JP2939667B2 - Active cancel muffler - Google Patents

Active cancel muffler

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JP2939667B2
JP2939667B2 JP3146802A JP14680291A JP2939667B2 JP 2939667 B2 JP2939667 B2 JP 2939667B2 JP 3146802 A JP3146802 A JP 3146802A JP 14680291 A JP14680291 A JP 14680291A JP 2939667 B2 JP2939667 B2 JP 2939667B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention 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.

【0002】[0002]

【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C
PU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。
2. Description of the Related Art As an active cancel muffler,
For example, as described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-118321, a speaker tube is provided at an outlet of an exhaust pipe as a noise discharge pipe for an internal combustion engine as a noise source, and a cancel speaker is connected to the speaker pipe. In response to the predetermined control signal from, the noise from the internal combustion engine, that is, the pressure wave of the opposite phase to the pressure wave of the exhaust sound is output from the cancellation speaker,
There is known a type in which noise is canceled by a canceling action of both pressure waves. The invention described in this publication focuses on the directional characteristics of the pressure wave from the cancellation speaker.
It simply describes that the arithmetic processing is performed in accordance with the processing conditions predetermined by the PU.

【0003】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。
In recent years, an input analog signal is converted into a digital value, processed appropriately by a digital signal processing circuit, converted into an analog signal again, and output. Attention has been paid to a digital filter having a predetermined characteristic.

【0004】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
エコーと略等しい擬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な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, information affecting the control system is detected, and its control characteristics are automatically changed in accordance with the change, thereby realizing adaptive control for achieving an optimum state regardless of a change in load. This can be done with adaptive digital filters (adaptive digital filters,
ADF) is being studied for use in various controls. In particular, 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. still,
Adjusting the former transfer function so 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 called "identifying the unknown system".

【0005】[0005]

【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。
In the aforementioned active cancel muffler, 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.

【0006】例えば、前掲の実開昭63−118321
号公報に記載のシステムにおいては、排気音が内燃機関
の回転に同期して出力されることから、クランク角セン
サによって騒音圧力波(排気音)の周波数を検出するこ
ととしているが、排気音は排気音経路を介して伝達され
排気管の出口から出力される迄に数ミリ秒の時間を要す
るので、コントロールユニットへの入出力信号に遅延が
生ずる。従って、仮にコントロールユニットとして適応
ディジタルフィルタを備えたものを用いたとしても、例
えば加減速時のように内燃機関が高速で回転し、排気音
の変化が速い場合、即ち排気音の変動周期が短い場合に
は、消音効果は著しく低下するところとなる。しかも、
上述の排気音経路内での遅延時間は一定ではなく、排気
温度、排気の流速、排気密度等の変化に応じて絶えず変
動している。
For example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-118321, cited above.
In the system described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, since the exhaust sound is output in synchronization with the rotation of the internal combustion engine, the frequency of the noise pressure wave (exhaust sound) is detected by the crank angle sensor. Since it takes several milliseconds for the signal to be transmitted through the exhaust sound path and output from the outlet of the exhaust pipe, a delay occurs in the input / output signal to the control unit. Therefore, even if a control unit equipped with an adaptive digital filter is used, for example, when the internal combustion engine rotates at a high speed, such as during acceleration / deceleration, and the change in exhaust sound is fast, that is, the fluctuation period of the exhaust sound is short. In such a case, the noise reduction effect is significantly reduced. Moreover,
The delay time in the above-mentioned exhaust sound path is not constant, but constantly fluctuates according to changes in exhaust temperature, exhaust flow speed, exhaust density, and the like.

