JP2562054B2 - Air intake noise reduction device for internal combustion engine - Google Patents
Air intake noise reduction device for internal combustion engineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本発明は低速域と高速域とでバルブリフト量及びバル
ブ開閉時期の少なくともいずれか一方を切換える動弁切
換機構を有する内燃機関の吸気音を低減するための装置
に関し、特に低速域から高速域に亘り好適に騒音を低減
することが可能な吸気音低減装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application> The present invention has an internal combustion engine having a valve operating mechanism for switching at least one of a valve lift amount and a valve opening / closing timing between a low speed range and a high speed range. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for reducing intake noise of an engine, and more particularly to an intake noise reduction device capable of suitably reducing noise from a low speed region to a high speed region.
＜従来の技術＞ 内燃機関の動弁機構に於て、低速域及び高速域にて各
々適切な弁開度を実現するために、内燃機関の運転状況
に応じて切換可能な動弁機構が例えば特開昭63−147909
号公報に開示されている。このような内燃機関に於て
は、従来の内燃機関に比較して広い回転速度範囲に亘り
高出力が得られるが、反面、吸気騒音が比較的大きくな
るばかりでなく比較的多数の騒音の音圧ピークが広い回
転速度範囲に亘って分布すると云う問題があった。<Prior Art> In a valve operating mechanism of an internal combustion engine, a valve operating mechanism that can be switched according to the operating condition of the internal combustion engine is used in order to realize appropriate valve opening in a low speed region and a high speed region, for example. JP 63-147909
No. 6,086,045. In such an internal combustion engine, higher output can be obtained over a wider rotation speed range than in the conventional internal combustion engine, but on the other hand, not only intake noise becomes relatively large but also a relatively large number of noise There was a problem that the pressure peak was distributed over a wide range of rotation speed.
このような吸気騒音を低減するための装置として共鳴
箱を用いることが知られており、例えば特開昭61−1294
15号公報には、共鳴室の容積、吸気通路と共鳴室を接続
する接続管の長さ及びこの接続管の断面積のいずれか１
つを運転状況に応じて変化させることが可能な吸気音低
減装置が開示されている。It is known to use a resonance box as a device for reducing such intake noise, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-1294.
In the publication No. 15, any one of the volume of the resonance chamber, the length of the connecting pipe connecting the intake passage and the resonance chamber and the cross-sectional area of the connecting pipe
There is disclosed an intake noise reduction device capable of changing one according to the driving situation.
しかるに、共鳴室の容積、接続管の長さ或いは接続管
の断面積を運転状況に応じて変化させることにより内燃
機関の低速域から高速域に亘り広い範囲で吸気騒音を低
減することができるが、特に上記したように切換式動弁
機構を有する内燃機関の場合、従来の内燃機関に比較し
て吸気騒音の音圧ピーク値が分布する回転速度範囲が広
いため、例えば共鳴室の容積のみを変化させることによ
り回転速度全域に亘り吸気騒音を低減させようとする
と、装置が大型化する問題がある。However, by changing the volume of the resonance chamber, the length of the connecting pipe or the cross-sectional area of the connecting pipe according to the operating condition, it is possible to reduce the intake noise in a wide range from the low speed region to the high speed region of the internal combustion engine. In particular, in the case of the internal combustion engine having the switching type valve operating mechanism as described above, since the rotational speed range in which the sound pressure peak value of the intake noise is distributed is wider than that of the conventional internal combustion engine, for example, only the volume of the resonance chamber is If the intake noise is reduced over the entire rotation speed by changing the rotation speed, there is a problem that the device becomes large.
また、特に切換式動弁機構を有する内燃機関にあって
は、その切換直後に吸気通路を流れる空気量が瞬時に増
量されることにより共鳴周波数（音圧レベル）が急激に
変化し、騒音が発生することから、この切換時期の騒音
を低減することが望まれていた。Further, particularly in an internal combustion engine having a switching type valve operating mechanism, the resonance frequency (sound pressure level) abruptly changes due to an instantaneous increase in the amount of air flowing through the intake passage immediately after the switching, and noise is generated. Therefore, it has been desired to reduce the noise during the switching time.
＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされた
もので、その主な目的は低速域と高速域とでバルブリフ
ト量及びバルブ開閉時期の少なくともいずれか一方を切
換える切換式動弁機構を有する内燃機関に於て装置が大
型化することなく低速域から高速域に亘り効果的に吸気
音を低減し得ると共に、特に動弁切換時期の共鳴周波数
（音圧レベル）の変化に基づく騒音の発生をも効果的に
低減し得るように改良された吸気音低減装置を提供する
ことにある。<Problems to be Solved by the Invention> The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and the main purpose thereof is at least one of a valve lift amount and a valve opening / closing timing in a low speed region and a high speed region. In an internal combustion engine having a switching type valve operating mechanism for switching one of the two, it is possible to effectively reduce intake noise from a low speed region to a high speed region without increasing the size of the device, and especially to reduce the resonance frequency (sound) at the valve switching timing. An object of the present invention is to provide an improved intake noise reduction device that can effectively reduce the generation of noise due to changes in pressure level).
［発明の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、低速域と高速域
とでバルブリフト量及びバルブ開閉時期の少なくともい
ずれか一方を切換える切換式動弁機構と、接続管路を介
して前記内燃機関の吸気通路に連通する共鳴室とを有す
る内燃機管の吸気音低減装置であって、前記接続管路の
長さを変化させる手段と、前記接続管路の断面積を変化
させる手段と、前記共鳴室の容積を変化させる手段と、
前記各手段を前記内燃機関の運転状況に応じて選択的に
変化させる制御手段とを有し、低速域に於ては前記共鳴
室の容積を変化させ、高速域に於ては前記共鳴室の容積
を最小にすると共に前記接続管の長さまたは断面積を変
化させるようにし、かつ前記切換式動弁機構の切換時期
の直前には少なくとも前記共鳴室の容積及び前記接続管
の長さを略同時に変化させるようにしたことを特徴とす
る内燃機関の吸気音低減装置を提供することにより達成
される。[Configuration of the Invention] <Means for Solving the Problems> According to the present invention, a switching type motion for switching at least one of a valve lift amount and a valve opening / closing timing between a low speed range and a high speed range is provided. An intake air noise reduction device for an internal combustion engine pipe, comprising: a valve mechanism; and a resonance chamber communicating with an intake passage of the internal combustion engine via a connection pipe, the means for changing the length of the connection pipe; Means for changing the cross-sectional area of the conduit, means for changing the volume of the resonance chamber,
And a control means for selectively changing each of the means according to the operating condition of the internal combustion engine, changing the volume of the resonance chamber in the low speed range, and changing the volume of the resonance chamber in the high speed range. The volume is minimized and the length or cross-sectional area of the connecting pipe is changed, and at least immediately before the switching timing of the switching valve operating mechanism, at least the volume of the resonance chamber and the length of the connecting pipe are set to be substantially equal to each other. This is achieved by providing an intake noise reduction device for an internal combustion engine, which is characterized in that it is changed at the same time.
＜作用＞ このように、共鳴室容積、共鳴室と吸気通路との接続
管の長さ及び断面積を運転状況に応じて選択的に変化さ
せるようにすることで上記いずれかを変化させることに
より吸気音を低減する場合に比較して装置を小型化、軽
量化できる。特に、動弁切換え直前に共鳴室の容積及び
接続管の長さを略同時に変化させることにより、動弁切
換え時期（直後）の騒音の発生をも効果的に低減し得
る。<Operation> As described above, by selectively changing the volume of the resonance chamber, the length of the connecting pipe between the resonance chamber and the intake passage, and the cross-sectional area in accordance with the operating condition, any of the above can be changed. The device can be made smaller and lighter than in the case where the intake noise is reduced. Particularly, by changing the volume of the resonance chamber and the length of the connecting pipe substantially immediately before switching the valve, it is possible to effectively reduce the generation of noise at the valve switching timing (immediately after).
＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。<Embodiment> Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図〜第３図は本発明に基づく吸気装置及び内燃機
関の動弁機構の一部を示す。各気筒には１対の吸気弁1
a、1bが設けられ、クランク軸の1/2の回転速度をもって
回転するカムシャフト２には、各気筒毎に２つの低速用
カム3a、3bと、１つの高速用カム４とが設けられ、ロッ
カシャフト８には、３本のロッカアーム５〜７が互いに
並列に枢支されている。これらロッカアームの中間部に
は、前記カム3a、3b、４と係合するスリッパ面5a、6a、
7aがそれぞれ形成されると共に左右両側方に位置するロ
ッカアーム５、７の遊端部は、ロックナット10a、10bに
より固定されるタペットねじ9a、9bを介して吸気弁1a、
1bのステム側遊端部に当接している。1 to 3 show a part of a valve mechanism of an intake system and an internal combustion engine according to the present invention. 1 pair of intake valves for each cylinder
a, 1b are provided, and two low speed cams 3a, 3b and one high speed cam 4 are provided for each cylinder on the camshaft 2 that rotates at a rotational speed of 1/2 of the crankshaft. Three rocker arms 5 to 7 are pivotally supported on the rocker shaft 8 in parallel with each other. In the middle of these rocker arms, slipper surfaces 5a, 6a that engage with the cams 3a, 3b, 4 are provided.
The free ends of the rocker arms 5 and 7, which are formed on the left and right sides of the intake valve 1a, are formed by tappet screws 9a and 9b fixed by lock nuts 10a and 10b, respectively.
It is in contact with the free end of stem 1b.
良く知られているように、吸気弁1a、1bは、スプリン
グリテーナ15a、15bを介してバルブスプリング16a、16b
により閉弁方向に弾発付勢されており、カムシャフト２
の回転に伴い、左右のロッカアーム５、７を介して開閉
駆動される。中央のロッカアーム６は、高速用カム４に
より駆動されるが、シリンダヘッド11に於ける該ロッカ
アーム６に対応する部分に設けられたリフタ12により常
時高速用カム４の摺接面に向けて弾発付勢されている。As is well known, the intake valves 1a, 1b are connected to the valve springs 16a, 16b via spring retainers 15a, 15b.
Is elastically urged in the valve closing direction by the camshaft 2
Is rotated and opened and closed via the rocker arms 5 and 7 on the left and right. The rocker arm 6 at the center is driven by the high speed cam 4, but a lifter 12 provided in a portion of the cylinder head 11 corresponding to the rocker arm 6 always springs toward the sliding contact surface of the high speed cam 4. Being energized.
次に、これらのロッカアーム５〜７の連携動作を達成
するための動弁切換機構14について説明する。Next, the valve operating mechanism 14 for achieving the linked operation of the rocker arms 5 to 7 will be described.
第２図に良く示されているように、各ロッカアーム５
〜７には、互いに整合するガイド孔17、20、21が設けら
れている。一端に位置するロッカアーム７のガイド孔17
は、閉塞された盲孔とされており、その内部にはピスト
ン25が受容されている。ガイド孔17の閉塞端は、ロッカ
アーム５に形成された通路32及び中空ロッカシャフト８
に開設されたポート33を介してロッカシャフト８内部の
油供給路30に連通している。中央に位置するロッカアー
ム６のガイド孔20は貫通孔とされており、その内部には
該ガイド孔20の全長と略等しい長さを有するピストン26
が受容されている。他端に位置するロッカアーム５のガ
イド孔21には、ストッパ27が受容されている。このスト
ッパ27は、概ね有底筒状をなし、その内側とガイド孔21
の底部との間に挾設された圧縮コイルばね28により中央
のロッカアーム６に向けて常時弾発付勢されている。As best shown in FIG. 2, each rocker arm 5
7 to 7 are provided with guide holes 17, 20, and 21 which are aligned with each other. Guide hole 17 of rocker arm 7 located at one end
Is a closed blind hole in which the piston 25 is received. The closed end of the guide hole 17 includes a passage 32 formed in the rocker arm 5 and the hollow rocker shaft 8.
It communicates with the oil supply passage 30 inside the rocker shaft 8 through a port 33 opened in the. The guide hole 20 of the rocker arm 6 located at the center is formed as a through hole, and the piston 26 having a length substantially equal to the total length of the guide hole 20 is provided therein.
Is accepted. A stopper 27 is received in the guide hole 21 of the rocker arm 5 located at the other end. The stopper 27 has a generally cylindrical shape with a bottom, and its inner side and the guide hole 21.
A compression coil spring 28 is provided between the bottom of the rocker arm 6 and the bottom portion thereof to constantly elastically urge the rocker arm 6 at the center.
