JP2926193B2 - Active cancel muffler - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は内燃機関に装着されるアクティブキャンセル
マフラに関し、特に適応ディジタルフィルタを備えたア
クティブキャンセルマフラに係る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an active cancel muffler mounted on an internal combustion engine, and more particularly to an active cancel muffler provided with an adaptive digital filter.
[従来の技術] アクティブキャンセルマフラとしては、例えば実開昭
63−118321号公報に記載されているように、騒音源の内
燃機関に対し騒音流出管たる排気管の出口にスピーカ管
を設け、このスピーカ管にキャンセルスピーカを接続
し、制御手段からの所定の制御信号に応じて、内燃機関
からの騒音即ち排気音の圧力波と逆位相の粗密圧力波を
キャンセルスピーカから出力させ、両圧力波の打ち消し
作用で消音を行うものが知られている。同公報に記載の
考案はキャンセルスピーカからの圧力波の指向特性に着
目したものであり、アクティブキャンセル制御手段に関
しては、入力された各種の情報をCPUにより予め定めら
れた処理条件に従って演算処理を行う旨簡単に説明され
ているのみである。[Prior art] As an active cancel muffler, for example,
As described in JP-A-63-118321, a speaker tube is provided at an outlet of an exhaust pipe serving as a noise outflow pipe with respect to an internal combustion engine as a noise source, a cancel speaker is connected to this speaker pipe, and a predetermined It is known that noise from an internal combustion engine, that is, a dense / dense pressure wave having a phase opposite to that of the exhaust sound is output from a cancel speaker in response to a control signal, and the sound is canceled by a canceling action of both pressure waves. The device described in the publication focuses on the directional characteristics of the pressure wave from the cancel speaker. As for the active cancel control means, various types of input information are subjected to arithmetic processing according to processing conditions predetermined by the CPU. It is only briefly explained.
ところで、近時、入力アナログ信号をディジタル量に
変換し、、ディジタル信号処理回路にて適宜処理した
後、再度アナログ信号に変換して出力し、入力アナログ
信号と出力アナログ信号との間に所定の特性をもたせる
ディジタルフィルタが注目されている。By the way, recently, an input analog signal is converted into a digital amount, and after being appropriately processed by a digital signal processing circuit, converted into an analog signal again and output, and a predetermined amount is provided between the input analog signal and the output analog signal. Attention has been focused on digital filters having characteristics.
このディジタルフィルタにより、制御系に影響を及ぼ
す情報を検知し、その変化に応じて自らの制御特性を自
動的に変えて、負荷の変化に拘らず最適な状態とする適
応制御を実現することができ、これが適応ディジタルフ
ィルタ(アダプティブディジタルフィルタ,ADF)と呼ば
れ種々の制御への利用が検討されている。就中、音響分
野においてスピーカとマイクとの間の音響経路を通って
発生するエコーを消去するため、このエコーと略等しい
疑似エコー信号を発生させて同定する音響エコーキャン
セラへの利用が注目されている。尚、適応ディジタルフ
ィルタの伝達関数が未知系の伝達関数に等しくなり予測
誤差が零とろるように前者の伝達関数を調整することを
「未知系を同定する」という。With this digital filter, it is possible to detect information that affects the control system and automatically change its own control characteristics according to the change to realize adaptive control that optimizes the state regardless of changes in load. This is called an adaptive digital filter (adaptive digital filter, ADF), and its use for various controls is being studied. Especially, in the acoustic field, in order to cancel an echo generated through an acoustic path between a speaker and a microphone, use of the acoustic echo canceller to generate and identify a pseudo echo signal substantially equal to the echo has attracted attention. I have. Adjusting the former transfer function such that the transfer function of the adaptive digital filter becomes equal to the transfer function of the unknown system and the prediction error becomes zero is referred to as "identifying the unknown system".
