JP2004278312A - Intake noise reducing device - Google Patents

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JP2004278312A
JP2004278312A JP2003066938A JP2003066938A JP2004278312A JP 2004278312 A JP2004278312 A JP 2004278312A JP 2003066938 A JP2003066938 A JP 2003066938A JP 2003066938 A JP2003066938 A JP 2003066938A JP 2004278312 A JP2004278312 A JP 2004278312A
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Kenji Mori
賢士 森
Koji Yamada
耕治 山田
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently reduce intake noise while suppressing increase of weight, cost and power consumption of an intake noise reducing device. <P>SOLUTION: The intake noise reducing device is equipped with an air vibration generating mechanism 12 for generating air vibrations in an intake passage 7 by expansion or contraction caused by changes in supplied atmospheric pressure, variable atmospheric pressure introducing passage 14, a negative pressure introducing passage 21, an atmospheric pressure introducing passage 22, a switching valve 20 and a controller 25 which supply a varying atmospheric pressure to the air vibration generating mechanism 12 according to an operating condition of an internal combustion engine 1, and a resonance space 19 capable of resonating with respect to the air vibration generated in the air vibration generating mechanism 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気作用に起因する吸気騒音を低減させる吸気騒音低減装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の吸気騒音低減装置として、例えば、内燃機関の吸入負圧を検出し、検出した吸入負圧に基づいて吸気騒音を相殺する同振幅で逆位相の音波をスピーカから発生させることにより、吸気騒音の低減を図る自動車用アクティブ騒音制御装置がある(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−47182号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来例にあっては、吸気騒音と同振幅で逆位相の音波を発生させるスピーカを搭載するように構成されているので、スピーカと通常これに付随して搭載されるアンプとによって、重量やコスト、更には消費電力が増大してしまうという未解決の課題がある。
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、重量、コスト、及び消費電力の増大を抑制しつつ、吸気騒音を効率的に低減可能な吸気騒音低減装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る吸気騒音低減装置は、供給される気圧の変動により膨張又は収縮して吸気通路に空気振動を発生させる空気振動発生機構と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記空気振動発生機構に変動する気圧を供給して前記吸気通路に空気振動を発生させることにより当該内燃機関の吸気騒音を低減する変動気圧供給手段と、前記空気振動発生機構の発生する空気振動に対して共鳴可能な共鳴空間とを備えることを特徴としている。
【0006】
【発明の効果】
本発明に係る吸気騒音低減装置によれば、空気振動発生機構に変動する気圧を供給して吸気通路に空気振動を発生させることにより内燃機関の吸気騒音を低減するように構成されているので、スピーカやアンプを搭載する場合に比べて、重量、コスト、及び消費電力の増大を抑制することができ、さらに、空気振動発生機構の発生する空気振動に対して共鳴可能な共鳴空間を備えることで、空気振動発生機構が発生させる空気振動が共鳴して増幅されるときに吸気騒音を効率よく低減できるという効果が得られる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1実施形態を示す概略構成図であり、図中、1は直列4気筒のガソリンエンジンで構成された内燃機関である。この内燃機関1は、本体となるエンジンブロック2と、エンジンブロック2内に形成されたシリンダ3と、シリンダ3内を上下に摺動するピストン4と、ピストン4に連結されたコネクティングロッド5と、コネクティングロッド5に連結され内燃機関1の動力を取出すクランクシャフト6とを備えている。
【0008】
また、内燃機関1は、大気を吸入する吸気通路7と、排気を排出する排気通路8とを有している。吸気通路7の吸入口7a側には、エアクリーナ9が設けられており、吸入する大気を浄化している。また、吸気通路7におけるエアクリーナ9の下流側には、運転者のアクセル操作量に応じて内燃機関3の吸気量を調整するスロットルバルブ10が設けられており、このスロットルバルブ10の開度が小さいときには、吸入抵抗が増加してスロットルバルブ10の下流側に負圧が発生するように構成されている。
【0009】
エアクリーナ9の内部は、図2に示すように、外気中の埃や異物を吸着除去するペーパタイプのエレメント11によって上下2つに仕切られており、外気を取り入れる上流側のダストサイド9aと、取り入れた外気をエレメント11で浄化してから内燃機関1に供給する下流側のクリーンサイド9bとが形成されている。エレメント11は、広い濾過面積を確保するために細かく折り曲げられて形成されている。そして、クリーンサイド9bには、供給される気圧の変動により空気振動を発生させる空気振動発生機構12が設けられている。
【0010】
空気振動発生機構12は、略短角筒状のケース本体13を備えており、その角筒面がエアクリーナ9の内壁側面に固定されている。また、ケース本体13には、図3に示すように、変動気圧供給路14から供給される気圧に応じて容積が弾性的に膨張又は収縮する空気室15が内設されている。この空気室14は、ケース本体13に内設された容積変動ガイド16によってケース本体13の軸方向の膨張又は収縮が許容され、軸直角方向の膨張又は収縮が抑制されている。さらに、ケース本体13には、軸方向の両端を閉塞するように弾性支持部材17を介して弾性支持されると共に、空気室15に接着され、空気室15の膨張又は収縮に応じて振動する一対の振動板18が設けられている。したがって、空気振動発生機構12は、供給される気圧の変動で空気室15の容積が膨張又は縮小するときに、これに応じて振動板18が振動することにより、空気振動を発生するように構成されている。
【0011】
また、エアクリーナ9の底部には、図2に示すように、空気振動発生機構12が発生する空気振動に共鳴可能な共鳴空間19が形成されている。この共鳴空間19は、空気振動発生機構12及びエアクリーナ9の内壁で囲まれた閉空間で構成されている。したがって、共鳴空間19や空気振動発生機構12の形状や寸法等を調整することで、共鳴空間19で共鳴可能な固有周波数を設定することができる。
【0012】
そして、変動気圧導入路14は、図1に示すように、切換弁20によって負圧導入路21及び大気圧導入路22の何れか一方と連通可能になっており、負圧導入路21は、吸気通路7におけるスロットルバルブ10の下流側から分岐し、大気圧導入路22は、エアクリーナ9のクリーンサイド9b側で共鳴空間19以外の位置に連通している。
【0013】
また、切換弁20は、電磁ソレノイド(図示省略)を備えており、この電磁ソレノイドに対して、後述するコントローラ25からの励磁電流が通電されることにより駆動制御されている。すなわち、切換弁20は、励磁電流の非通電(以下、OFFと称す)状態で変動気圧導入路14と大気圧導入通路21とを連通し、励磁電流の通電(以下、ONと称す)状態で変動気圧導入路14と負圧導入路21とを連通するように構成されている。
【0014】
したがって、内燃機関1の吸気作用に応じて、切換弁20に対する励磁電流をOFF状態又はON状態の何れか一方に制御することにより、空気振動発生機構12における空気室15に対して、大気圧と負圧とに変動する気圧を供給できるように構成されている。
また、クランクシャフト6には、図1に示すように、その回転角信号を検出する電磁ピックアップ式のクランク角センサ23が装着されている。このクランク角センサ23は、クランクシャフト6と共に回転するロータ(図示省略)の外周面に10°間隔で形成されたセレーションを検出して、回転角信号を出力する。また、セレーションには、180°間隔で2つの欠歯部が形成されているので、出力される回転角信号からクランクシャフト6の回転位置を把握できるように構成されている。
【0015】
さらに、スロットルバルブ10には、スロットル開度信号を検出する可変抵抗式のスロットル開度センサ24が設けられている。このスロットル開度センサ24は、スロットルバルブと連動してポテンショメータが動き、スロットル開度に比例した電圧をスロットル開度信号として出力するように構成されている。因みに、このスロットル開度センサ24は、図4に示すように、スロットル開度が0[%]であるときに出力電圧が0[V]となり、スロットル開度が0[%]から100[%]まで増加するときに、これに比例して出力電圧が0[V]から5[V]まで増加するように構成されている。
【0016】
これらクランク角センサ23で検出されるクランクシャフト6の回転角信号と、スロットル開度センサ24で検出されるスロットル開度信号とが、例えば、マイクロコンピュータで構成されたコントローラ25に入力されている。このコントローラ25は、内燃機関1が運転状態にあるときに、図5に示した連通制御処理を実行して、前述した切換弁20に対する励磁電流の通電を制御するように構成されている。
【0017】
次に、コントローラ25で実行する連通制御処理を、図5のフローチャートに従って説明する。
この連通制御処理は、所定時間(例えば、10msec)毎のタイマ割込み処理によって実行され、先ず、ステップS1で、クランクシャフト6の回転角信号と、スロットル開度信号とを読込む。回転角信号は、図6(a)に示すように、クランクシャフト6の回転に応じて、10°CA毎に1パルスが出力されると共に、この1パルスが180°CA毎に非出力となる。また、スロットル開度信号は、図6(b)に示すように、0〜5Vまでの範囲で出力される。
【0018】
次に移行するステップS2では、ステップS1で読込んだ回転角信号に基づいて、内燃機関回転速度NEを算出する。すなわち、クランクシャフト6の回転角信号における180°毎の欠歯部に対応する信号を検出し、その周期から内燃機関回転速度NEを算出する。
次に移行するステップS3では、内燃機関1の運転状態に応じて、切換弁20に対する励磁電流の通電を制御するためのデューティ比A/B及び位相Cを算出する。このデューティ比A/Bは、図6(c)に示すように、クランクシャフト6が180°CA回転する期間Bに対して切換弁20に対する励磁電流をON状態に制御する期間Aの割合を示しており、位相Cは、前記ステップS1でクランクシャフト6の180°CA回転毎の欠歯部に対応する信号を検出した後の1パルス目の立下りを基準として、切換弁20に対する励磁電流をON状態に制御するまでの期間を示している。
【0019】
ところで、吸気騒音は、内燃機関1が吸気弁(図示省略)をクランクシャフト6の回転に応じて開閉し、間欠的な吸気を行うことで発生する吸入空気の脈動に起因している。この脈動の周波数は内燃機関1の回転速度NEに応じて変化し、その位相はクランク角に応じた吸気弁の開弁と同期し、更にその大きさはスロットルバルブ10の開弁率に応じて変化する。そこで、内燃機関1の運転状態に応じて切換弁20を駆動制御するデューティ比A/B及び位相Cは、クランク角信号とスロットル開度信号とに基づいて算出する。
【0020】
先ず、デューティ比A/Bは、コントローラ25に予め記憶された図7のデューティ比算出用制御マップを参照し、前記ステップS1で読込んだスロットル開度信号及びステップS2で算出した内燃機関回転速度NEからデューティ比A/Bを算出する。また、位相Cも、コントローラ25に予め記憶された図8の位相算出用制御マップを参照して、前記ステップS1で読込んだスロットル開度信号及びステップS2で算出した内燃機関回転速度NEから位相Cを算出する。これら、デューティ比算出用制御マップ、及び位相算出用制御マップは、車体フロアやステアリング、或いはその他の場所における振動や騒音が最小となる値を実験によって求めて、作成することが望ましい。
