JP2008185024A

JP2008185024A - 排気音制御装置

Info

Publication number: JP2008185024A
Application number: JP2007044585A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Matsuura; 松浦　　満
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】簡易な構成で排気音を改良することが可能な排気音制御装置を提供する。
【解決手段】排気音を排気音信号として検出する音波検出手段６と、エンジン回転と同期した正弦波を正弦波信号として発生する正弦波発生手段１２と、前記正弦波信号を参照信号として消音信号を生成する消音信号生成手段１５と、前記消音信号を音波として発生する音波発生手段５とを備えた排気音制御装置において、エンジンの負荷状況と回転数とに応じて決定される１より僅かに小さな忘却係数を乗じて前記消音信号を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを搭載した車両などの排気管から吐出される排気音を制御する排気音制御装置に関する。

従来、エンジンを搭載した車両などの排気音を消音する手段として、排気音を検出し、その排気音に対して略逆位相となる消音信号を生成し、その消音信号を音波として発生させ、その音波と排気音とを干渉させることにより排気音を低減する（所謂能動消音）装置が知られている。能動消音は、排気抵抗の増大を伴わず大きな消音効果を得ることができるが、例えばスポーティ感などの走行フィーリングが不足するといった課題があった。

そこで、特許文献１には、能動消音の消音信号にエンジンの回転と同期する創作音信号を合成した排気音制御装置が提案されている。この排気音制御装置よれば、エンジン騒音を能動型消音により消音するとともに、エンジンの回転と同期する創作音を発生させることで、排気音の音質を改良し、走行フィーリングの向上を企図したものである。しかし、この装置においては、創作音信号を生成するための手段が新たに必要となるため、排気音制御装置が複雑化する問題があった。
特開平９−６０５１５

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で排気音を改良することが可能な排気音制御装置を提供することを主目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、排気音を排気音信号として検出する音波検出手段と、エンジン回転と同期した正弦波を正弦波信号として発生する正弦波発生手段と、前記正弦波信号を参照信号として消音信号を生成する消音信号生成手段と、前記消音信号を音波として発生する音波発生手段とを備えた排気音制御装置において、エンジンの負荷状況と回転数とに応じて決定される１より僅かに小さな忘却係数を乗じて前記消音信号を生成することを特徴とする排気音制御装置である。

本発明によれば、創作音の生成手段を必要せず、簡易な装置で排気音を制御することが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１の排気音制御装置を示すブロック図である。エンジン１から排気ガスとエンジン騒音を車外へ導く排気管２が、その途中に触媒コンバータ３が設けられてエンジン１に接続されている。排気管２の途中には、騒音低減の補助をするサブマフラーや排気熱を回収するための熱交換器が設けられることもある。排気管２の出口近傍には音波発生手段５を収容したマフラ４が設けられている。音波発生手段５としては、例えば電磁型や動電型などのスピーカを一個または複数個設けて構成することができる。

排気管２の出口近傍には、排気管２より吐出される排気音に応じた信号を出力する音波検出手段６が設けられている。音波検出手段６は、例えばマイクロフォンのように音波を電気信号に変換して出力可能なものであれば、どのような態様であってもよい。音波検出手段６からの排気音信号は入力増幅手段７により増幅された後、低域通過型フィルタであるアンチエリアジングフィルタ８により高域ノイズが除去された後、Ａ／Ｄ変換器９を介して誤差信号として出力される。

クランク軸に設けられたクランク角センサの回転信号（エンジンパルス）を波形整形し、そのエッジを検出するエッジ検出手段１０が設けられている。回転信号は、例えばエンジン１の点火信号、気筒内圧力または排気弁出口の圧力に応じた信号、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）のエンジン回転に同期した信号など、エンジン１の回転に同期した信号であれば、どのような態様であってもよい。エッジ検出された回転信号は、周波数検出手段１１に供給され回転信号が周波数に変換された後、周波数信号として忘却係数発生手段１２および正弦波発生手段１３に供給される。

忘却係数発生手段１２は、周波数検出手段１１からの周波数信号と、ＥＣＵ１４からの流入空気量、燃料噴射量などの負荷情報とエンジン回転数に応じて、予めマップテーブルなどの形式で記憶させた１より僅かに小さな係数である忘却係数を出力する。なお、ＥＣＵ以外の各種センサーから負荷情報およびエンジン回転数が供給されるようにしてもよい。

正弦波発生手段１３および消音信号生成手段１５は図２に示すように、１〜Ｎの次数の正弦波発生手段１３ａ〜１３ｎと、１〜Ｎの次数の消音信号生成１５ａ〜１５ｎで構成されている。消音信号生成手段１５ａ〜１５ｎは、補正フィルタ１５１と適応デジタルフィルタ１５２により構成された、所謂フィルタードＸＬＭＳアルゴリズムと呼ばれる能動消音の制御アルゴリズムである。正弦波発生手段１３ａ〜１３ｎでは供給された周波数信号を次数倍した正弦波を正弦波信号として対応する次数の消音信号生成１５ａ〜１５ｎに供給する。正弦波信号は、補正フィルタ１５１を介して、適応デジタルフィルタ１５２に供給される。なお、補正フィルタ１５１は、消音信号生成手段１５で生成された消音信号が音波発生手段５および音波検出手段６を介して誤差信号として消音信号成手段１５に供給されるまでの間の伝達関数と等価に設定されている。

適応デジタルフィルタ１５２においては、供給された正弦波信号を参照信号としてＬＭＳアルゴリズム１５２ａによりＦＩＲフィルタ１５２ｂの伝達関数の係数が更新され、供給された誤差信号が最小となる、すなわち誤差信号と振幅が略同等で略逆位相となる消音信号が生成されて出力されるようになっている。このときの制御アルゴリズムとしては、ＬｅａｋｙＬＭＳアルゴリズムを用いて忘却係数発生手段１２から出力された忘却係数を乗じて消音信号が生成される。このようにして生成された各次数の消音信号は合成された後、Ｄ／Ａ変換器１６によりアナログ信号に変換された後に、スムージングフィルタ１７により平滑化され、出力増幅器１８により増幅された後、音波発生手段５から音波として出力される。

以上のように構成されていることにより、忘却係数により消音信号の大きさをエンジン回転の次数成分毎に変えることで排気音を制御することができる。また、創作音生成手段を必要としないためより簡易な装置により排気音の制御が可能である。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に包含される。

本発明の実施例１の排気音制御装置を示すブロック図。正弦波発生手段および消音信号生成手段を示すブロック図。

符号の説明

１エンジン
２排気管
４マフラ
５音波発生手段
６音波検出手段
１２忘却関数発生手段
１３ａ〜ｎ正弦波発生手段
１５ａ〜ｎ消音信号生成手段
１５１補正フィルタ
１５２適応デジタルフィルタ

Claims

排気音を排気音信号として検出する音波検出手段と、エンジン回転と同期した正弦波を正弦波信号として発生する正弦波発生手段と、前記正弦波信号を参照信号として消音信号を生成する消音信号生成手段と、前記消音信号を音波として発生する音波発生手段とを備えた排気音制御装置において、エンジンの負荷状況と回転数とに応じて決定される１より僅かに小さな忘却係数を乗じて前記消音信号を生成することを特徴とする排気音制御装置。