[発明が解決しようとする課題] 前述のアクティブキャンセルマフラにおいて、内燃機
関は排気音の発生源であり、排気マニホールド及び排気
管の排気音経路は音響経路ということができるので、上
記音響エコーキャンセラ技術を適用し得る可能性がある
が、内燃機関特有の問題との整合性に多くの課題があり
直ちに適用可能というものではない。例えば、騒音検出
器を一般的な配置に従い内燃機関の排気マニホールド出
口近傍に装着して騒音源の圧力波を検出することとする
場合には、外部環境の温度変化に留まらず高温の排気ガ
スにさらされることになるので耐久性が問題となる。前
掲の実開昭63−118321号公報には排気騒音の圧力波の周
波数が内燃機関の回転数に比例して高くなることに着目
し、クランク角センサによりクランク軸の角速度を検出
し間接的に騒音圧力波の周波数を検出することとしてい
る。然し乍ら、これもそのまま適応ディジタルフィルタ
に適用できるものではない。[Problems to be Solved by the Invention] In the active cancel muffler described above, the internal combustion engine is a source of exhaust noise, and the exhaust sound path of the exhaust manifold and the exhaust pipe can be called an acoustic path. May be applicable, but there are many problems in consistency with the problems specific to the internal combustion engine, and it is not immediately applicable. For example, when a noise detector is mounted near the exhaust manifold outlet of an internal combustion engine in accordance with a general arrangement to detect a pressure wave of a noise source, not only the temperature change of the external environment but also the high-temperature exhaust gas Since it is exposed, durability becomes a problem. In Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-118321, the frequency of the pressure wave of the exhaust noise is increased in proportion to the rotation speed of the internal combustion engine, and the crank angle sensor detects the angular velocity of the crankshaft and indirectly detects the frequency. The frequency of the noise pressure wave is to be detected. However, this cannot be directly applied to the adaptive digital filter.
また、第4図に示すように内燃機関の排気音は機関の
回転に同期した周期的な波形となる。従って、アクティ
ブキャンセルマフラに適応ディジタルフィルタを用い、
例えば内燃機関の回転に同期したインパルスに応じて制
御することとした場合、適応ディジタルフィルタのタッ
プ数が一定であると、内燃機関が高回転のときには適応
ディジタルフィルタに対しインパルスが複数個入力さ
れ、適応ディジタルフィルタの制御が困難となる。これ
に対し、内燃機関の高回転時に適合するようにタップ数
を設定すると、低回転時の消音効果が小さくなる。Further, as shown in FIG. 4, the exhaust noise of the internal combustion engine has a periodic waveform synchronized with the rotation of the engine. Therefore, using an adaptive digital filter for the active cancel muffler,
For example, when the control is performed in accordance with an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine, if the number of taps of the adaptive digital filter is constant, a plurality of impulses are input to the adaptive digital filter when the internal combustion engine is rotating at a high speed. It becomes difficult to control the adaptive digital filter. On the other hand, if the number of taps is set so as to be suitable at the time of high rotation of the internal combustion engine, the noise reduction effect at low rotation becomes small.
そこで、本発明は適応ディジタルフィルタを利用し、
内燃機関の回転数の変化に影響されることなく確実に消
音し得るアクティブキャンセルマフラを提供することを
目的とする。Therefore, the present invention utilizes an adaptive digital filter,
An object of the present invention is to provide an active cancel muffler that can surely mute a sound without being affected by a change in the rotation speed of an internal combustion engine.