【0007】そこで、本発明は、適応ディジタルフィル
タを利用すると共に、排気音の排気音経路内での遅延及
びその遅延時間の変動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。
Accordingly, the present invention provides an active cancel muffler that utilizes an adaptive digital filter and can muffle sound without being affected by the delay of the exhaust sound in the exhaust sound path and the fluctuation of the delay time. The purpose is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のアクティブキャンセルマフラは、内燃機関
の排気管を含む排気音経路の出力口を囲繞するように配
設した拡張管と、該拡張管内に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検出手段と、前
記内燃機関の回転に同期した信号を出力する回転検出手
段と、前記排気音経路を介して伝達される排気音の遅延
時間を検出し前記回転検出手段の出力信号を当該遅延時
間だけ遅延するように補正する遅延補正手段と、適応デ
ィジタルフィルタを有し、前記圧力検出手段の出力信号
及び前記遅延補正手段を介して補正した前記回転検出手
段の出力信号を入力し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
たものである。
In order to achieve the above object, an active cancel muffler according to the present invention comprises: an expansion pipe arranged to surround an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine; A pressure wave output unit for outputting a compression / dense pressure wave in the expansion pipe, a pressure detection unit disposed near an output port of the exhaust sound path to output a signal corresponding to the output pressure wave, and synchronized with rotation of the internal combustion engine. Rotation detection means for outputting a signal, delay correction means for detecting a delay time of the exhaust sound transmitted through the exhaust sound path, and correcting the output signal of the rotation detection means to be delayed by the delay time; An output signal of the pressure detection means and an output signal of the rotation detection means corrected through the delay correction means; and a transfer function of the adaptive digital filter is The pressure wave output means so as to identify the transfer function of the path is obtained and a filter means for controlling the drive.

【0009】上記アクティブキャンセルマフラの遅延補
正手段は、前記回転検出手段の出力信号を所定の遅延時
間遅延するように補正する遅延手段、及び予め前記内燃
機関の運転状態に対応する前記遅延時間を設定し格納す
る格納手段を有するものとし、前記内燃機関の運転状態
に応じて、前記格納手段に格納した遅延時間を選択し前
記遅延手段の遅延時間を更新設定するように構成するこ
とができる。
The active cancel muffler delay correction means corrects the output signal of the rotation detection means so as to be delayed by a predetermined delay time, and sets the delay time corresponding to the operating state of the internal combustion engine in advance. The delay time stored in the storage means is selected according to the operating state of the internal combustion engine, and the delay time of the delay means is updated and set.

【0010】[0010]

【作用】上記アクティブキャンセルマフラにおいて、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。そして、内燃機関の回転に同
期した信号が回転検出手段から出力される。この回転検
出手段の出力信号は、遅延補正手段にて排気音の遅延時
間だけ遅延するように補正されてフィルタ手段に供給さ
れる。一方、排気音経路から出力される出力圧力波に応
じた信号が圧力検出手段によって検出され、フィルタ手
段に出力される。
In the above active cancel muffler, 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. Then, a signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine is output from the rotation detecting means. The output signal of the rotation detecting means is corrected by the delay correcting means so as to be delayed by the delay time of the exhaust sound, and is supplied to the filter means. On the other hand, a signal corresponding to the output pressure wave output from the exhaust sound path is detected by the pressure detection means and output to the filter means.

【0011】そして、フィルタ手段において、遅延補正
手段を介して補正された回転検出手段の出力信号に応答
し、圧力検出手段の出力信号に基づき適応ディジタルフ
ィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関数と等しくなる
ように設定され、これに応じ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
気音が低減することとなる。
The filter means responds to the output signal of the rotation detecting means corrected through the delay correcting means, and based on the output signal of the pressure detecting means, changes the transfer function of the adaptive digital filter to the transfer function of the exhaust sound path. The drive signals are set to be equal to each other, and a drive signal is output to the pressure wave output means accordingly. The compression wave is output from the pressure wave output means to the output port of the exhaust sound path in response to the drive signal, and the pressure wave of the exhaust sound output from the exhaust sound path is canceled, so that the exhaust sound is reduced.