この切換式動弁機構14によれば、油供給路30の油圧が
低い時にあっては、圧縮コイルばね28の付勢力により、
ピストン25がガイド孔17内に、ピストン26がガイド孔20
内に、ストッパ27がガイド孔21内にそれぞれ位置するこ
とにより、各ロッカアーム５〜７は、互いに独立して運
動し得る。従って、中央のロッカアーム６は、高速用カ
ム４により駆動され、リフタ12を繰り返し押し下げるの
みの所謂ロストモーション運動を行なうのに対し、左右
のロッカアーム５、７は、それぞれ低速用カム3a、3bに
より駆動され、吸気弁1a、1bを低速モードで開閉駆動す
る。According to this switching valve mechanism 14, when the oil pressure in the oil supply passage 30 is low, the urging force of the compression coil spring 28 causes
The piston 25 is inside the guide hole 17, and the piston 26 is inside the guide hole 20.
By locating the stoppers 27 in the guide holes 21, the rocker arms 5 to 7 can move independently of each other. Therefore, the central rocker arm 6 is driven by the high speed cam 4 and performs a so-called lost motion movement only by repeatedly pushing down the lifter 12, while the left and right rocker arms 5 and 7 are driven by the low speed cams 3a and 3b, respectively. Then, the intake valves 1a and 1b are opened and closed in the low speed mode.
油供給路30の油圧が高められると、圧縮コイルばね28
のばね力に抗して、ピストン25がガイド孔20内に突入す
ると共に、ピストン26をロッカアーム５のガイド孔21内
に向けて突入させる。従って、３本のロッカアーム５〜
７は互いに一体的に結合される。ここで、低速用カム3
a、3bに対して高速用カム４のカムプロフィールが相対
的に大きいことから、ロッカアーム５、７も中央の高速
用カム４により駆動されるようになり、吸気弁1a、1bは
高速モードにより開閉駆動されるようになる。When the oil pressure in the oil supply passage 30 is increased, the compression coil spring 28
The piston 25 thrusts into the guide hole 20 and the piston 26 thrusts into the guide hole 21 of the rocker arm 5 against the spring force. Therefore, three rocker arms 5-5
7 are integrally connected to each other. Where low speed cam 3
Since the cam profile of the high speed cam 4 is relatively large compared to a and 3b, the rocker arms 5 and 7 are also driven by the central high speed cam 4, and the intake valves 1a and 1b are opened and closed in the high speed mode. Will be driven.
一方、この内燃機関の吸気口を臨む吸気ポート40は、
スロットル弁41を介して吸気通路42に連通しており、吸
気通路42の上流端はエアクリーナ43を介して大気に連通
している。吸気ポート40の下流端には、燃料噴射弁44が
吸気弁口に向けて装着されている。On the other hand, the intake port 40 facing the intake port of this internal combustion engine,
It communicates with the intake passage 42 through the throttle valve 41, and the upstream end of the intake passage 42 communicates with the atmosphere through the air cleaner 43. A fuel injection valve 44 is installed at the downstream end of the intake port 40 toward the intake valve port.
吸気通路42の適所には、円形断面の接続管45を介して
共鳴室46が連通している。また、接続管45はその中央部
にて隔壁47をもって半月状断面の第１の接続管路48と第
２の接続管路49とに分割されている。第１の接続管路48
内にはその内壁面に摺接するように筒状のスライダ50が
設けられており、このスライダ50は軸線方向共鳴室46に
向けて突入し得るようになっており、第１の接続管路48
の長さを変化させることが可能となっている。また、第
２の接続管路49の吸気通路42側の端部近傍には開閉弁51
が設けられており、該開閉弁を後記するアクチュエータ
55により開閉制御することにより管路49を介して吸気通
路42と共鳴室46とを選択的に連通し得るようになってい
る。換言すれば、接続管45の断面積を選択的に変化させ
ることが可能となっている。更に、共鳴室46は筒状の本
体部分46aの底部開口側に有底筒状のスライダ53が嵌合
することにより郭成されている。このスライダ53は軸線
方向即ち第１図に於ける上下方向に移動することにより
共鳴室46の容積を変化させることが可能となっている。
これらスライダ50、開閉弁51及びスライダ53は各々アク
チュエータ54〜56を介して制御ユニット57により駆動制
御されるようになっている。この制御ユニット57は動弁
切換機構14を作動させるための油圧コントローラ58及び
内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサ59にも接
続されている。A resonance chamber 46 communicates with an appropriate position of the intake passage 42 via a connecting pipe 45 having a circular cross section. Further, the connecting pipe 45 is divided into a first connecting pipe 48 and a second connecting pipe 49 having a half-moon-shaped cross section with a partition wall 47 at the center thereof. First connection line 48
A cylindrical slider 50 is provided inside so as to be in sliding contact with the inner wall surface thereof. The slider 50 is adapted to be able to project toward the axial resonance chamber 46, and the first connecting conduit 48
It is possible to change the length of. An on-off valve 51 is provided near the end of the second connection pipe 49 on the intake passage 42 side.