【0021】
次に移行するステップS4では、ステップS3で算出されたデューティ比A/B及び位相Cに基づいて、切換弁20に対する励磁電流の通電を制御してから、タイマ割込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
以上より、図1の変動気圧導入路14、負圧導入路21、大気圧導入路22、切換弁20、及びコントローラ25が変動気圧供給手段に対応している。また、内燃機関1、及びスロットルバルブ10が負圧発生手段に対応している。
【0022】
次に、上記第1実施形態の動作を説明する。
今、スロットルバルブ10の開度が比較的小さく、内燃機関1が低負荷状態で運転されているとする。このとき、負圧導入路21には、内燃機関1の吸気作用で発生した負圧が導入されており、大気圧導入路22には、大気圧が導入されている。
【0023】
そこで、コントローラ25は、内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12の空気室に変動する気圧を供給すべく切換弁20を駆動制御するためのデューティ比A/B及び位相Cをスロットル開度信号と内燃機関回転速度NEとに基づいて夫々算出する(ステップS3)。そして、算出されたデューティ比A/B及び位相Cに基づいて、変動気圧導入路14に対して大気圧導入路22又は負圧導入路21を交互に連通するよう切換弁20を駆動制御する(ステップS4)。
【0024】
先ず、切換弁20をON状態に制御すると、負圧が導入されている負圧導入路21と変動気圧導入路14とが連通され、変動気圧導入路14を介して空気振動発生機構12の空気室15に負圧が導入される。この負圧の導入によって、空気室15は、収縮を開始して振動板18を弾性支持部材17の弾性力に抗してケース本体13の内側に引っ張る。この状態から、切換弁20をOFF状態に制御すると、大気圧が導入されている大気圧導入路22と変動気圧導入路14とが連通され、変動気圧導入路14を介して空気振動発生機構12の空気室15に大気圧が導入される。この大気圧の導入によって、空気室15は収縮力から開放されるので、振動板18は弾性支持部材17の弾性力で元の位置に復帰する。こうして、切換弁20のON状態とOFF状態を交互に繰り返すと、空気振動発生機構12の振動板18が振動するので、空気振動を発生させることがでる。こうして発生した空気振動は吸気通路7を伝搬して、吸気通路7内に発生している吸気騒音に干渉することにより吸気騒音が打消され低減される。
【0025】
このとき、空気振動発生機構12が発生させる空気振動の周波数が、共鳴空間19が共鳴する固有周波数に達すると、空気振動が共鳴して増幅されることにより、効率的に吸気騒音が低減される。また、空気振動発生機構12は、空気振動を発生させる進行方向が異なる上側及び下側の振動板18を備えているので、下側の振動板18が発する空気振動を共鳴させて増幅したものと、上側の振動板18が発する空気振動とが干渉するときに、空気振動を更に増幅させて更に効率的に吸気騒音が低減される。
【0026】
このように、内燃機関1の運転状態に応じて、吸気通路に発生した負圧又は大気圧の何れか一方を、空気振動発生機構12の空気室15に供給し、空気振動を発生させることにより吸気騒音を低減させているので、スピーカやアンプを搭載し、吸気騒音と同振幅で逆位相の音波を発生させてこの吸気騒音を低減させる場合に比べて、重量、コスト及び消費電力の増大を抑制することができる。また、空気振動発生機構12が発生する空気振動に共鳴可能な共鳴空間19を形成したことで、空気振動が共鳴空間19で共鳴するときに効率よく吸気騒音を低減させることができる。
【0027】
なお、上記第1実施形態では、切換弁20がソレノイドを有する電磁式の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば機械式の切換弁を使用してもよい。
また、吸気脈動の位相を把握するためにクランク角信号を用い、その大きさを把握するためにスロットル開度信号を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、エアフローメータで検出する吸気量の変動に応じて、脈動の位相や大きさを把握したり、吸気通路上に圧力センサを設けて、吸気通路内に発生する負圧の変動に応じて脈動の位相や大きさを把握したりしてもよい。
【0028】
また、空気振動発生機構12に上側及び下側の振動板18が設けられた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上側の振動板18を省略してもよい。
また、大気圧導入路22をエアクリーナ9のクリーンサイド9bに連通して大気圧を導入する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、大気圧導入路22を吸気通路7におけるエアクリーナ9の下流側で、且つスロットルバルブ10の上流側に連通して大気圧を導入してもよい。さらに、大気圧導入路22の一端側を大気に開放することで大気圧を導入してもよく、この場合には、粉塵等の流入を防止するために大気圧導入路22自体にフィルタ等を設けることが望ましい。
【0029】
また、内燃機関1を、直列4気筒のガソリンエンジンで構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、6気筒や8気筒、またV型エンジンや水平対向エンジン、或いはロータリエンジン等で構成された内燃機関にも適用し得るものである。
また、1つの空気振動発生機構12をエアクリーナ9の内部に配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数配設してもよいし、さらには吸気通路7の内部であれば任意の位置に配置してもよい。したがって、共鳴空間19も、空気振動発生機構12とエアクリーナ9の内壁とで構成したものに限定されるものではなく、閉空間を形成することにより空気振動発生機構12が発生させる空気振動を共鳴させることができれば、任意の位置又は形状とすることができる。
【0030】
さらに、空気振動発生機構12を吸気通路7に設けて空気振動を発生させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、吸気通路7の一部に、供給される気圧の変動で膨張又は収縮して空気振動を発生する空気振動発生部を形成して、吸気騒音を低減するようにしてもよい。
以上のように、上記第1実施形態によれば、供給される気圧の変動により膨張又は収縮して吸気通路7に空気振動を発生させる空気振動発生機構12と、内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12に変動する気圧を供給して吸気通路7に空気振動を発生させることにより内燃機関1の吸気騒音を低減する変動気圧供給手段としての変動気圧導入路14、負圧導入路21、大気圧導入路22、切換弁20、及びコントローラ25と、空気振動発生機構12が発生する空気振動に対して共鳴可能な共鳴空間19とを備えているので、スピーカやアンプを搭載する場合に比べて、重量、コスト、及び消費電力の増大を抑制することができ、尚且つ空気振動発生機構12で発生させる空気振動が共鳴空間19で共鳴するときに吸気騒音を効率的に低減することができるという効果が得られる。
【0031】
また、空気振動発生機構12は、吸気通路7に設けられたケース本体13と、このケース本体13に内設され供給される気圧の変動に応じて膨張又は収縮する空気室15と、この空気室15の膨張又は収縮に応じて弾性振動する振動板18とで構成されているので、空気振動発生機構12自体に電力を供給する必要はなく、安価に製造できるシンプルな軽量構造で、確実に空気振動を発生させることができるという効果が得られる。
【0032】
さらに、振動板18は、空気振動を発生させる進行方向が夫々異なるように複数で空気振動発生機構12に配設されているので、1つの振動板18が発する空気振動を共鳴させて増幅したものと、他の振動板18が発する空気振動とが干渉するときに、空気振動を更に増幅させることができ、より効率的に吸気騒音を低減することができるという効果が得られる。
【0033】
さらに、振動板18は、空気室15を挟んで対向するように一対で空気振動発生機構12に配設されているので、振動板18の振動時にケース本体13へ伝達される反力を相互に相殺することができ、空気振動発生機構12自体の振動や新たな騒音の発生を抑制できるという効果が得られる。
さらに、共鳴空間19は、空気振動発生機構12と吸気通路7に配設されたエアクリーナ9の内壁とで囲まれた閉空間で構成されているので、共鳴空間19を容易に設けることができるという効果が得られる。
【0034】
さらに、空気振動発生機構12は、吸気通路7に設けられたエアクリーナ9に内設されているので、一般に大きな容積を有するエアクリーナ9の内部で空気振動発生機構12の配置スペースを容易に確保できるという効果が得られる。
また、内燃機関1の運転状態に応じて吸気通路7に発生した負圧と、大気圧との何れか一方を内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12に導入しているので、変動する気圧を容易に、また確実に空気振動発生機構12に供給することができるという効果が得られる。
【0035】
さらに、吸気通路7に設けられ内燃機関1の吸気量を調整するスロットルバルブ10を有し、内燃機関1の運転状態に応じてスロットルバルブ10が内燃機関1の吸気量を制限するときにスロットルバルブ10の下流側に負圧が発生するので、スロットルバルブを有するガソリンエンジンであれば、負圧を容易に得ることができるという効果が得られる。
【0036】
さらに、エアクリーナ9における下流側のクリーンサイド9bから大気圧を導入するように構成されているので、空気室15に、粉塵等が流入することを防止できるという効果が得られる。
次に、本発明の第2実施形態を図9及び図10に基づいて説明する。
この第2実施形態は、前述した第1実施形態において、スロットルバルブ10の開度が大きく内燃機関1の運転状態が高負荷になるときでも、空気振動発生機構12に変動する気圧を供給できるようにしたもので、特に過給式ガソリンエンジンを搭載した車両に好適なものである。
【0037】
すなわち、第2実施形態では、図9に示すように、吸気通路7、及び排気通路8に、過給機としてのターボチャージャ26が接続され、排気の圧力で回転するタービン27が同軸上のコンプレッサ28を回転させることにより、内燃機関1の吸気量を増加させることができるように構成されている。したがって、内燃機関1の運転状態に応じた排気圧の増加に伴って、ターボチャージャ26のコンプレッサ28が高回転するときには、空気が過給されて吸気通路7におけるコンプレッサ28の下流側に正圧が発生する。一方、内燃機関1の運転状態に応じてスロットルバルブ10の開度が小さいときには、前述したように、その下流側に負圧が発生する。
【0038】
また、変動気圧導入路14は、切換弁20によって大気圧導入路22及び正負圧導入路29の何れか一方と連通可能になっている。正負圧導入路29は、正負圧切換弁30によって正圧導入路31及び負圧導入路21の何れか一方と連通可能になっている。この正圧導入路31は、吸気通路7におけるコンプレッサ28及びスロットルバルブ10の間に接続されている。
【0039】
また、正負圧切換弁30は、切換弁20と同様に電磁ソレノイド(図示省略)を備えており、この電磁ソレノイドに対して励磁電流が通電されることにより、駆動制御されている。すなわち、正負圧切換弁30は、励磁電流のOFF状態で正負圧導入路29と正圧導入路31とを連通し、励磁電流のON状態で正負圧導入路29と負圧導入路21とを連通するように構成されている。
【0040】
ここで、内燃機関1の運転状態に応じて吸気通路7におけるコンプレッサ28の下流側に正圧が発生するときには、このコンプレッサ28及びスロットルバルブ10間に連通された正圧導入路31に正圧が導入され、内燃機関1の運転状態に応じて吸気通路7におけるスロットルバルブ10の下流側に負圧が発生するときには、スロットルバルブ10の下流側に連通された負圧導入路21に負圧が導入される。
【0041】
したがって、内燃機関1の運転状態に応じて吸気通路7におけるコンプレッサ28の下流側に正圧が発生するときに、正負圧切換弁30に対する励磁電流をOFF状態に維持しつつ、内燃機関1の運転状態に応じて、切換弁20に対する励磁電流をOFF状態又はON状態の何れか一方に制御することにより、空気振動発生機構12の空気室15に対して、大気圧と正圧とに変動する気圧を供給できるように構成されている。一方、内燃機関1の運転状態に応じて吸気通路7におけるスロットルバルブ10の下流側に負圧が発生するときには、正負圧切換弁30に対する励磁電流をON状態に維持しつつ、内燃機関1の運転状態に応じて、切換弁20に対する励磁電流をOFF状態又はON状態の何れか一方に制御することにより、空気振動発生機構12の空気室15に対して、大気圧と負圧とに変動する気圧を供給できるように構成されている。
【0042】
次に、コントローラ25で実行する連通制御処理を、図10のフローチャートに従って説明する。この連通制御処理は、前述した第1実施形態において、図5の連通制御処理におけるステップS2の後に、新たなステップS10及びステップS11を追加したことを除いては、第1実施形態と同様の処理を実行するので、図5との対応部分には同一符号を付し、詳細説明はこれを省略する。