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明は内燃機関の範囲
管を含む排気音経路の出力口に開口し粗密圧力波を出力
する圧力波出力手段と、前記排気音経路の出力口近傍に
配置し出力圧力波に応じた信号を出力する圧力波検出手
段と、前記内燃機関の回転に応じた回転信号を出力する
回転検出手段と、該回転検出手段の出力回転信号に基づ
き前記内燃機関の回転に同期したインパルスを出力する
エッジ検出手段と、適応ディジタルフィルタを有し、該
適応ディジタルフィルタのタップ数を前記内燃機関の回
転に応じて設定すると共に、前記圧力波検出手段の出力
信号を入力し前記エッジ検出手段の出力インパルスに応
じて前記適応ディジタルフィルタの伝達関数が前記排気
音経路の伝達関数と同定するように前記圧力波検出手段
を駆動制御するフィルタ手段とを備えることとしたもの
である。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure wave output unit that opens at an output port of an exhaust sound path including a range pipe of an internal combustion engine and outputs a sparse and dense pressure wave; A pressure wave detecting unit arranged near the output port of the sound path and outputting a signal corresponding to the output pressure wave, a rotation detecting unit outputting a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine, and an output rotation of the rotation detecting unit Edge detection means for outputting an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine based on the signal; and an adaptive digital filter. The number of taps of the adaptive digital filter is set according to the rotation of the internal combustion engine, and the pressure wave is set. The output signal of the detecting means is input, and the pressure is adjusted so that the transfer function of the adaptive digital filter is identified as the transfer function of the exhaust sound path according to the output impulse of the edge detecting means. Filter means for driving and controlling the wave detection means.
前記アクティブキャンセルマフラにおいて、前記フィ
ルタ手段は前記タップ数をカウントするタップカウンタ
を備え、前記エッジ検出手段の出力インパルスがあった
ときには前記タップカウンタの値を前記タップ数とし、
出力インパルスがないときには前記タップカウンタをイ
ンクリメントするように構成するとよい。In the active cancel muffler, the filter unit includes a tap counter for counting the number of taps, and when there is an output impulse of the edge detection unit, the value of the tap counter is set to the number of taps.
It is preferable that the tap counter is incremented when there is no output impulse.
[作用] 内燃機関が起動し回転すると、各気筒内の爆発に応じ
て発生する爆発音は、排気管を含む排気音経路を介して
伝達され排気音が形成される。また、内燃機関の回転に
応じた回転信号が回転検出手段からエッジ検出手段に出
力される。このエッジ検出手段にて回転信号がインパル
スに変換され、内燃機関の回転に同期したインパルスが
適応ディジタルフィルタに出力される。一方、排気音経
路から出力される出力圧力波に応じた信号が圧力波検出
手段によって検出され、適応ディジタルフィルタに出力
される。[Operation] When the internal combustion engine is started and rotated, an explosion sound generated in response to an explosion in each cylinder is transmitted through an exhaust sound path including an exhaust pipe to form an exhaust sound. Further, a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine is output from the rotation detecting means to the edge detecting means. The rotation signal is converted into an impulse by the edge detecting means, and an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine is output to the adaptive digital filter. On the other hand, a signal corresponding to the output pressure wave output from the exhaust sound path is detected by the pressure wave detecting means and output to the adaptive digital filter.
適応ディジタルフィルタにおいては、エッジ検出手段
の出力インパルスに応答し圧力波検出手段の出力信号に
基づきその伝達関数が排気音経路の伝達関数と等しくな
るように設定され、これに応じて圧力波出力手段に対し
駆動信号が出力される。この駆動信号に応じて圧力波出
力手段から排気音経路の出力口に粗密圧力波が出力さ
れ、排気音経路から出力される排気音の圧力波が打ち消
され排気音が消失することとなる。この場合において、
適応ディジタルフィルタのタップ数は内燃機関の回転に
応じて設定されるので、低回転時から高回転時の全ての
内燃機関の運転状態において最適な消音作用が確保され
る。In the adaptive digital filter, the transfer function is set so as to be equal to the transfer function of the exhaust sound path based on the output signal of the pressure wave detecting means in response to the output impulse of the edge detecting means. , A drive signal is output. In response to this drive signal, the pressure wave output means outputs a compression pressure wave to the output port of the exhaust sound path, and the pressure wave of the exhaust sound output from the exhaust sound path is cancelled, so that the exhaust sound disappears. In this case,
Since the number of taps of the adaptive digital filter is set according to the rotation of the internal combustion engine, an optimal noise reduction effect is ensured in all the operating states of the internal combustion engine from low rotation to high rotation.