And an actuator for which the on-off valve will be described later
By controlling the opening and closing by 55, the intake passage 42 and the resonance chamber 46 can be selectively communicated with each other via the conduit 49. In other words, the cross-sectional area of the connecting pipe 45 can be selectively changed. Further, the resonance chamber 46 is constructed by fitting a bottomed tubular slider 53 to the bottom opening side of the tubular main body portion 46a. The slider 53 can change the volume of the resonance chamber 46 by moving in the axial direction, that is, in the vertical direction in FIG.
The slider 50, the on-off valve 51 and the slider 53 are driven and controlled by a control unit 57 via actuators 54 to 56, respectively. The control unit 57 is also connected to a hydraulic controller 58 for operating the valve operating mechanism 14 and a rotational speed sensor 59 for detecting the rotational speed of the internal combustion engine.
ここで、吸気通路42の共鳴周波数ｆは次式で表わされ
る。Here, the resonance frequency f of the intake passage 42 is expressed by the following equation.
ただし、C:音速（一定） S:接続管の断面積 V:共鳴室容積 l:接続管路長 即ち、内燃機関を運転するに伴い発生する吸気騒音の
ピークに合せて各アクチュエータ54〜56をもってスライ
ダ50、開閉弁51及びスライダ53を駆動し、接続管路長、
接続管断面積及び共鳴室容積を変化させるようになる。 Where C: sound velocity (constant) S: cross-sectional area of connecting pipe V: resonance chamber volume l: connecting pipe line length That is, each actuator 54 to 56 should be adjusted according to the peak of intake noise generated when the internal combustion engine is operated. Driving the slider 50, the on-off valve 51 and the slider 53,
The cross-sectional area of the connecting pipe and the volume of the resonance chamber are changed.
以下に第４図〜第８図を参照して本実施例の作動要領
を説明する。まず、内燃機関の回転速度の低い領域、即
ち回転速度がN1以下のとき、第４図に示すように、開閉
弁51を閉じて接続管45の断面積を小さくし（S1）、スラ
イダ50を共鳴室46内に突入させることをもって接続管路
長を最も長くし（l1）、スライダ53を本体46aから離反
する方向に移動させることをもって共鳴室容積を最も大
きく（V1）することにより、共鳴室容積（Ｖ）、接続管
路長（ｌ）を最大とすることができ、その低い共鳴周波
数（ｆ）を回転速度N1以下に生じる音圧レベルのピーク
に一致させることで第８図に破線の曲線Ｉ′に示す音圧
レベルを実線の曲線Ｉで示すように低減することができ
る。The operation procedure of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 4 to 8. First, when the rotation speed of the internal combustion engine is low, that is, when the rotation speed is N 1 or less, the on-off valve 51 is closed to reduce the cross-sectional area of the connecting pipe 45 (S 1 ) as shown in FIG. By making 50 enter into the resonance chamber 46, the connecting conduit length is maximized (l 1 ), and by moving the slider 53 away from the main body 46 a, the resonance chamber volume is maximized (V 1 ). Thus, the resonance chamber volume (V) and the connecting conduit length (l) can be maximized, and the low resonance frequency (f) is matched with the peak of the sound pressure level generated at the rotation speed N 1 or lower. The sound pressure level shown by the dashed curve I'in FIG. 8 can be reduced as shown by the solid curve I.