【0043】
すなわち、ステップS2で内燃機関回転速度NEを算出してから移行するステップS10では、スロットル開度信号に基づいて内燃機関1の負荷状態を判定する。すなわち、スロットル開度信号が所定値よりも小さいときには、コンプレッサ28による加圧が十分になされておらず、内燃機関1が低負荷状態であると判定し、一方、スロットル開度信号が所定値以上であるときには、コンプレッサ28による加圧が十分になされており、内燃機関1が高負荷状態であると判定する。
【0044】
次に移行するステップS11では、ステップS10で判定された内燃機関1の負荷状態に応じて正圧切換弁29に対する励磁電流の通電を制御する。すなわち、内燃機関1が低負荷状態であると判定されているときには、正負圧切換弁30に対する励磁電流をON状態に制御して、正負圧導入路29と負圧導入路21とを連通する。一方、内燃機関1が高負荷状態であると判定されているときには、正負圧切換弁30に対する励磁電流をOFF状態に制御して、正負圧導入路29と正圧導入路31とを連通する。
【0045】
そして、続くステップS3でデューティ比A/B及び位相Cを算出してから、続くステップS4で、ステップS10の判定結果と、ステップS3で算出されたデューティ比A/B及び位相Cとに基づいて、切換弁20に対する励磁電流の通電を制御してから、タイマ割込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。このとき、前記ステップS10で内燃機関1が低負荷状態であると判定されたときと、高負荷状態であると判定されたときとで、切換弁20のON状態とOFF状態とが反転するように駆動制御する。
【0046】
以上より、図9の変動気圧導入路14、正負圧導入路29、正圧導入路31、負圧導入路21、大気圧導入路22、切換弁20、正負圧切換弁30、及びコントローラ25が変動気圧導手段に対応している。また、内燃機関1、ターボチャージャ26、及びスロットルバルブ10が正負圧発生手段に対応している。
次に、上記第2実施形態の動作を説明する。
【0047】
今、内燃機関1が運転状態にあるとする。このとき、コントローラ25では、内燃機関1が低負荷状態であるか、又は高負荷状態であるかを判定する(ステップS10)。この判定は、スロットル開度信号が所定値よりも小さいか否かを判定して行う。
ここで、スロットル開度信号が所定値よりも小さいときには、内燃機関1が低負荷状態であることを示しているので、コンプレッサ28による加圧が不十分であると共に、スロットルバルブ10の開度が小さいために、その下流側には内燃機関1の吸気作用による負圧が発生していると判断される。そこで、コントローラ25は、正負圧切換弁30をON状態に制御することにより、正負圧導入路29と負圧導入路21とを連通して正負圧導入路29に負圧を導入する(ステップS11)。
【0048】
それから、コントローラ25は、内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12の空気室に変動する気圧を供給すべく切換弁20を駆動制御するためのデューティ比A/B及び位相Cをスロットル開度信号と内燃機関回転速度NEとに基づいて夫々算出する(ステップS3)。そして、算出されたデューティ比A/B及び位相Cに基づいて、変動気圧導入路14に対して大気圧導入路22又は負圧導入路21を交互に連通するよう切換弁20を駆動制御する(ステップS4)。
【0049】
先ず、切換弁20をON状態に制御すると、負圧が導入されている正負圧導入路29と変動気圧導入路14とが連通され、変動気圧導入路14を介して空気振動発生機構12の空気室15に負圧が導入される。その後、切換弁20をOFF状態に制御すると、大気圧が導入されている大気圧導入路22と変動気圧導入路とが連通され、変動気圧導入路14を介して空気振動発生機構12の空気室15に大気圧が導入される。こうして、切換弁20のON状態とOFF状態を交互に繰り返すと、供給される気圧が負圧と大気圧の間で変動し、空気振動発生機構12の振動板18が振動するので、空気振動を発生させることがでる。こうして発生した空気振動は吸気通路7を伝搬して、吸気通路7内に発生している吸気騒音に干渉することにより吸気騒音が打消され低減される。また、空気振動発生機構12が発生する空気振動の周波数が、共鳴空間19が共鳴する固有周波数に達すると、空気振動が共鳴して増幅されることにより効率的に吸気騒音が低減される。
【0050】
一方、スロットル開度信号が所定値以上であるときには、内燃機関1が高負荷状態であることを示しているので、コンプレッサ28による加圧が十分であると共に、スロットルバルブ10の開度が大きいので、コンプレッサ28の下流側に正圧が発生していると判断される。そこで、コントローラ25は、正負圧切換弁30をOFF状態に制御することにより、正負圧導入路29と正圧導入路31とを連通して正負圧導入路29に正圧を導入する(ステップS11)。
【0051】
次いで、コントローラ25は、内燃機関1の低負荷状態であるときと同様に、内燃機関1の振動に応じたデューティ比A/B及び位相Cを算出して、変動気圧導入路14に対して大気圧導入路22又は正負圧導入路29を交互に連通するよう切換弁20を駆動制御する。なお、この内燃機関1の高負荷時には、切換弁20をON状態及びOFF状態に制御するタイミングが前述した低負荷時のときと反転するように制御される。
【0052】
切換弁20をOFF状態に制御すると、正圧が導入されている正圧導入路31と変動気圧導入路14とが連通され、変動空気圧導入路27を介して空気振動発生機構12の空気室15に正圧が導入される。この正圧の導入によって、空気室15は、膨張を開始して振動板18を弾性支持部材17の弾性力に抗してケース本体13の外側に押し出す。この状態から、切換弁20をON状態に制御すると、大気圧が導入されている大気圧導入路22と変動気圧導入路とが連通され、変動気圧導入路14を介して空気振動発生機構12の空気室15に大気圧が導入される。この大気圧の導入によって、空気室15は膨張力から解放されるので、振動板18は弾性支持部材18の弾性力でもとの位置に復帰する。こうして、切換弁20のON状態とOFF状態を交互に繰り返すと、供給される気圧が正圧と大気圧の間で変動し、空気振動発生機構12の振動板18が振動するので、空気振動を発生させることがでる。こうして発生した空気振動は吸気通路7を伝搬して、吸気通路7内に発生している吸気騒音に干渉することにより吸気騒音が打消され低減される。また、空気振動発生機構12が発生する空気振動の周波数が、共鳴空間19が共鳴する固有周波数に達すると、空気振動が共鳴して増幅されることにより効率的に吸気騒音が低減される。
【0053】
このように、内燃機関1の運転状態に応じて吸気通路7に発生した正圧又は負圧と、大気圧との何れか一方を、内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12の空気室15に供給し、空気振動を発生させることにより吸気騒音を低減させているので、空気振動発生機構12に対して、内燃機関1が低負荷状態であるときには、大気圧、及び吸気用で発生した負圧の間で変動する気圧を、また内燃機関1が高負荷状態であるときには、大気圧、及び過給により加圧された正圧の間で変動する気圧を供給することができ、如何なる運転状態にあっても前述した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0054】
なお、上記第2実施形態では、内燃機関1が低負荷状態であるか、又は高負荷状態であるかを判定するために、スロットル開度信号を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、インジェクタの燃料噴射時間や、内燃機関回転速度NE、又はエアフローメータにより検出する吸入空気量に基づいて判定したり、或いは正圧導入路31と負圧導入路21の圧力差を実測したりして内燃機関1の負荷状態を判断するようにしてもよい。
【0055】
さらに、内燃機関1の吸気量を増加させる過給機を、排気の圧力を利用するターボチャージャ26で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、内燃機関1の動力を利用するスーパーチャージャで構成してもよい。
以上のように、上記第2実施形態によれば、吸気通路7に発生した正圧又は負圧と、大気圧との何れか一方を内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12に導入しているので、内燃機関1が如何なる運転状態にあっても、変動する気圧を容易に、また確実に空気振動発生機構12に供給することができるという効果が得られる。
【0056】
また、吸気通路7に設けられ内燃機関1の吸気量を増加させる過給機としてのターボチャージャ26と、吸気通路7におけるターボチャージャ26の下流側に設けられ内燃機関1の吸気量を調整するスロットルバルブ10とを有し、内燃機関1の運転状態に応じてターボチャージャ26が内燃機関1の吸気量を増加させるときにターボチャージャ26が有するコンプレッサ28の下流側に正圧を発生させ、内燃機関1の運転状態に応じてスロットルバルブ10が内燃機関1の吸気量を制限するときにスロットルバルブ10の下流側に負圧を発生させるので、過給機、及びスロットルバルブを有するガソリンエンジンであれば、正圧及び負圧を容易に得ることができるという効果が得られる。
【0057】
次に、本発明の第3実施形態を図11に基づいて説明する。
この第3実施形態は、前述した第1実施形態において、内燃機関1の運転状態に応じて空気振動発生機構12に供給する負圧を、負圧ポンプで生成するようにしたもので、特にディーゼルエンジンを搭載した車両に好適なものある。
すなわち、第3実施形態では、図11に示すように、図1のスロットルバルブ10及びスロットル開度センサ24を省略し、吸気通路7に圧力センサ32を設け、負圧導入路21を負圧ポンプ33に接続したことを除いては、第1実施形態と同様の構成を有するので、図1との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【0058】
また、コントローラ25で実行する連通制御処理は、前述した第1実施形態における図5の連通制御処理において、スロットル開度信号の代わりに圧力センサ32で検出する吸気通路7内の圧力信号を用いて脈動の位相や大きさを把握することを除いては、第1実施形態と同様の処理を実行するので、詳細説明はこれを省略する。
【0059】
ここで、図11の変動気圧導入路14、負圧導入路21、大気圧導入路22、切換弁20、負圧ポンプ33、及びコントローラ25が、変動気圧供給手段に対応している。
したがって、内燃機関1が運転状態にあるときには、その運転状態に係らず常に、内燃機関1の運転状態に応じて大気圧導入路22から供給される大気圧と、負圧ポンプ33から供給される安定した負圧との何れか一方を空気振動発生機構12に供給でき、安定した空気振動を発生させることができる。また、一般に、ディーゼルエンジンを搭載した車両においては、制動倍力装置に負圧を供給するために負圧ポンプが備えられているので、この負圧ポンプを利用すれば、コストの増大を抑制することができる。
【0060】
以上のように、第3実施形態によれば、導入する大気圧、及び負圧ポンプ33で発生した負圧の何れか一方を内燃機関1の振動に応じて空気振動発生機構12に導入しているので、内燃機関1が如何なる運転状態にあっても、必要とされる負圧を安定して供給することができ、安定した空気振動を発生させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1実施形態の概略構成図である。
【図2】エアクリーナに内設された空気振動発生機構である。
【図3】空気振動発生機構の断面図である。
【図4】スロットル開度と、スロットル開度センサの出力電圧との関係を示すグラフである。
【図5】第1実施形態における連通制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】クランクシャフトの回転角、スロットル開度信号、切換弁駆動信号の関係を示すタイムチャートである。
【図7】内燃機関回転速度NEとスロットル開度信号との関係に応じたデューティ比算出用制御マップである
【図8】内燃機関回転速度NEとスロットル開度信号との関係に応じた位相算出用制御マップである。
【図9】第2実施形態の概略構成図である。
【図10】第2実施形態における連通制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図11】第3実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
1 内燃機関
6 クランクシャフト
7 吸気通路
8 排気通路
9 エアクリーナ
10 スロットルバルブ
12 空気振動発生機構
13 ケース本体
14 変動気圧導入路
15 空気室
18 振動板
19 共鳴空間
20 切換弁
21 負圧導入路
22 大気圧導入路
23 クランク角センサ
24 スロットル開度センサ
25 コントローラ
26 ターボチャージャ
29 正負圧導入路
30 正負圧切換弁
31 正圧導入路