[実施例] 以下、本発明に係るアクティブキャンセルマフラの望
ましい実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, a preferred embodiment of the active cancel muffler according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すもので、内燃機関1
の排気マニホールド2に排気管3が接続されている。従
って、排気音源たる内燃機関1に対し排気マニホールド
2及び排気管3により排気音経路が構成されている。排
気管3の出口近傍には、スピーカ管4が排気管3と同軸
に且つその出口を囲繞するように装着され、電磁型ある
いは動電型のスピーカから成り粗密圧力波を出力するア
クチュエータ5がスピーカ管4内に収容されている。こ
れらのアクチュエータ5及びスピーカ管4により本発明
にいう圧力波出力手段が構成されている。尚、アクチュ
エータ5は一個でも複数個でもよく、また電磁型スピー
カ等に限らず、高出力を確保すべく電磁弁により振動板
を油圧駆動するように構成してもよい。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The exhaust pipe 3 is connected to the exhaust manifold 2. Therefore, an exhaust sound path is constituted by the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3 for the internal combustion engine 1 which is an exhaust sound source. In the vicinity of the outlet of the exhaust pipe 3, a speaker pipe 4 is mounted coaxially with the exhaust pipe 3 so as to surround the outlet, and an actuator 5 composed of an electromagnetic or electrodynamic type speaker and outputting a coarse / dense pressure wave is provided. It is housed in a tube 4. The actuator 5 and the speaker tube 4 constitute a pressure wave output unit according to the present invention. The number of the actuators 5 may be one or more, and the invention is not limited to an electromagnetic speaker and the like, and the diaphragm may be hydraulically driven by an electromagnetic valve in order to secure high output.
また、排気管3の出口近傍には、排気管3及びスピー
カ管4の出力圧力波に応じた信号を出力する圧力センサ
6が設けられている。この圧力センサ6は本発明にいう
圧力波検出手段を構成するもので、マイクロホン等、圧
力信号を電気信号に変換する手段であれば、どのような
態様であってもよい。A pressure sensor 6 that outputs a signal corresponding to the output pressure wave of the exhaust pipe 3 and the speaker pipe 4 is provided near the outlet of the exhaust pipe 3. The pressure sensor 6 constitutes the pressure wave detecting means according to the present invention, and may be in any form as long as it is means for converting a pressure signal into an electric signal such as a microphone.
一方、内燃機関1にはその回転に同期したパルス信号
を出力する回転信号検出器7が設けられている。この回
転信号検出器7は本発明にいう回転検出手段を構成する
もので、例えば内燃機関1に同期して回転する回転板
(図示せず)に対向して設けられ磁束密度の変化に応じ
て電気信号を出力する電磁誘導型ピックアップ等周知の
検出器であるが、周知の点火信号発生装置(図示せず)
の点火信号を回転信号として利用することとしてもよ
い。回転信号検出器7には本発明にいうエッジ検出手段
たるエッジ検出器8が接続され、これに入力する回転信
号に基づき内燃機関1の回転に同期したインパルスが出
力される。On the other hand, the internal combustion engine 1 is provided with a rotation signal detector 7 that outputs a pulse signal synchronized with the rotation. The rotation signal detector 7 constitutes rotation detection means according to the present invention, and is provided, for example, opposite to a rotating plate (not shown) that rotates in synchronization with the internal combustion engine 1 and according to a change in magnetic flux density. It is a known detector such as an electromagnetic induction type pickup that outputs an electric signal, but is a known ignition signal generator (not shown).
May be used as a rotation signal. The rotation signal detector 7 is connected to an edge detector 8 as an edge detecting means according to the present invention, and outputs an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 based on the rotation signal input thereto.