次に、回転速度N1と回転速度N2との間に於ては（N2＞
N1）、切換手段のうち最も変化率の大きな共鳴室容積
（Ｖ）を、第５図に示すように、第４図に示す状態から
スライダ53のみをやや本体側に近接させることにより共
鳴室容積をやや小さくし（V2）、その共鳴周波数（ｆ）
を回転速度N1から回転速度N2までの間に生じる音圧レベ
ルピークに一致させる。すると、第８図に破線II′に示
す音圧レベルを曲線IIで示すように低減することができ
る。また、動弁切換時期N3（N3＞N2）の直前に於て共鳴
室容積（Ｖ）を最小にすることで、動弁時期切換動作に
伴う異なる固有振動数による吸気騒音を低減することが
できる。Next, between the rotation speed N 1 and the rotation speed N 2 , (N 2 >
N 1 ), the resonance chamber volume (V) having the largest rate of change of the switching means is moved from the state shown in FIG. 4 by moving only the slider 53 slightly closer to the main body side as shown in FIG. The volume is made slightly smaller (V 2 ) and its resonance frequency (f)
Is made to coincide with the sound pressure level peak generated between the rotation speed N 1 and the rotation speed N 2 . Then, the sound pressure level shown by the broken line II 'in FIG. 8 can be reduced as shown by the curve II. Further, the resonance chamber volume (V) is minimized immediately before the valve operating timing N 3 (N 3 > N 2 ) to reduce intake noise due to different natural frequencies associated with the valve operating timing switching operation. be able to.
回転速度N2と回転速度N4との間に於ては（N4＞N3＞
N2）、第６図に示すように、スライダ50を第１の接続管
路48内にやや引込めることをもって接続管路45の管路長
をやや短く（l2）、開閉弁51を開くことをもって接続管
45の断面積を大きくし（S2）、スライダ53を最も本体46
a側に近づくように移動させることにより共鳴室容積を
最も小さくし（V3）、接続管径（断面積）が大きく、か
つ共鳴室容積が小さい高回転域型とすることで、大量の
空気の通過による周波数上昇分だけ高い共鳴周波数
（ｆ）を得ることができ、その共鳴周波数（ｆ）を回転
速度N2から回転速度N4までの間に生じる音圧レベルのピ
ークに一致させることにより、第８図に曲線III′に示
すような音圧レベルを曲線IIIに示すように低減させる
ことができる。また、動弁切換時期直前で、前述した共
鳴室容積を最小にする切換えと同時に接続管長を短くす
ることにより、より吸気騒音の低減を計ることができ
る。更に、共鳴室容積を最小にする切換えと接続管長を
短くする動作に加えて接続管径の切換えをも同時に行え
ば、最も効果的に吸気騒音の低減を計ることができる。Between the rotation speed N 2 and the rotation speed N 4 , (N 4 > N 3 >
N 2 ), as shown in FIG. 6, the slider 50 is slightly retracted into the first connecting pipe 48 to shorten the pipe length of the connecting pipe 45 (l 2 ), and the on-off valve 51 is opened. Connection pipe
Increase the cross-sectional area of 45 (S 2 ) and move the slider 53 to the main body 46
The volume of the resonance chamber is minimized by moving it toward the a side (V 3 ), the connecting pipe diameter (cross-sectional area) is large, and the resonance chamber volume is small. It is possible to obtain a resonance frequency (f) that is as high as the frequency increase due to the passage of, and to match the resonance frequency (f) with the peak of the sound pressure level that occurs between the rotation speed N 2 and the rotation speed N 4. The sound pressure level shown by the curve III 'in FIG. 8 can be reduced as shown by the curve III. Further, immediately before the valve switching timing, the intake pipe noise can be further reduced by shortening the connection pipe length at the same time as the switching for minimizing the resonance chamber volume described above. Further, if the connection pipe diameter is switched at the same time as the switching for minimizing the volume of the resonance chamber and the operation for shortening the connection pipe length, the intake noise can be reduced most effectively.
回転速度がN4よりも高い領域では、第７図に示すよう
に、接続管45の断面積はS2、共鳴室容積をV3としたまま
スライダ50を第１の接続管路48内に完全に受容して接続
管45の管路長を最も短く（l3）することにより、共鳴室
容積（Ｖ）及び接続管長（ｌ）を最小とすると共に接続
管断面積（Ｓ）を最大としてより高い共鳴周波数（ｆ）
を得ることができ、その共鳴周波数（ｆ）を回転速度N4
以上に生じる音圧レベルのピークに一致させることで第
８図の曲線IVに示す音圧レベルを低減することができ
る。In the region where the rotation speed is higher than N 4 , as shown in FIG. 7, the slider 50 is placed in the first connecting conduit 48 while the connecting tube 45 has a sectional area of S 2 and the resonance chamber volume is V 3. By completely receiving and minimizing the conduit length of the connecting pipe 45 (l 3 ), the resonance chamber volume (V) and the connecting pipe length (l) are minimized and the connecting pipe cross-sectional area (S) is maximized. Higher resonance frequency (f)
And its resonance frequency (f) can be obtained by rotating speed N 4
It is possible to reduce the sound pressure level indicated by the curve IV in FIG. 8 by making the peaks of the sound pressure level generated above coincide.