33 負圧ポンプ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake noise reduction device that reduces intake noise caused by an intake action of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of intake noise reduction device, for example, by detecting a suction negative pressure of an internal combustion engine and generating, from a speaker, sound waves of the same amplitude and opposite phases that cancel out intake noise based on the detected suction negative pressure. In addition, there is an active noise control device for a vehicle that aims to reduce intake noise (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 10-47182 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example described in Patent Document 1, since a speaker that generates a sound wave having the same amplitude and the opposite phase as the intake noise is mounted, the speaker and the speaker are usually attached. There is an unsolved problem that the weight, cost, and power consumption increase depending on the mounted amplifier.
Therefore, the present invention has been made by focusing on the unsolved problems of the conventional example, and an intake noise reduction device capable of efficiently reducing intake noise while suppressing increases in weight, cost, and power consumption. It is intended to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an intake noise reduction device according to the present invention includes an air vibration generating mechanism that generates air vibration in an intake passage by expanding or contracting due to a change in supplied air pressure, and an operating state of the internal combustion engine. A variable pressure supply means for reducing the intake noise of the internal combustion engine by supplying a variable pressure to the air vibration generating mechanism in response to the air pressure to generate air vibration in the intake passage; And a resonance space capable of resonating with air vibration.
[0006]
【The invention's effect】
The intake noise reduction device according to the present invention is configured to reduce the intake noise of the internal combustion engine by supplying the fluctuating air pressure to the air vibration generation mechanism and generating the air vibration in the intake passage. Compared to the case where a speaker or amplifier is mounted, it is possible to suppress an increase in weight, cost, and power consumption, and to provide a resonance space capable of resonating with air vibration generated by the air vibration generation mechanism. In addition, when the air vibration generated by the air vibration generating mechanism is amplified by resonance, the effect of efficiently reducing the intake noise can be obtained.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine constituted by an in-line four-cylinder gasoline engine. The internal combustion engine 1 includes an engine block 2 serving as a main body, a cylinder 3 formed in the engine block 2, a piston 4 sliding up and down in the cylinder 3, and a connecting rod 5 connected to the piston 4. A crankshaft 6 connected to the connecting rod 5 to take out the power of the internal combustion engine 1.
[0008]
Further, the internal combustion engine 1 has an intake passage 7 for sucking the atmosphere and an exhaust passage 8 for discharging the exhaust. An air cleaner 9 is provided on the intake port 7a side of the intake passage 7, and purifies the intake air. Further, a throttle valve 10 for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine 3 in accordance with the accelerator operation amount of the driver is provided downstream of the air cleaner 9 in the intake passage 7, and the opening degree of the throttle valve 10 is small. At times, the suction resistance is increased so that a negative pressure is generated downstream of the throttle valve 10.
[0009]
As shown in FIG. 2, the inside of the air cleaner 9 is divided into upper and lower parts by a paper type element 11 for adsorbing and removing dust and foreign matter in the outside air. A clean side 9 b on the downstream side is formed, which purifies the outside air that has been purified by the element 11 and then supplies the purified air to the internal combustion engine 1. The element 11 is formed by being finely bent to secure a wide filtration area. The clean side 9b is provided with an air vibration generating mechanism 12 that generates air vibration by a change in supplied air pressure.
[0010]
The air vibration generating mechanism 12 includes a case body 13 having a substantially short cylindrical shape, and the rectangular cylindrical surface is fixed to a side surface of an inner wall of the air cleaner 9. In addition, as shown in FIG. 3, an air chamber 15 whose volume is elastically expanded or contracted in accordance with the air pressure supplied from the variable air pressure supply passage 14 is provided in the case body 13. In the air chamber 14, expansion or contraction of the case body 13 in the axial direction is allowed by a volume change guide 16 provided inside the case body 13, and expansion or contraction in the direction perpendicular to the axis is suppressed. Further, the case body 13 is elastically supported via an elastic support member 17 so as to close both ends in the axial direction, is bonded to the air chamber 15, and vibrates according to expansion or contraction of the air chamber 15. Is provided. Therefore, the air vibration generating mechanism 12 is configured to generate air vibration by vibrating the diaphragm 18 in response to the expansion or contraction of the volume of the air chamber 15 due to the fluctuation of the supplied air pressure. Have been.
[0011]
As shown in FIG. 2, a resonance space 19 that can resonate with the air vibration generated by the air vibration generating mechanism 12 is formed at the bottom of the air cleaner 9. The resonance space 19 is a closed space surrounded by the air vibration generating mechanism 12 and the inner wall of the air cleaner 9. Therefore, by adjusting the shape, dimensions, and the like of the resonance space 19 and the air vibration generating mechanism 12, it is possible to set a natural frequency that can resonate in the resonance space 19.