上記エッジ検出器8の出力インパルスは適応ディジタ
ルフィルタ10に供給されるように構成されている。ま
た、圧力センサ6の出力信号が入力アンプ11を介して増
幅され、A/D変換器12によりディジタル信号に変換され
て適応ディジタルフィルタ10に入力するように構成され
ている。そして、適応ディジタルフィルタ10の出力ディ
ジタル信号はD/A変換器13によりアナログ信号に変換さ
れ、パワーアンプ14を介して増幅されアクチュエータ5
に駆動信号として供給されるように構成されている。The output impulse of the edge detector 8 is configured to be supplied to an adaptive digital filter 10. The output signal of the pressure sensor 6 is amplified through an input amplifier 11, converted into a digital signal by an A / D converter 12, and input to the adaptive digital filter 10. The digital signal output from the adaptive digital filter 10 is converted into an analog signal by the D / A converter 13, amplified through the power amplifier 14, and amplified.
Is supplied as a drive signal to the power supply.
適応ディジタルフィルタ10はディジタルフィルタ10f
を有し、これを構成する乗算器係数を逐次制御するため
の適応アルゴリズム10aが構成されており、ディジタル
フィルタ10fの伝達関数が排気マニホールド2及び排気
管3の排気音経路の伝達関数に対し同定するように、各
係数が適応アルゴリズム10aを介して設定される。The adaptive digital filter 10 is a digital filter 10f
And an adaptive algorithm 10a for sequentially controlling the multiplier coefficients constituting the adaptive filter 10a. The transfer function of the digital filter 10f is identified with respect to the transfer function of the exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3. As such, each coefficient is set via the adaptive algorithm 10a.
上記適応ディジタルフィルタ10は乗算器、加算機など
を用いて集積回路化することにより実現できるが、本実
施例では第2図に示すようにディジタルシグナルプロセ
ッサ(DSP)10p、メモリ10m及び発振器10s等によって実
現することとしており、プログラムの変更により容易に
フィルタ機能を変更し得る。発振器10sはサンプリング
(標本化)用に供されるものであり、メモリ10mはディ
ジタルシグナルプロセッサ10pに内蔵することとしても
よい。尚、これらは周知のものであるので説明は省略す
る。The above-mentioned adaptive digital filter 10 can be realized by forming an integrated circuit using a multiplier, an adder, etc. In this embodiment, as shown in FIG. 2, a digital signal processor (DSP) 10p, a memory 10m, an oscillator 10s, etc. The filter function can be easily changed by changing the program. The oscillator 10s is used for sampling (sampling), and the memory 10m may be built in the digital signal processor 10p. Since these are well known, the description is omitted.
更に、ディジタルシグナルプロセッサ10pには、エッ
ジ検出器8の出力に応じて駆動されるタップカウンタ10
tが接続されており、このタップカウンタ10tの値に応じ
てディジタルフィルタ10fのタップ数が設定されるよう
に構成されている。尚、タップカウンタ10tはディジタ
ルシグナルプロセッサ10pのプログラム中にカウンタプ
ログラムを設けることとしてもよい。Further, the digital signal processor 10p has a tap counter 10 driven according to the output of the edge detector 8.
t is connected, and the number of taps of the digital filter 10f is set according to the value of the tap counter 10t. The tap counter 10t may be provided with a counter program in the program of the digital signal processor 10p.