【0012】遅延手段及び格納手段を有する遅延補正手
段にあっては、格納手段に予め内燃機関の運転状態に対
応する遅延時間が格納されており、内燃機関の運転状態
に応じて、格納手段に格納された遅延時間が選択され、
遅延手段の遅延時間が更新設定される。そして、遅延手
段によって回転検出手段の出力信号が所定の遅延時間遅
延されてフィルタ手段に供給される。
In the delay correction means having the delay means and the storage means, a delay time corresponding to the operation state of the internal combustion engine is stored in the storage means in advance, and the delay time is stored in the storage means in accordance with the operation state of the internal combustion engine. The stored delay time is selected,
The delay time of the delay means is updated and set. Then, the output signal of the rotation detecting means is delayed by a predetermined delay time by the delay means and supplied to the filter means.

【0013】[0013]

【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。図1
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、拡張管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、この拡張管4内にアクチ
ュエータ5が収容されている。アクチュエータ5は本発
明にいう圧力波出力手段を構成するもので、動電型ある
いは電磁型のスピーカから成り、粗密圧力波が出力され
る。尚、アクチュエータ5は一個でも複数個でもよく、
また動電型スピーカ等に限らず、高出力を確保すべく振
動板を油圧駆動するように構成してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the active cancel muffler according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
1 shows an embodiment of the present invention, in which an exhaust pipe 3 is connected to an exhaust manifold 2 of an internal combustion engine 1. 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. An expansion pipe 4 is mounted near the outlet of the exhaust pipe 3 so as to be coaxial with the exhaust pipe 3 and surrounds the outlet, and an actuator 5 is accommodated in the expansion pipe 4. The actuator 5 constitutes the pressure wave output means according to the present invention, and is composed of an electrodynamic or electromagnetic speaker, and outputs a compression / decompression pressure wave. The number of the actuators 5 may be one or more.
Further, the diaphragm is not limited to the electrodynamic type speaker, and may be configured to hydraulically drive the diaphragm in order to secure high output.

【0014】排気管3の出口近傍には、排気管3及び拡
張管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。
In the vicinity of the outlet of the exhaust pipe 3, a pressure sensor 6 for outputting a signal corresponding to the output pressure wave of the exhaust pipe 3 and the expansion pipe 4 is provided. The pressure sensor 6 constitutes a pressure 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.

【0015】内燃機関1には、その運転を制御する制御
装置9が設けられており、内燃機関1の吸入空気量、燃
料噴射量、機関回転数、排気温度等を示す種々のデータ
が入力され、これらに基づいて演算した演算結果に応じ
て燃料噴射量等を設定し、内燃機関1を所望の状態で運
転するように構成されている。尚、これについては周知
であるので詳細な説明は省略する。
The internal combustion engine 1 is provided with a control device 9 for controlling its operation, and various data indicating the intake air amount, the fuel injection amount, the engine speed, the exhaust temperature and the like of the internal combustion engine 1 are inputted. The fuel injection amount and the like are set in accordance with the calculation result calculated based on these, and the internal combustion engine 1 is operated in a desired state. Since this is well known, detailed description is omitted.

【0016】内燃機関1の回転に同期した回転信号を出
力する回転信号検出器7は、本発明にいう回転検出手段
を構成し、例えば内燃機関1の点火信号、クランク軸に
設けられたクランク角センサ(図示せず)の出力信号、
気筒内圧力変動に応じた信号等、内燃機関1の回転に同
期した回転信号を検出するものである。具体的な一例を
示せば、シリンダブロックを締結するボルト(図示せ
ず)に歪ゲージ(図示せず)を貼着し、この歪ゲージに
より気筒内圧力変動に伴うボルトの歪みを検出し、気筒
内圧力変動に応じた信号を出力するように構成すること
ができる。
A rotation signal detector 7 for outputting a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 constitutes a rotation detecting means according to the present invention. For example, an ignition signal of the internal combustion engine 1 and a crank angle provided on a crankshaft are provided. An output signal of a sensor (not shown),
It detects a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1, such as a signal corresponding to a fluctuation in cylinder pressure. As a specific example, a strain gauge (not shown) is attached to a bolt (not shown) for fastening the cylinder block, and the strain gauge detects the distortion of the bolt caused by the fluctuation in the pressure in the cylinder. It can be configured to output a signal corresponding to the internal pressure fluctuation.