[0012]
As shown in FIG. 1, the variable-pressure introducing path 14 can be communicated with one of the negative-pressure introducing path 21 and the atmospheric-pressure introducing path 22 by the switching valve 20. The atmospheric pressure introduction passage 22 branches from the downstream side of the throttle valve 10 in the intake passage 7 and communicates with a position other than the resonance space 19 on the clean side 9 b side of the air cleaner 9.
[0013]
The switching valve 20 includes an electromagnetic solenoid (not shown), and is driven and controlled by supplying an exciting current from a controller 25 described later to the electromagnetic solenoid. That is, the switching valve 20 communicates the fluctuating pressure introducing path 14 with the atmospheric pressure introducing path 21 in a state where the exciting current is not supplied (hereinafter referred to as OFF), and in a state where the exciting current is supplied (hereinafter referred to as ON). It is configured so that the variable pressure introduction path 14 and the negative pressure introduction path 21 communicate with each other.
[0014]
Therefore, by controlling the exciting current to the switching valve 20 to either the OFF state or the ON state in accordance with the intake action of the internal combustion engine 1, the air pressure in the air chamber 15 in the air vibration generating mechanism 12 is reduced to the atmospheric pressure. It is configured to supply a pressure that fluctuates to a negative pressure.
As shown in FIG. 1, the crankshaft 6 is provided with an electromagnetic pickup type crank angle sensor 23 for detecting a rotation angle signal. The crank angle sensor 23 detects serrations formed at intervals of 10 ° on the outer peripheral surface of a rotor (not shown) that rotates together with the crankshaft 6, and outputs a rotation angle signal. Further, since the serration has two missing tooth portions at intervals of 180 °, the rotation position of the crankshaft 6 can be grasped from the output rotation angle signal.
[0015]
Further, the throttle valve 10 is provided with a variable resistance type throttle opening sensor 24 for detecting a throttle opening signal. The throttle opening sensor 24 is configured such that a potentiometer moves in conjunction with a throttle valve and outputs a voltage proportional to the throttle opening as a throttle opening signal. Incidentally, as shown in FIG. 4, the throttle opening sensor 24 has an output voltage of 0 [V] when the throttle opening is 0 [%], and changes the throttle opening from 0 [%] to 100 [%]. ], The output voltage increases from 0 [V] to 5 [V] in proportion to this.
[0016]
The rotation angle signal of the crankshaft 6 detected by the crank angle sensor 23 and the throttle opening signal detected by the throttle opening sensor 24 are input to a controller 25 constituted by a microcomputer, for example. The controller 25 is configured to execute the communication control processing shown in FIG. 5 when the internal combustion engine 1 is in the operating state, and to control the supply of the exciting current to the switching valve 20 described above.
[0017]
Next, the communication control process executed by the controller 25 will be described with reference to the flowchart of FIG.
This communication control process is executed by a timer interrupt process every predetermined time (for example, 10 msec). First, in step S1, a rotation angle signal of the crankshaft 6 and a throttle opening signal are read. As shown in FIG. 6A, one pulse is output from the rotation angle signal every 10 ° CA according to the rotation of the crankshaft 6, and this one pulse is not output every 180 ° CA. . The throttle opening signal is output in a range of 0 to 5 V as shown in FIG.
[0018]
In the next step S2, the internal combustion engine rotation speed NE is calculated based on the rotation angle signal read in step S1. That is, a signal corresponding to a missing tooth portion at every 180 ° in the rotation angle signal of the crankshaft 6 is detected, and the rotation speed NE of the internal combustion engine is calculated from the cycle.
In the next step S3, a duty ratio A / B and a phase C for controlling the supply of the exciting current to the switching valve 20 are calculated according to the operating state of the internal combustion engine 1. As shown in FIG. 6C, the duty ratio A / B indicates a ratio of a period A in which the exciting current to the switching valve 20 is controlled to the ON state with respect to a period B in which the crankshaft 6 rotates 180 ° CA. The phase C is the excitation current for the switching valve 20 based on the falling edge of the first pulse after detecting the signal corresponding to the toothless portion at every 180 ° CA rotation of the crankshaft 6 in step S1. This shows a period until the state is controlled to the ON state.
[0019]
Incidentally, the intake noise is caused by the pulsation of the intake air generated by the internal combustion engine 1 opening and closing an intake valve (not shown) according to the rotation of the crankshaft 6 and performing intermittent intake. The frequency of this pulsation changes in accordance with the rotational speed NE of the internal combustion engine 1, and its phase is synchronized with the opening of the intake valve according to the crank angle, and the magnitude thereof depends on the opening ratio of the throttle valve 10. Change. Therefore, the duty ratio A / B and the phase C for driving and controlling the switching valve 20 according to the operating state of the internal combustion engine 1 are calculated based on the crank angle signal and the throttle opening signal.
[0020]
First, the duty ratio A / B is obtained by referring to the duty ratio calculation control map of FIG. 7 stored in the controller 25 in advance, and reading the throttle opening signal read in step S1 and the internal combustion engine rotation speed calculated in step S2. The duty ratio A / B is calculated from NE. Also, the phase C is determined from the throttle opening signal read in step S1 and the internal combustion engine rotational speed NE calculated in step S2 with reference to the phase calculation control map of FIG. Calculate C. It is desirable that the duty ratio calculation control map and the phase calculation control map are created by experimentally obtaining values that minimize vibration and noise on the vehicle body floor, steering, and other places.
[0021]
In the next step S4, the energizing current to the switching valve 20 is controlled based on the duty ratio A / B and the phase C calculated in the step S3. Return to the program.
As described above, the variable pressure introduction path 14, the negative pressure introduction path 21, the atmospheric pressure introduction path 22, the switching valve 20, and the controller 25 in FIG. 1 correspond to the variable pressure supply means. Further, the internal combustion engine 1 and the throttle valve 10 correspond to negative pressure generating means.
[0022]
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Now, it is assumed that the opening degree of the throttle valve 10 is relatively small and the internal combustion engine 1 is operated under a low load state. At this time, the negative pressure generated by the intake action of the internal combustion engine 1 is introduced into the negative pressure introduction path 21, and the atmospheric pressure is introduced into the atmospheric pressure introduction path 22.
[0023]
Therefore, the controller 25 adjusts the duty ratio A / B and the phase C for controlling the drive of the switching valve 20 to supply the fluctuating air pressure to the air chamber of the air vibration generating mechanism 12 according to the operation state of the internal combustion engine 1 by using the throttle. It is calculated based on the opening signal and the internal combustion engine rotation speed NE, respectively (step S3). Then, based on the calculated duty ratio A / B and phase C, drive control of the switching valve 20 is performed so that the atmospheric pressure introduction path 22 or the negative pressure introduction path 21 is alternately connected to the variable pressure introduction path 14 ( Step S4).
[0024]
First, when the switching valve 20 is controlled to the ON state, the negative pressure introduction path 21 to which the negative pressure is introduced and the variable pressure introduction path 14 communicate with each other, and the air of the air vibration generation mechanism 12 is changed via the variable pressure introduction path 14. A negative pressure is introduced into the chamber 15. Due to the introduction of the negative pressure, the air chamber 15 starts contracting and pulls the diaphragm 18 inside the case body 13 against the elastic force of the elastic support member 17. When the switching valve 20 is controlled to be in the OFF state from this state, the atmospheric pressure introduction path 22 into which the atmospheric pressure is introduced and the variable pressure introduction path 14 are communicated with each other. Atmospheric pressure is introduced into the air chamber 15. Due to the introduction of the atmospheric pressure, the air chamber 15 is released from the contraction force, so that the diaphragm 18 returns to the original position by the elastic force of the elastic support member 17. In this manner, when the ON state and the OFF state of the switching valve 20 are alternately repeated, the vibration plate 18 of the air vibration generation mechanism 12 vibrates, so that air vibration can be generated. The air vibration generated in this way propagates through the intake passage 7 and interferes with the intake noise generated in the intake passage 7, thereby canceling and reducing the intake noise.
[0025]
At this time, when the frequency of the air vibration generated by the air vibration generation mechanism 12 reaches the natural frequency at which the resonance space 19 resonates, the air vibration resonates and is amplified, so that the intake noise is efficiently reduced. . Further, since the air vibration generating mechanism 12 includes the upper and lower vibration plates 18 having different traveling directions for generating air vibration, the air vibration generated by the lower vibration plate 18 is resonated and amplified. When the air vibration generated by the upper diaphragm 18 interferes with the air vibration, the air vibration is further amplified, and the intake noise is reduced more efficiently.
[0026]
As described above, according to the operating state of the internal combustion engine 1, either the negative pressure or the atmospheric pressure generated in the intake passage is supplied to the air chamber 15 of the air vibration generating mechanism 12 to generate air vibration. Since the intake noise is reduced, the weight, cost and power consumption are increased compared to a case where a speaker or amplifier is mounted to generate sound waves of the same amplitude and opposite phase as the intake noise to reduce this intake noise. Can be suppressed. In addition, since the resonance space 19 that can resonate with the air vibration generated by the air vibration generation mechanism 12 is formed, the intake noise can be efficiently reduced when the air vibration resonates in the resonance space 19.
[0027]
In the first embodiment, the case where the switching valve 20 is of an electromagnetic type having a solenoid has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a mechanical switching valve may be used.
Further, the case where the crank angle signal is used to determine the phase of the intake pulsation and the throttle opening signal is used to determine the magnitude thereof has been described, but the present invention is not limited to this. According to the fluctuation of the intake air amount detected by the meter, the phase and magnitude of the pulsation can be grasped, or a pressure sensor is provided on the intake passage, and the phase of the pulsation or the fluctuation of the pulsation according to the fluctuation of the negative pressure generated in the intake passage. The size may be grasped.