即ち、低速域に於ては低い共鳴周波数に適したレゾネ
ータチャンバとして機能し、更に高速域に於ては高い共
鳴周波数に適したサイドブランチとして機能するよう、
共鳴室の容積を低速域から高速域にかけて、最大容積か
ら最小容積へと変化させ、各速度域での周波数を接続管
の長さまたは径（断面積）で補うようになっている。That is, it functions as a resonator chamber suitable for a low resonance frequency in the low speed region, and further functions as a side branch suitable for a high resonance frequency in the high speed region.
The volume of the resonance chamber is changed from the maximum volume to the minimum volume from the low speed region to the high speed region, and the frequency in each speed region is supplemented by the length or diameter (cross-sectional area) of the connecting pipe.
尚、第８図に示す回転速度に対する音圧レベルはスロ
ットル弁41の開度が一定であることを条件としており、
実際にはスロットル弁開度により上記と異なる回転速度
にピークが発生することが考えられる。その場合、運転
状況に応じて制御ユニット57によりスライダ50、開閉弁
51及びスライダ53を駆動制御して接続管路長、接続管路
の断面積及び共鳴室容積を適宜変化させ、どの回転速度
域で発生する騒音をも低減することができる。The sound pressure level with respect to the rotation speed shown in FIG. 8 is provided on condition that the opening of the throttle valve 41 is constant,
Actually, it is conceivable that a peak occurs at a rotational speed different from the above depending on the throttle valve opening. In that case, the control unit 57 controls the slider 50 and open / close valve according to the operating conditions.
By controlling the drive of the slider 51 and the slider 53, the connecting pipe length, the cross-sectional area of the connecting pipe, and the volume of the resonance chamber can be appropriately changed, and noise generated in any rotational speed range can be reduced.
尚、本実施例では内燃機関の回転速度により各アクチ
ュエータを駆動制御したが、実際の騒音を吸気通路内に
て測定したり、スロットル開度センサを用いてスロット
ル開度よる騒音への影響をも考慮して各アクチュエータ
を駆動制御しても良い。In this embodiment, each actuator is driven and controlled by the rotation speed of the internal combustion engine, but actual noise is measured in the intake passage, and the throttle opening sensor may be used to influence the noise. The actuators may be drive-controlled in consideration.
［発明の効果］ このように本発明によれば、簡単な構造をもって回転
速度全域に亘り吸気騒音の低減が可能となり、かつ装置
が大型化することがないことから、しかも、動弁切換え
直前に共鳴室の容積及び接続管の長さを略同時に変化さ
せることにより、動弁切換え時期（直後）の騒音の発生
をも効果的に低減し得ることから、その効果は極めて大
である。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, intake noise can be reduced over the entire rotation speed with a simple structure, and the size of the device does not increase, and moreover, immediately before valve switching. By changing the volume of the resonance chamber and the length of the connecting pipe substantially at the same time, it is possible to effectively reduce the generation of noise at the valve operating timing (immediately after), so that the effect is extremely large.
