動制御の実施例を示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of selective drive control of the speaker based on the amplitude of the intake air amount.

【図8】スロットル弁開度とエンジン回転速度とに基づ
くスピーカの選択的な駆動制御の実施例を示すフローチ
ャート。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of selective drive control of a speaker based on a throttle valve opening and an engine rotation speed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 エアクリーナ 3 吸気ダクト 4 スロットルチャンバー 5 吸気コレクタ 6 吸気マニホールド 7 スロットル弁 9 コントロールユニット 10 エアフローメータ 11 クランク角センサ 12 スロットルセンサ 21 スピーカ 22,23 マイクロフォン 1 Engine 2 Air Cleaner 3 Intake Duct 4 Throttle Chamber 5 Intake Collector 6 Intake Manifold 7 Throttle Valve 9 Control Unit 10 Air Flow Meter 11 Crank Angle Sensor 12 Throttle Sensor 21 Speaker 22, 23 Microphone

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンの吸気系に介装されて吸気音に対
応する検出信号を出力する吸気音検出手段と、 エンジンの吸気系内で音波を発生する音波発生手段と、 前記吸気音検出手段からの検出信号に基づいて吸気音を
打ち消す音波を発生させるべく前記音波発生手段を駆動
する吸気騒音打ち消し手段と、 該吸気騒音打ち消し手段による前記音波発生手段の駆動
制御を、前記吸気音検出手段からの検出信号とエンジン
運転条件との少なくとも一方に基づいて選択的に停止さ
せる騒音打ち消し停止手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする自動車用アクティ
ブ騒音制御装置。
1. An intake sound detecting means which is interposed in an intake system of an engine and outputs a detection signal corresponding to intake sound; a sound wave generating means which generates a sound wave in the intake system of the engine; and the intake sound detecting means. The intake noise canceling means for driving the sound wave generating means to generate a sound wave for canceling the intake sound based on the detection signal from the intake noise canceling means, and the drive control of the sound wave generating means by the intake noise canceling means are controlled by the intake sound detecting means. An active noise control device for an automobile, comprising: a noise canceling stop means for selectively stopping the stop signal based on at least one of the detection signal of the engine and the engine operating condition.
【請求項2】前記騒音打ち消し停止手段が、前記吸気音
検出手段からの検出信号とエンジン運転条件との少なく
とも一方に基づいて吸気音の音圧が所定以下であると判
別されるときに、前記吸気騒音打ち消し手段による前記
音波発生手段の駆動制御を停止させることを特徴とする
請求項1記載の自動車用アクティブ騒音制御装置。
2. The noise canceling stop means, when it is determined that the sound pressure of the intake sound is below a predetermined level based on at least one of a detection signal from the intake sound detecting means and an engine operating condition, The active noise control system for an automobile according to claim 1, wherein the drive control of the sound wave generating means by the intake noise canceling means is stopped.
【請求項3】前記吸気音の音圧を、エンジンのスロット
ル弁開度,回転速度,吸入空気量の振幅のうちの少なく
とも1つに基づいて判別することを特徴とする請求項2
記載の自動車用アクティブ騒音制御装置。
3. The sound pressure of the intake sound is determined based on at least one of the throttle valve opening of the engine, the rotation speed, and the amplitude of the intake air amount.
An active noise control device for a vehicle as described above.
【請求項4】前記騒音打ち消し停止手段が、前記吸気音
検出手段からの検出信号とエンジン運転条件との少なく
とも一方に基づいて吸気音の周波数が所定範囲外である
と判別されるときに、前記吸気騒音打ち消し手段による
前記音波発生手段の駆動制御を停止させることを特徴と
する請求項1記載の自動車用アクティブ騒音制御装置。
4. The noise canceling stop means, when it is determined that the frequency of the intake sound is out of a predetermined range based on at least one of a detection signal from the intake sound detecting means and an engine operating condition, The active noise control system for an automobile according to claim 1, wherein the drive control of the sound wave generating means by the intake noise canceling means is stopped.
【請求項5】前記吸気音の周波数を、エンジンの回転速
度に基づいて判別することを特徴とする請求項4記載の
自動車用アクティブ騒音制御装置。
5. The active noise control system for a vehicle according to claim 4, wherein the frequency of the intake noise is determined based on the engine speed.
JP15176395A 1995-06-19 1995-06-19 Active noise control system for automobile Pending JPH094432A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007036943A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Yamaha Corp Acoustic apparatus maintenance support apparatus

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