[0028]
Further, the case where the upper and lower diaphragms 18 are provided in the air vibration generating mechanism 12 has been described, but the present invention is not limited to this, and the upper diaphragm 18 may be omitted.
In addition, a configuration has been described in which the atmospheric pressure introduction path 22 communicates with the clean side 9b of the air cleaner 9 to introduce the atmospheric pressure, but the present invention is not limited to this. That is, for example, the atmospheric pressure introduction path 22 may be communicated with the intake passage 7 downstream of the air cleaner 9 and upstream of the throttle valve 10 to introduce the atmospheric pressure. Further, the atmospheric pressure may be introduced by opening one end of the atmospheric pressure introducing passage 22 to the atmosphere. In this case, a filter or the like is provided in the atmospheric pressure introducing passage 22 itself in order to prevent inflow of dust and the like. It is desirable to provide.
[0029]
Further, the case where the internal combustion engine 1 is constituted by an in-line four-cylinder gasoline engine has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a six-cylinder or eight-cylinder, a V-type engine, a horizontally opposed engine, or a rotary The present invention can also be applied to an internal combustion engine constituted by an engine or the like.
Further, the case where one air vibration generating mechanism 12 is disposed inside the air cleaner 9 has been described, but the present invention is not limited to this, and a plurality of air vibration generating mechanisms 12 may be disposed, and furthermore, the air vibration generating mechanism 12 may be disposed inside the intake passage 7. It may be arranged at any position as long as it is provided. Therefore, the resonance space 19 is not limited to the one formed by the air vibration generating mechanism 12 and the inner wall of the air cleaner 9. By forming a closed space, the air vibration generated by the air vibration generating mechanism 12 resonates. If possible, it can be in any position or shape.
[0030]
Furthermore, a case has been described in which the air vibration generating mechanism 12 is provided in the intake passage 7 to generate air vibration. However, the present invention is not limited to this case. Alternatively, an air vibration generating section that generates air vibration by contraction may be formed to reduce intake noise.
As described above, according to the first embodiment, the air vibration generating mechanism 12 that expands or contracts due to the fluctuation of the supplied air pressure to generate air vibration in the intake passage 7 and the operating state of the internal combustion engine 1 A variable air pressure introducing passage 14 as a variable air pressure supplying means for reducing air intake noise of the internal combustion engine 1 by supplying a variable air pressure to the air vibration generating mechanism 12 to generate air vibration in the intake passage 7; 21, the atmospheric pressure introduction path 22, the switching valve 20, the controller 25, and the resonance space 19 that can resonate with the air vibration generated by the air vibration generation mechanism 12, so that a speaker or an amplifier is mounted. In comparison with the above, increases in weight, cost, and power consumption can be suppressed, and when the air vibration generated by the air vibration generating mechanism 12 resonates in the resonance space 19, the intake noise is reduced. Effect that can be reduced.
[0031]
The air vibration generating mechanism 12 includes a case body 13 provided in the intake passage 7, an air chamber 15 provided in the case body 13, which expands or contracts according to a change in supplied air pressure, and an air chamber 15. 15 does not need to supply power to the air vibration generating mechanism 12 itself, and has a simple and lightweight structure that can be manufactured at low cost. The effect that vibration can be generated is obtained.
[0032]
Further, since a plurality of the vibration plates 18 are provided in the air vibration generation mechanism 12 so that the traveling directions for generating the air vibration are different from each other, the vibrations generated by one vibration plate 18 are resonated and amplified. Thus, when the air vibration generated by the other diaphragm 18 interferes with the air vibration, the air vibration can be further amplified, and the effect that the intake noise can be reduced more efficiently can be obtained.
[0033]
Further, the diaphragms 18 are arranged in a pair in the air vibration generating mechanism 12 so as to face each other with the air chamber 15 interposed therebetween, so that the reaction forces transmitted to the case body 13 when the diaphragm 18 vibrates are mutually transmitted. It is possible to cancel each other, and it is possible to obtain an effect that vibration of the air vibration generating mechanism 12 itself and generation of new noise can be suppressed.
Further, since the resonance space 19 is constituted by a closed space surrounded by the air vibration generating mechanism 12 and the inner wall of the air cleaner 9 provided in the intake passage 7, the resonance space 19 can be easily provided. The effect is obtained.
[0034]
Further, since the air vibration generating mechanism 12 is provided inside the air cleaner 9 provided in the intake passage 7, it is possible to easily secure a space for disposing the air vibration generating mechanism 12 inside the air cleaner 9 having a generally large volume. The effect is obtained.
Further, either one of the negative pressure generated in the intake passage 7 according to the operation state of the internal combustion engine 1 and the atmospheric pressure is introduced into the air vibration generating mechanism 12 according to the operation state of the internal combustion engine 1. The effect that the fluctuating air pressure can be easily and reliably supplied to the air vibration generating mechanism 12 is obtained.
[0035]
Further, the throttle valve 10 is provided in the intake passage 7 and adjusts the amount of intake air of the internal combustion engine 1. When the throttle valve 10 restricts the amount of intake air of the internal combustion engine 1 according to the operating state of the internal combustion engine 1, the throttle valve Since a negative pressure is generated on the downstream side of 10, a negative pressure can be easily obtained with a gasoline engine having a throttle valve.
[0036]
Furthermore, since the air pressure is introduced from the clean side 9b on the downstream side of the air cleaner 9, an effect that dust and the like can be prevented from flowing into the air chamber 15 can be obtained.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The second embodiment is different from the first embodiment in that, even when the opening degree of the throttle valve 10 is large and the operating state of the internal combustion engine 1 is high, a fluctuating air pressure can be supplied to the air vibration generating mechanism 12. This is particularly suitable for vehicles equipped with a supercharged gasoline engine.
[0037]
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, a turbocharger 26 as a supercharger is connected to the intake passage 7 and the exhaust passage 8, and a turbine 27 that rotates by the pressure of the exhaust is a coaxial compressor. By rotating 28, the intake air amount of the internal combustion engine 1 can be increased. Therefore, when the compressor 28 of the turbocharger 26 rotates at a high speed with an increase in the exhaust pressure in accordance with the operating state of the internal combustion engine 1, the air is supercharged and a positive pressure is generated in the intake passage 7 downstream of the compressor 28. appear. On the other hand, when the opening of the throttle valve 10 is small in accordance with the operating state of the internal combustion engine 1, a negative pressure is generated downstream as described above.
[0038]
Further, the variable pressure introduction path 14 can be communicated with one of the atmospheric pressure introduction path 22 and the positive / negative pressure introduction path 29 by the switching valve 20. The positive / negative pressure introduction path 29 can be communicated with one of the positive pressure introduction path 31 and the negative pressure introduction path 21 by the positive / negative pressure switching valve 30. The positive pressure introduction passage 31 is connected between the compressor 28 and the throttle valve 10 in the intake passage 7.
[0039]
Further, the positive / negative pressure switching valve 30 includes an electromagnetic solenoid (not shown), similarly to the switching valve 20, and is driven and controlled by supplying an exciting current to the electromagnetic solenoid. That is, the positive / negative pressure switching valve 30 connects the positive / negative pressure introduction path 29 and the positive pressure introduction path 31 when the excitation current is OFF, and connects the positive / negative pressure introduction path 29 and the negative pressure introduction path 21 when the excitation current is ON. It is configured to communicate.
[0040]
Here, when a positive pressure is generated downstream of the compressor 28 in the intake passage 7 in accordance with the operating state of the internal combustion engine 1, the positive pressure is applied to the positive pressure introduction passage 31 communicated between the compressor 28 and the throttle valve 10. When a negative pressure is generated downstream of the throttle valve 10 in the intake passage 7 according to the operating state of the internal combustion engine 1, the negative pressure is introduced into the negative pressure introduction passage 21 that is connected to the downstream side of the throttle valve 10. Is done.
[0041]
Therefore, when a positive pressure is generated downstream of the compressor 28 in the intake passage 7 according to the operating state of the internal combustion engine 1, the operation of the internal combustion engine 1 is maintained while the exciting current to the positive / negative pressure switching valve 30 is kept OFF. By controlling the excitation current to the switching valve 20 to either the OFF state or the ON state according to the state, the air pressure in the air chamber 15 of the air vibration generating mechanism 12 changes between the atmospheric pressure and the positive pressure. Is configured to be supplied. On the other hand, when a negative pressure is generated on the downstream side of the throttle valve 10 in the intake passage 7 in accordance with the operation state of the internal combustion engine 1, the operation of the internal combustion engine 1 is maintained while the exciting current for the positive / negative pressure switching valve 30 is kept ON. By controlling the exciting current to the switching valve 20 to either the OFF state or the ON state according to the state, the air pressure in the air chamber 15 of the air vibration generating mechanism 12 is changed to the atmospheric pressure and the negative pressure. Is configured to be supplied.
[0042]
Next, communication control processing executed by the controller 25 will be described with reference to the flowchart of FIG. This communication control processing is the same as that of the first embodiment except that new steps S10 and S11 are added after step S2 in the communication control processing of FIG. Are performed, the same reference numerals are given to the portions corresponding to FIG. 5, and the detailed description is omitted.
[0043]
That is, in step S10 to which the process proceeds after calculating the internal combustion engine rotational speed NE in step S2, the load state of the internal combustion engine 1 is determined based on the throttle opening signal. That is, when the throttle opening signal is smaller than the predetermined value, it is determined that the compressor 28 is not sufficiently pressurized and the internal combustion engine 1 is in a low load state, while the throttle opening signal is higher than the predetermined value. When it is determined that the pressure is sufficiently increased by the compressor 28, the internal combustion engine 1 is in a high load state.