【0017】上記回転信号検出器7の出力信号は遅延補
正装置8を介し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。遅延補正装置8は、図2に示
すように、格納手段を構成するセントラルプロセシング
ユニット(以下、CPUという)8aと遅延手段たるデ
ィジタルディレー8bを有し、CPU8aによって設定
された遅延時間に応じて、回転信号検出器7から適応デ
ィジタルフィルタ10に供給される信号がディジタルデ
ィレー8bにて遅延される。
The output signal of the rotation signal detector 7 is configured to be input to an adaptive digital filter 10 via a delay correction device 8. As shown in FIG. 2, the delay correction device 8 has a central processing unit (hereinafter, referred to as a CPU) 8a constituting a storage means and a digital delay 8b serving as a delay means, and according to a delay time set by the CPU 8a, The signal supplied from the rotation signal detector 7 to the adaptive digital filter 10 is delayed by the digital delay 8b.

【0018】ディジタルディレー8bは、データを一定
時間の間隔で読み出し順次記憶して行き、記憶許容量を
超えたデータを出力したとき、間隔時間と記憶されたデ
ータ数の積の時間だけ遅延させることができるものであ
り、その構成は周知であるので説明は省略する。而し
て、このときに記憶されるデータの数を適宜変更するこ
とにより遅延時間を所望の値に設定することができる。
The digital delay 8b reads out the data at intervals of a predetermined time, sequentially stores the data, and when outputting data exceeding the allowable storage amount, delays the data by the time of the product of the interval time and the number of stored data. The description is omitted because the configuration is well known. Thus, the delay time can be set to a desired value by appropriately changing the number of data stored at this time.

【0019】CPU8aには、予め内燃機関1の種々の
運転状態に応じた排気音の遅延時間が所謂マップデータ
Mとして格納されている。また、制御装置9を介して吸
入空気量のデータA、燃料噴射量のデータF、機関回転
数のデータR、排気温度のデータT等がCPU8aに入
力するように構成されており、これらのデータに基づき
マップデータMが参照され、その時の内燃機関1の運転
状態に応じた遅延時間が設定される。
In the CPU 8a, the delay time of the exhaust sound corresponding to various operating states of the internal combustion engine 1 is stored in advance as so-called map data M. In addition, the data A of the intake air amount, the data F of the fuel injection amount, the data R of the engine speed, the data T of the exhaust gas temperature and the like are inputted to the CPU 8a via the control device 9, and these data are inputted. , The map data M is referred to, and a delay time according to the operating state of the internal combustion engine 1 at that time is set.

【0020】圧力センサ6の出力信号は入力アンプ11
を介して増幅され、アンチエリアシングフィルタ12に
て折り返し雑音即ちエリアシングノイズが阻止された
後、A/Dコンバータ13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コンバータ14によりアナ
ログ信号に変換され、スムージングフィルタ15にて平
滑化された後パワーアンプ16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 signal of the pressure sensor 6 is supplied to an input amplifier 11
, And after aliasing noise is prevented by the anti-aliasing filter 12, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 13 and input to the adaptive digital filter 10. . The output digital signal of the adaptive digital filter 10 is converted into an analog signal by the D / A converter 14, smoothed by the smoothing filter 15, amplified through the power amplifier 16, and supplied to the actuator 5 as a drive signal. It is configured to:

【0021】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の係数を
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 has a digital filter 10f, and an adaptive algorithm 10a for sequentially controlling coefficients of a multiplier constituting the digital filter 10f. The transfer function of the digital filter 10f is changed to the exhaust manifold 2 and the exhaust filter. Each coefficient is set via the adaptive algorithm 10a so as to identify the transfer function of the exhaust sound path of the pipe 3.

【0022】上記適応ディジタルフィルタ10は乗算
器、加算器などを用いて集積回路化することにより実現
できるが、本実施例では図3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、A
/Dコンバータ13及びD/Aコンバータ14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。尚、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。
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. 3, a digital signal processor (DSP) 10p, a memory 10m,
The filter function is realized by the / D converter 13 and the D / A converter 14, and the filter function can be easily changed by changing the program. The memory 10m may be built in the digital signal processor 10p.