次に、本実施例のアクティブキャンセルマフラの作動
を説明する。内燃機関1が起動し回転すると、各気筒内
の爆発に応じて発生する爆発音は排気マニホールド2及
び排気管3の排気音経路を介して伝達され排気音が形成
される。従って、排気音は主に爆発の次数成分の音によ
って構成されている。また、内燃機関1の回転に応じた
回転信号が回転信号検出器7からエッジ検出器8に出力
される。このエッジ検出器8にて回転信号インパルスに
変換され、内燃機関1の回転に同期したインパルスがデ
ィジタルシグナルプロセッサ10pに入力する。このイン
パルスに応じてディジタルシグナルプロセッサ10pにお
いて後述するように処理されてディジタル信号が出力さ
れる。そして、出力ディジタル信号はD/A変換器13を介
してアナログ信号に変換された後パワーアンプ14にて増
幅され、アクチュエータ5が駆動される。Next, the operation of the active cancel muffler of this embodiment will be described. When the internal combustion engine 1 starts and rotates, an explosion sound generated in response to an explosion in each cylinder is transmitted through an exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3 to form an exhaust sound. Therefore, the exhaust sound is mainly constituted by the sound of the exponent order component. Further, a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine 1 is output from the rotation signal detector 7 to the edge detector 8. The edge detector 8 converts the impulse into a rotation signal impulse, and the impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is input to the digital signal processor 10p. In response to the impulse, the digital signal is processed in the digital signal processor 10p as described later and a digital signal is output. Then, the output digital signal is converted into an analog signal via the D / A converter 13 and then amplified by the power amplifier 14 to drive the actuator 5.
これによりスピーカ管4に粗密圧力波が形成され、排
気音の圧力波を囲繞するように出力される。即ち、両圧
力波が相互に打ち消されるように合成して出力される。
この出力圧力波は圧力センサ6によって検出され、入力
アンプ11を介して増幅され、A/D変換器12にてディジタ
ル信号に変換された後ディジタルシグナルプロセッサ10
pにエラー信号として入力する。そして、適応アルゴリ
ズム10aにより、ディジタルフィルタ10fの伝達関数が排
気マニホールド2及び排気管3の排気音経路の伝達関数
と同定するように係数が行進される。As a result, a coarse / dense pressure wave is formed in the speaker tube 4 and is output so as to surround the pressure wave of the exhaust sound. That is, both pressure waves are combined and output so as to cancel each other.
The output pressure wave is detected by the pressure sensor 6, amplified through an input amplifier 11, converted into a digital signal by an A / D converter 12, and then converted into a digital signal by a digital signal processor 10.
Input to p as an error signal. Then, the coefficient is marched by the adaptive algorithm 10a so that the transfer function of the digital filter 10f is identified as the transfer function of the exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3.
この間のディジタルシグナルプロセッサ10pにおける
作動を第3図を参照して説明する。先ず、ステップ100
にて、初期条件としてディジタルフィルタ10fのタップ
数がクリアされると共にタップカウンタ10tがリセット
され、何れも0とされる。次に、ステップ101において
発振器10sのサンプリング信号に応じて変換タイミング
か否かが判定され、変換タイミングであればステップ10
2に進みエッジ検出器8からの入力の有無が判定され
る。エッジ検出ありの場合、即ちインパルス入力があっ
たときには、ステップ103にてディジタルフィルタ10fの
タップ数がタップカウンタ10tの値に設定され、続いて
ステップ104に進みタップカウンタ10tがリセットされ0
とされる。そして、ステップ105にてディジタルフィル
タ10fに対し“1"が入力される。ステップ102においてエ
ッジ検出なしと判定された場合には、ステップ106に進
みタップカウンタ10tがインクリメントされて1が加算
された後、ステップ107にてディジタルフィルタ10fに対
し“0"が入力される。従って、前者の“1"信号に応じて
伝達関数が演算され、ステップ108にてディジタルフィ
ルタ10fからディジタル信号が出力される。尚、この出
力ディジタル信号はD/A変換器13にてアナログ信号に変
換され、その出力アナログ信号によりアクチュエータ5
が駆動される。The operation of the digital signal processor 10p during this time will be described with reference to FIG. First, step 100
As a result, the number of taps of the digital filter 10f is cleared as an initial condition, and the tap counter 10t is reset to zero. Next, in step 101, it is determined whether or not it is the conversion timing according to the sampling signal of the oscillator 10s.
Proceeding to 2, the presence or absence of an input from the edge detector 8 is determined. If there is an edge detection, that is, if there is an impulse input, the number of taps of the digital filter 10f is set to the value of the tap counter 10t in step 103, and then the process proceeds to step 104 where the tap counter 10t is reset to 0.