[0044]
In the next step S11, the energization of the exciting current to the positive pressure switching valve 29 is controlled according to the load state of the internal combustion engine 1 determined in the step S10. That is, when it is determined that the internal combustion engine 1 is in the low load state, the exciting current to the positive / negative pressure switching valve 30 is controlled to the ON state, and the positive / negative pressure introduction path 29 and the negative pressure introduction path 21 are communicated. On the other hand, when it is determined that the internal combustion engine 1 is in the high load state, the exciting current to the positive / negative pressure switching valve 30 is controlled to the OFF state, and the positive / negative pressure introduction path 29 and the positive pressure introduction path 31 are communicated.
[0045]
After calculating the duty ratio A / B and the phase C in the following step S3, in the following step S4, based on the determination result in step S10 and the duty ratio A / B and the phase C calculated in step S3. After controlling the supply of the exciting current to the switching valve 20, the timer interrupt process is terminated and the process returns to the predetermined main program. At this time, the ON state and the OFF state of the switching valve 20 are reversed between when it is determined in step S10 that the internal combustion engine 1 is in the low load state and when it is determined that the internal combustion engine 1 is in the high load state. Drive control.
[0046]
As described above, the variable pressure introducing path 14, the positive / negative pressure introducing path 29, the positive pressure introducing path 31, the negative pressure introducing path 21, the atmospheric pressure introducing path 22, the switching valve 20, the positive / negative pressure switching valve 30, and the controller 25 in FIG. It corresponds to the fluctuating pressure guide means. Further, the internal combustion engine 1, the turbocharger 26, and the throttle valve 10 correspond to positive / negative pressure generating means.
Next, the operation of the second embodiment will be described.
[0047]
Now, it is assumed that the internal combustion engine 1 is operating. At this time, the controller 25 determines whether the internal combustion engine 1 is in a low load state or a high load state (Step S10). This determination is made by determining whether the throttle opening signal is smaller than a predetermined value.
Here, when the throttle opening signal is smaller than a predetermined value, it indicates that the internal combustion engine 1 is in a low load state, so that the compressor 28 is insufficiently pressurized and the opening of the throttle valve 10 is reduced. Since it is small, it is determined that a negative pressure due to the intake action of the internal combustion engine 1 is generated downstream. Therefore, the controller 25 controls the positive / negative pressure switching valve 30 to be in the ON state, thereby connecting the positive / negative pressure introduction path 29 and the negative pressure introduction path 21 to introduce a negative pressure into the positive / negative pressure introduction path 29 (step S11). ).
[0048]
Then, the controller 25 adjusts the duty ratio A / B and the phase C for driving and controlling the switching valve 20 to supply the fluctuating air pressure to the air chamber of the air vibration generating mechanism 12 according to the operation state of the internal combustion engine 1 by using the throttle. It is calculated based on the opening signal and the internal combustion engine rotation speed NE, respectively (step S3). Then, based on the calculated duty ratio A / B and phase C, drive control of the switching valve 20 is performed so that the atmospheric pressure introduction path 22 or the negative pressure introduction path 21 is alternately connected to the variable pressure introduction path 14 ( Step S4).
[0049]
First, when the switching valve 20 is controlled to the ON state, the positive / negative pressure introduction path 29 into which the negative pressure is introduced and the variable pressure introduction path 14 communicate with each other, and the air of the air vibration generation mechanism 12 is changed via the variation pressure introduction path 14. A negative pressure is introduced into the chamber 15. Thereafter, when the switching valve 20 is controlled to be in the OFF state, the atmospheric pressure introduction path 22 into which the atmospheric pressure is introduced and the variable pressure introduction path are communicated with each other, and the air chamber of the air vibration generating mechanism 12 through the variable pressure introduction path 14. At 15 atmospheric pressure is introduced. In this manner, when the ON state and the OFF state of the switching valve 20 are alternately repeated, the supplied air pressure fluctuates between the negative pressure and the atmospheric pressure, and the diaphragm 18 of the air vibration generating mechanism 12 vibrates. Can be generated. The air vibration generated in this way propagates through the intake passage 7 and interferes with the intake noise generated in the intake passage 7, thereby canceling and reducing the intake noise. When the frequency of the air vibration generated by the air vibration generating mechanism 12 reaches the natural frequency at which the resonance space 19 resonates, the air vibration resonates and is amplified, so that the intake noise is efficiently reduced.
[0050]
On the other hand, when the throttle opening signal is equal to or more than the predetermined value, it indicates that the internal combustion engine 1 is in a high load state, so that the pressurization by the compressor 28 is sufficient and the opening of the throttle valve 10 is large. , It is determined that a positive pressure is generated downstream of the compressor 28. Therefore, the controller 25 controls the positive / negative pressure switching valve 30 to be in the OFF state, thereby connecting the positive / negative pressure introduction path 29 and the positive pressure introduction path 31 to introduce the positive pressure into the positive / negative pressure introduction path 29 (step S11). ).
[0051]
Next, the controller 25 calculates the duty ratio A / B and the phase C according to the vibration of the internal combustion engine 1 in the same manner as when the internal combustion engine 1 is in the low load state, The switching valve 20 is drive-controlled so that the air pressure introduction passage 22 or the positive / negative pressure introduction passage 29 are alternately communicated. In addition, when the internal combustion engine 1 is under a high load, the timing for controlling the switching valve 20 to be in the ON state and the OFF state is controlled so as to be inverted from the timing when the above-described low load is performed.
[0052]
When the switching valve 20 is controlled to be in the OFF state, the positive pressure introduction path 31 in which the positive pressure is introduced and the variable pressure introduction path 14 are communicated with each other, and the air chamber 15 of the air vibration generating mechanism 12 is connected via the variable air pressure introduction path 27. A positive pressure is introduced at. Due to the introduction of the positive pressure, the air chamber 15 starts expanding and pushes the diaphragm 18 out of the case body 13 against the elastic force of the elastic support member 17. From this state, when the switching valve 20 is controlled to the ON state, the atmospheric pressure introduction path 22 in which the atmospheric pressure is introduced and the variable pressure introduction path are connected, and the air vibration generation mechanism 12 is controlled via the variable pressure introduction path 14. Atmospheric pressure is introduced into the air chamber 15. The introduction of the atmospheric pressure releases the air chamber 15 from the expansion force, so that the diaphragm 18 returns to the original position by the elastic force of the elastic support member 18. In this way, when the ON state and the OFF state of the switching valve 20 are alternately repeated, the supplied air pressure fluctuates between the positive pressure and the atmospheric pressure, and the diaphragm 18 of the air vibration generating mechanism 12 vibrates. Can be generated. The air vibration generated in this way propagates through the intake passage 7 and interferes with the intake noise generated in the intake passage 7, thereby canceling and reducing the intake noise. When the frequency of the air vibration generated by the air vibration generating mechanism 12 reaches the natural frequency at which the resonance space 19 resonates, the air vibration resonates and is amplified, so that the intake noise is efficiently reduced.
[0053]
As described above, one of the positive pressure or the negative pressure generated in the intake passage 7 according to the operation state of the internal combustion engine 1 and the atmospheric pressure is changed by the air vibration generation mechanism 12 according to the operation state of the internal combustion engine 1. Since the intake noise is reduced by supplying the air to the air chamber 15 and generating air vibration, when the internal combustion engine 1 is in a low load state, the air vibration generation mechanism 12 is operated at atmospheric pressure and for intake. A pressure that fluctuates between the generated negative pressure and, when the internal combustion engine 1 is in a high load state, an atmospheric pressure and a pressure that fluctuates between a positive pressure pressurized by supercharging, can be supplied; The same effects as in the first embodiment described above can be obtained in any operating state.
[0054]
In the second embodiment, the case where the throttle opening signal is used to determine whether the internal combustion engine 1 is in the low load state or the high load state has been described. However, the present invention is not limited to this. Not something. That is, for example, the determination is made based on the fuel injection time of the injector, the internal combustion engine rotation speed NE, or the amount of intake air detected by an air flow meter, or the pressure difference between the positive pressure introduction passage 31 and the negative pressure introduction passage 21 is measured. Alternatively, the load state of the internal combustion engine 1 may be determined.
[0055]
Furthermore, the case where the turbocharger for increasing the intake air amount of the internal combustion engine 1 is constituted by the turbocharger 26 using the pressure of the exhaust gas has been described. However, the present invention is not limited to this. It may be constituted by a supercharger that uses a.
As described above, according to the second embodiment, one of the positive pressure or the negative pressure generated in the intake passage 7 and the atmospheric pressure is transmitted to the air vibration generation mechanism 12 in accordance with the operation state of the internal combustion engine 1. Because of the introduction, the effect that the fluctuating air pressure can be easily and reliably supplied to the air vibration generating mechanism 12 can be obtained regardless of the operating state of the internal combustion engine 1.
[0056]
Further, a turbocharger 26 provided in the intake passage 7 as a supercharger for increasing the intake air amount of the internal combustion engine 1 and a throttle provided in the intake passage 7 downstream of the turbocharger 26 to adjust the intake air amount of the internal combustion engine 1 A positive pressure generated downstream of a compressor 28 of the turbocharger 26 when the turbocharger 26 increases the intake air amount of the internal combustion engine 1 in accordance with an operation state of the internal combustion engine 1. 1 generates a negative pressure downstream of the throttle valve 10 when the throttle valve 10 restricts the intake air amount of the internal combustion engine 1 according to the operating state of the engine 1. Therefore, if the gasoline engine has a turbocharger and a throttle valve, , Positive pressure and negative pressure can be easily obtained.
[0057]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, a negative pressure to be supplied to the air vibration generating mechanism 12 is generated by a negative pressure pump according to the operation state of the internal combustion engine 1 in the first embodiment described above. Some are suitable for vehicles equipped with an engine.
That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 11, the throttle valve 10 and the throttle opening sensor 24 of FIG. 1 are omitted, the pressure sensor 32 is provided in the intake passage 7, and the negative pressure introduction passage 21 is connected to the negative pressure pump. Since it has the same configuration as that of the first embodiment except that it is connected to 33, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0058]
The communication control process executed by the controller 25 uses the pressure signal in the intake passage 7 detected by the pressure sensor 32 instead of the throttle opening signal in the communication control process of FIG. 5 in the first embodiment described above. Except for grasping the phase and magnitude of the pulsation, the same processing as that of the first embodiment is executed, and thus the detailed description is omitted.