第１図は本発明に基づく吸気装置を備える内燃機関の一
部を模式的に示す断面図である。 第２図は動弁機構の一部を模式的に示す構成図である。 第３図は動弁機構の要部を示す断面図である。 第４図〜第７図は本発明に基づく吸気音低減装置内の作
動要領を示す第１図の要部と同様の説明図である。 第８図は本発明に基づく吸気音低減装置による騒音の低
減効果を示すグラフである。 1a、1b……吸気弁、２……カムシャフト 3a、3b……低速用カム ４……高速用カム、５〜７……ロッカアーム 5a、6a、7a……スリッパ面 ８……ロッカシャフト、9a、9b……タペットねじ 10a、10b……ロックナット 11……シリンダヘッド、12……リフタ 14……動弁切換機構 15a、15b……スプリングリテーナ 16a、16b……バルブスプリング 17、20、21……ガイド孔 25、26……ピストン、27……ストッパ 28……圧縮コイルばね、30……油供給路 32……通路、33……ポート 40……吸気ポート、41……スロットル弁 42……吸気通路、43……エアクリーナ 44……燃料噴射弁、45……接続管 46……共鳴室、46a……本体部分 47……隔壁、48……第１の接続管路 49……第２の接続管路、50……スライダ 51……開閉弁、53……スライダ 54〜56……アクチュエータ 57……制御ユニット、58……油圧コントローラ 59……回転速度センサFIG. 1 is a sectional view schematically showing a part of an internal combustion engine equipped with an intake device according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a part of the valve mechanism. FIG. 3 is a sectional view showing a main part of the valve mechanism. 4 to 7 are explanatory views similar to the main part of FIG. 1 showing the operating procedure in the intake noise reduction device according to the present invention. FIG. 8 is a graph showing the noise reduction effect of the intake noise reduction device according to the present invention. 1a, 1b ... Intake valve, 2 ... Camshaft 3a, 3b ... Low speed cam 4 ... High speed cam, 5-7 ... Rocker arm 5a, 6a, 7a ... Slipper surface 8 ... Rocker shaft, 9a , 9b ...... Tappet screws 10a, 10b ...... Lock nut 11 ...... Cylinder head, 12 ...... Lifter 14 ...... Valve switching mechanism 15a, 15b ...... Spring retainer 16a, 16b ...... Valve spring 17, 20, 21 ... … Guide hole 25, 26 …… Piston, 27 …… Stopper 28 …… Compression coil spring, 30 …… Oil supply passage 32 …… Passage, 33 …… Port 40 …… Intake port, 41 …… Throttle valve 42 …… Intake passage, 43 ...... Air cleaner 44 ...... Fuel injection valve, 45 ...... Connection pipe 46 ...... Resonance chamber, 46a ...... Main body part 47 ...... Partition wall, 48 ...... First connection pipe 49 ...... Second Connection line, 50 …… Slider 51 …… Open / close valve, 53 …… Slider 54 to 56 …… Actuator 57 …… Control unit, 58 …… Hydraulic controller 59 …… Rotation speed sensor
Claims (2)
ルブ開閉時期の少なくともいずれか一方を切換える切換
式動弁機構と、接続管路を介して前記内燃機関の吸気通
路に連通する共鳴室とを有する内燃機関の吸気音低減装
置であって、 前記接続管路の長さを変化させる手段と、 前記接続管路の断面積を変化させる手段と、 前記共鳴室の容積を変化させる手段と、 前記各手段を前記内燃機関の運転状況に応じて選択的に
変化させる制御手段とを有し、 低速域に於ては前記共鳴室の容積を変化させ、高速域に
於ては前記共鳴室の容積を最小にすると共に前記接続管
の長さまたは断面積を変化させるようにし、かつ前記切
換式動弁機構の切換時期の直前には少なくとも前記共鳴
室の容積及び前記接続管の長さを略同時に変化させるよ
うにしたことを特徴とする内燃機関の吸気音低減装置。1. A switching type valve operating mechanism for switching at least one of a valve lift amount and a valve opening / closing timing between a low speed region and a high speed region, and a resonance chamber communicating with an intake passage of the internal combustion engine via a connecting pipeline. An intake air noise reduction apparatus for an internal combustion engine, comprising: means for changing the length of the connection conduit; means for changing the cross-sectional area of the connection conduit; and means for changing the volume of the resonance chamber. A control means for selectively changing each of the means in accordance with the operating condition of the internal combustion engine, changing the volume of the resonance chamber in a low speed range, and changing the volume of the resonance chamber in a high speed range. Is minimized and the length or cross-sectional area of the connecting pipe is changed, and at least immediately before the switching timing of the switching valve operating mechanism, at least the volume of the resonance chamber and the length of the connecting pipe are set. I tried to change it almost at the same time Intake noise reducing device for an internal combustion engine characterized by and.
前記共鳴室の容積と、前記接続管の長さと、前記接続管
の断面積とを略同時に変化させるようにしたことを特徴
とする請求項１に記載の内燃機関の吸気音低減装置。2. The volume of the resonance chamber, the length of the connecting pipe, and the cross-sectional area of the connecting pipe are changed substantially immediately before the switching timing of the switching type valve mechanism. The intake noise reduction device for an internal combustion engine according to claim 1.
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1989
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