It is said. Then, in step 105, “1” is input to the digital filter 10f. If it is determined in step 102 that there is no edge detection, the process proceeds to step 106, where the tap counter 10t is incremented and 1 is added, and "0" is input to the digital filter 10f in step 107. Accordingly, a transfer function is calculated according to the former "1" signal, and a digital signal is output from the digital filter 10f in step 108. Note that this output digital signal is converted into an analog signal by the D / A converter 13, and the output
Is driven.
更に、ステップ109において圧力センサ6の出力信号
がA/D変換されてディジタルフィルタ10fにディジタル信
号として入力し、ステップ110にてディジタルフィルタ1
0fの係数が適応アルゴリズム10aに従って更新され、そ
の伝達関数が排気音経路の伝達関数と等しくなるように
設定されステップ101に戻る。このようにして、圧力セ
ンサ6の出力が最小となるように上記ステップが繰り返
される。Further, in step 109, the output signal of the pressure sensor 6 is A / D converted and input as a digital signal to the digital filter 10f.
The coefficient of 0f is updated according to the adaptive algorithm 10a, the transfer function is set to be equal to the transfer function of the exhaust sound path, and the process returns to step 101. Thus, the above steps are repeated so that the output of the pressure sensor 6 is minimized.
而して、前述のように内燃機関1の排気音は主に爆発
の次数成分の音により構成されているため、内燃機関1
の回転に同期したインパルスを入力することにより高次
の成分の音まで消音することができると共に、適応ディ
ジタルフィルタ10の次数が少なく済み構造が簡単にな
る。しかも、内燃機関1の回転数が低くエッジ検出器8
からのインパルスの入力間隔が長ければ長い程、タップ
カウンタ10tのカウント値が大となり、エッジ検出器8
からのインパルスが入力されたときにステップ103にて
設定されるタップ数が多くなる。逆に、内燃機関1の回
転数が高くエッジ検出器8からのインパルスの入力間隔
が短くなると、タップカウンタ10tのカウント値が小と
なる。このように内燃機関1の回転数に応じてタップ数
が変化するので、内燃機関1の回転数の変化に影響され
ることなく低回転時から高回転時まで常に最適状態で消
音作用を行うことができる。As described above, since the exhaust noise of the internal combustion engine 1 is mainly composed of the sound of the order component of the explosion,
By inputting an impulse synchronized with the rotation of, the sound of higher order components can be silenced, and the order of the adaptive digital filter 10 is reduced, and the structure is simplified. In addition, the rotation speed of the internal combustion engine 1 is low and the edge detector 8
The longer the input interval of the impulse from the tap detector 10t, the larger the count value of the tap counter 10t becomes.
When the impulse from is input, the number of taps set in step 103 increases. Conversely, when the rotation speed of the internal combustion engine 1 is high and the input interval of the impulse from the edge detector 8 is short, the count value of the tap counter 10t becomes small. As described above, since the number of taps changes in accordance with the rotation speed of the internal combustion engine 1, it is possible to always perform the silencing operation in an optimum state from a low rotation speed to a high rotation speed without being affected by the change in the rotation speed of the internal combustion engine 1. Can be.
[発明の効果] 本発明は上述のように構成されているので以下に記載
する効果を奏する。[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
即ち、本発明のアクティブキャンセルマフラによれ
ば、内燃機関の回転に同期したインパルス応答で適応デ
ィジタルフィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関数と
同定されるように制御されるので、簡単な構成で確実に
消音することができる。しかも、適応ディジタルフィル
タのタップ数を内燃機関の回転に応じて設定することと
しているので、内燃機関の低回転時から高回転時まで最
適状態で消音することができる。That is, according to the active cancel muffler of the present invention, the transfer function of the adaptive digital filter is controlled so as to be identified as the transfer function of the exhaust sound path with an impulse response synchronized with the rotation of the internal combustion engine. Sound can be reliably muted. In addition, since the number of taps of the adaptive digital filter is set according to the rotation of the internal combustion engine, it is possible to mute the sound in an optimum state from a low rotation to a high rotation of the internal combustion engine.