[0059]
Here, the variable pressure introduction path 14, the negative pressure introduction path 21, the atmospheric pressure introduction path 22, the switching valve 20, the negative pressure pump 33, and the controller 25 in FIG. 11 correspond to the variable pressure supply means.
Therefore, when the internal combustion engine 1 is in the operating state, the atmospheric pressure supplied from the atmospheric pressure introduction passage 22 and the negative pressure supplied from the negative pressure pump 33 are always supplied according to the operating state of the internal combustion engine 1 regardless of the operating state. Any one of the stable negative pressure and the negative pressure can be supplied to the air vibration generating mechanism 12, and stable air vibration can be generated. Further, in general, a vehicle equipped with a diesel engine is provided with a negative pressure pump for supplying a negative pressure to the brake booster. Therefore, using this negative pressure pump suppresses an increase in cost. be able to.
[0060]
As described above, according to the third embodiment, one of the introduced atmospheric pressure and the negative pressure generated by the negative pressure pump 33 is introduced into the air vibration generating mechanism 12 according to the vibration of the internal combustion engine 1. Therefore, no matter what operating state the internal combustion engine 1 is in, the required negative pressure can be stably supplied, and the effect of generating stable air vibration can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an air vibration generating mechanism provided inside the air cleaner.
FIG. 3 is a sectional view of an air vibration generating mechanism.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a throttle opening and an output voltage of a throttle opening sensor.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a communication control process according to the first embodiment.
FIG. 6 is a time chart showing a relationship among a rotation angle of a crankshaft, a throttle opening signal, and a switching valve drive signal.
FIG. 7 is a duty ratio calculation control map according to the relationship between the internal combustion engine rotation speed NE and the throttle opening signal. FIG. 8 is a phase calculation according to the relationship between the internal combustion engine rotation speed NE and the throttle opening signal. It is a control map for use.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a second embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a communication control process according to the second embodiment.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 6 Crankshaft 7 Intake passage 8 Exhaust passage 9 Air cleaner 10 Throttle valve 12 Air vibration generating mechanism 13 Case main body 14 Variable air pressure introduction path 15 Air chamber 18 Vibration plate 19 Resonance space 20 Switching valve 21 Negative pressure introduction path 22 Atmospheric pressure Inlet path 23 Crank angle sensor 24 Throttle opening degree sensor 25 Controller 26 Turbocharger 29 Positive / negative pressure introducing path 30 Positive / negative pressure switching valve 31 Positive pressure introducing path 33 Negative pressure pump

Claims (12)

供給される気圧の変動により膨張又は収縮して内燃機関が有する吸気通路に空気振動を発生させる空気振動発生機構と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記空気振動発生機構に変動する気圧を供給して前記吸気通路に空気振動を発生させることにより当該内燃機関の吸気騒音を低減する変動気圧供給手段と、前記空気振動発生機構が発生する空気振動に対して共鳴可能な共鳴空間とを備えることを特徴とする吸気騒音低減装置。An air vibration generating mechanism that expands or contracts due to a change in the supplied air pressure to generate air vibration in an intake passage of the internal combustion engine; A variable pressure supply means for reducing intake noise of the internal combustion engine by generating air vibration in the intake passage; and a resonance space capable of resonating with air vibration generated by the air vibration generation mechanism. An intake noise reduction device characterized by the following. 前記空気振動発生機構は、前記吸気通路に設けられたケース本体と、該ケース本体に内設され前記変動気圧供給手段から供給される気圧の変動に応じて膨張又は収縮する空気室と、前記空気室の膨張又は収縮に応じて弾性振動することにより空気振動を発生させる振動板とで構成されることを特徴とする請求項1記載の吸気騒音低減装置。The air vibration generating mechanism includes: a case main body provided in the intake passage; an air chamber provided in the case main body and expanding or contracting in response to a change in pressure supplied from the variable pressure supply means; 2. The intake noise reduction device according to claim 1, further comprising a vibration plate that generates air vibration by elastically vibrating according to expansion or contraction of the chamber. 前記振動板は、空気振動を発生させる進行方向が夫々異なるように複数で前記空気振動発生機構に配設されることを特徴とする請求項2記載の吸気騒音低減装置。3. The intake noise reduction device according to claim 2, wherein a plurality of the vibration plates are provided in the air vibration generation mechanism such that a traveling direction of generating the air vibration is different from each other. 前記振動板は、前記空気室を挟んで対向するように一対で前記空気振動発生機構に配設されることを特徴とする請求項2又は3に記載の吸気騒音低減装置。4. The intake noise reduction device according to claim 2, wherein a pair of the vibration plates are disposed in the air vibration generation mechanism so as to face each other with the air chamber interposed therebetween. 5. 前記共鳴空間は、前記空気振動発生機構と前記吸気通路とで囲まれた閉空間で構成されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の吸気騒音低減装置。5. The intake noise reduction device according to claim 1, wherein the resonance space is configured by a closed space surrounded by the air vibration generating mechanism and the intake passage. 6. 前記吸気通路に設けられ吸入する空気を浄化するエアクリーナを有し、前記空気振動発生機構は、前記エアクリーナに内設されることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の吸気騒音低減装置。The intake noise reduction according to any one of claims 1 to 5, further comprising an air cleaner provided in the intake passage for purifying intake air, wherein the air vibration generating mechanism is provided in the air cleaner. apparatus. 前記内燃機関の運転状態に応じて前記吸気通路に負圧を発生させる負圧発生手段を有し、前記変動気圧供給手段は、前記負圧発生手段により前記吸気通路に発生した負圧、及び大気圧の何れか一方を前記内燃機関の運転状態に応じて前記空気振動発生機構に導入することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の吸気騒音低減装置。Negative pressure generating means for generating a negative pressure in the intake passage in accordance with an operation state of the internal combustion engine; wherein the variable pressure supply means includes a negative pressure generated in the intake passage by the negative pressure generating means; 7. The intake noise reduction device according to claim 1, wherein one of air pressures is introduced into the air vibration generating mechanism according to an operation state of the internal combustion engine. 前記負圧発生手段は、前記吸気通路に設けられ前記内燃機関の吸気量を調整するスロットルバルブを有し、前記内燃機関の運転状態に応じて前記スロットルバルブが当該内燃機関の吸気量を制限するときに当該スロットルバルブの下流側に負圧を発生させることを特徴とする請求項7記載の吸気騒音低減装置。The negative pressure generating means has a throttle valve provided in the intake passage for adjusting an intake air amount of the internal combustion engine, and the throttle valve limits an intake air amount of the internal combustion engine according to an operation state of the internal combustion engine. 8. The intake noise reduction device according to claim 7, wherein a negative pressure is generated downstream of the throttle valve. 前記内燃機関の運転状態に応じて前記吸気通路に正圧又は負圧を発生させる正負圧発生手段を有し、前記変動気圧供給手段は、前記正負圧発生手段により前記吸気通路に発生した気圧、及び大気圧の何れか一方を前記内燃機関の運転状態に応じて前記空気振動発生機構に導入することを特徴とする1乃至6の何れかに記載の吸気騒音低減装置。Positive / negative pressure generating means for generating a positive pressure or a negative pressure in the intake passage according to the operating state of the internal combustion engine, the variable pressure supply means, the pressure generated in the intake passage by the positive and negative pressure generating means, 7. The intake noise reduction device according to claim 1, wherein one of the air pressure and the atmospheric pressure is introduced into the air vibration generating mechanism in accordance with an operation state of the internal combustion engine. 前記正負圧発生手段は、前記吸気通路に設けられ前記内燃機関の吸気量を増加させる過給機と、前記吸気通路における前記過給機の下流側に設けられ前記内燃機関の吸気量を調整するスロットルバルブとを有し、前記内燃機関の運転状態に応じて前記過給機が当該内燃機関の吸気量を増加させるときに当該過給機の下流側に正圧を発生させ、前記内燃機関の運転状態に応じて前記スロットルバルブが当該内燃機関の吸気量を制限するときに当該スロットルバルブの下流側に負圧を発生させることを特徴とする請求項9記載の吸気騒音低減装置。The positive / negative pressure generating means is provided in the intake passage and increases the intake amount of the internal combustion engine, and adjusts the intake amount of the internal combustion engine in the intake passage downstream of the supercharger. A throttle valve, wherein the supercharger generates a positive pressure downstream of the supercharger when the supercharger increases the intake air amount of the internal combustion engine in accordance with an operation state of the internal combustion engine, 10. The intake noise reduction device according to claim 9, wherein a negative pressure is generated downstream of the throttle valve when the throttle valve restricts an intake amount of the internal combustion engine in accordance with an operation state. 前記変動気圧供給手段は、負圧を発生させる負圧ポンプを備え、該負圧ポンプで発生した負圧、及び大気圧の何れか一方を前記内燃機関の運転状態に応じて前記空気振動発生機構に導入することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の吸気騒音低減装置。The fluctuating pressure supply means includes a negative pressure pump for generating a negative pressure, and the air vibration generating mechanism changes one of the negative pressure generated by the negative pressure pump and the atmospheric pressure according to an operation state of the internal combustion engine. The intake noise reduction device according to any one of claims 1 to 6, wherein the intake noise reduction device is introduced into a vehicle. 前記変動気圧導入手段は、前記エアクリーナの下流側から大気圧を導入することを特徴とする請求項6乃至11の何れかに記載の吸気騒音低減装置。The intake noise reduction device according to any one of claims 6 to 11, wherein the fluctuating atmospheric pressure introducing means introduces atmospheric pressure from a downstream side of the air cleaner.
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