第1図は本発明の一実施例に係るアクティブキャンセル
マフラのブロック図、第2図は同、適応ディジタルフィ
ルタの構成を示すブロック図、第3図は同、ディジタル
シグナルプロセッサの制御作動を示すフローチャート、
第4図は内燃機関の排気音の特性図である。 1…内燃機関,2…排気マニホールド(排気音経路),3…
排気管(排気音経路),4…スピーカ管(圧力波出力手
段),5…アクチュエータ(圧力波出力手段),6…圧力セ
ンサ(圧力波検出手段),7…回転信号検出器(回転検出
手段),8…エッジ検出器(エッジ検出手段),10…適応
ディジタルフィルタ(フィルタ手段) 10p…ディジタルシグナルプロセッサFIG. 1 is a block diagram of an active cancel muffler according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an adaptive digital filter, and FIG. 3 is a flowchart showing a control operation of a digital signal processor. ,
FIG. 4 is a characteristic diagram of exhaust noise of the internal combustion engine. 1 ... internal combustion engine, 2 ... exhaust manifold (exhaust sound path), 3 ...
Exhaust pipe (exhaust sound path), 4 ... speaker pipe (pressure wave output means), 5 ... actuator (pressure wave output means), 6 ... pressure sensor (pressure wave detection means), 7 ... rotation signal detector (rotation detection means) ), 8 ... edge detector (edge detection means), 10 ... adaptive digital filter (filter means) 10p ... digital signal processor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01N 1/00
Claims (1)
口に開口し粗密圧力波を出力する圧力波出力手段と、前
記排気音経路の出力口近傍に配置し出力圧力波に応じた
信号を出力する圧力波検出手段と、前記内燃機関の回転
に応じた回転信号を出力する回転検出手段と、該回転検
出手段の出力回転信号に基づき前記内燃機関の回転に同
期したインパルスを出力するエッジ検出手段と、適応デ
ィジタルフィルタを有し、該適応ディジタルフィルタの
タップ数を前記内燃機関の回転に応じて設定すると共
に、前記圧力波検出手段の出力信号を入力し前記エッジ
検出手段の出力インパルスに応じて前記適応ディジタル
フィルタの伝達関数が前記排気音経路の伝達関数と同定
するように前記圧力波出力手段を駆動制御するフィルタ
手段とを備えたことを特徴とするアクティブキャンセル
マフラ。1. A pressure wave output means which is open at an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine and outputs a compression / dense pressure wave, and is disposed near an output port of the exhaust sound path and responds to the output pressure wave. Pressure wave detecting means for outputting a signal, rotation detecting means for outputting a rotation signal according to the rotation of the internal combustion engine, and outputting an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine based on the output rotation signal of the rotation detecting means Edge detection means, an adaptive digital filter, the number of taps of the adaptive digital filter is set according to the rotation of the internal combustion engine, an output signal of the pressure wave detection means is input, and an output impulse of the edge detection means is provided. Filter means for driving and controlling the pressure wave output means so that the transfer function of the adaptive digital filter is identified as the transfer function of the exhaust sound path in accordance with Active cancellation muffler which is characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2338717A JP2926193B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Active cancel muffler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2338717A JP2926193B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Active cancel muffler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04203406A JPH04203406A (en) | 1992-07-24 |
JP2926193B2 true JP2926193B2 (en) | 1999-07-28 |
Family
ID=18320797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2338717A Expired - Fee Related JP2926193B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Active cancel muffler |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2926193B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3506449B2 (en) * | 1992-12-04 | 2004-03-15 | 富士通テン株式会社 | Noise control device |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2338717A patent/JP2926193B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04203406A (en) | 1992-07-24 |
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