【0023】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
回転に同期した回転信号が回転信号検出器7から出力さ
れる。この回転信号は遅延補正装置8を介して補正され
図3に示すディジタルシグナルプロセッサ10pに入力
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 synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is output from the rotation signal detector 7. This rotation signal is corrected via the delay correction device 8 and input to the digital signal processor 10p shown in FIG.

【0024】遅延補正装置8のCPU8aにおいては、
内燃機関1のその時の運転状態に応じて、予め格納され
たマップデータMに基づき所定の遅延時間が選択され、
ディジタルディレー8bの遅延時間が更新設定される。
このように設定された遅延時間だけ回転信号検出器7の
出力回転信号が遅延され、この遅延回転信号に応じてデ
ィジタルシグナルプロセッサ10pにて後述するように
処理され、ディジタル信号が出力される。この出力ディ
ジタル信号はD/Aコンバータ14を介してアナログ信
号に変換され、スムージングフィルタ15で平滑化され
た後パワーアンプ16にて増幅され、アクチュエータ5
が駆動される。
In the CPU 8a of the delay correction device 8,
A predetermined delay time is selected based on map data M stored in advance according to the current operating state of the internal combustion engine 1,
The delay time of the digital delay 8b is updated and set.
The output rotation signal of the rotation signal detector 7 is delayed by the delay time set in this way, and the digital signal processor 10p performs processing as described later according to the delayed rotation signal, and outputs a digital signal. This output digital signal is converted to an analog signal via a D / A converter 14, smoothed by a smoothing filter 15, amplified by a power amplifier 16, and
Is driven.

【0025】而して、アクチュエータ5により拡張管4
内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、エラー信号としてアンチエリアシングフィルタ1
2を経てA/Dコンバータ13に入力する。
The expansion tube 4 is moved by the actuator 5.
A pressure wave is formed in the inside 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. This output pressure wave is detected by the pressure sensor 6 and amplified via the input amplifier 11, and is output as an error signal to the anti-aliasing filter 1.
After that, the signal is input to the A / D converter 13.

【0026】そして、適応ディジタルフィルタ10にお
いては、遅延補正装置8にて補正された回転信号及び圧
力センサ6の出力信号に応じて、適応アルゴリズム10
aによりディジタルフィルタ10fの伝達関数の係数が
更新され、そ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制御され
る。即ち、圧力センサ6の出力が最小となるように制御
される。
In the adaptive digital filter 10, the adaptive algorithm 10 is used in accordance with the rotation signal corrected by the delay correction device 8 and the output signal of the pressure sensor 6.
The coefficient of the transfer function of the digital filter 10f is updated by a, and the transfer function is controlled so as to be identified as the transfer function of the exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3. That is, control is performed so that the output of the pressure sensor 6 is minimized.

【0027】この間の遅延補正装置8における作動を図
4を参照して詳細に説明する。先ず、ステップ101に
おいて制御装置9はCPU8aに対して吸入空気量のデ
ータA等のデータを送信し得る状態にあるか否か判定さ
れ、そうであればステップ102以下に進む。即ち、ス
テップ102乃至105にて、内燃機関1に対する吸入
空気量のデータA、内燃機関1に対する燃料噴射量のデ
ータF、排気管3からの排気ガスの温度を示すデータ
T、そして内燃機関1の回転数のデータRが順次CPU
8aに取り込まれる。続いて、これらの入力データに基
づきステップ106において、マップデータMが参照さ
れ、その時の運転状態に応じた遅延時間が設定される。
そして、ステップ107にてこの遅延時間がディジタル
ディレー8bに出力され、この遅延時間に応じて回転信
号検出器7の出力信号が遅延される。
The operation of the delay correction device 8 during this time will be described in detail with reference to FIG. First, in step 101, the control device 9 determines whether or not data such as the data A of the intake air amount can be transmitted to the CPU 8a. That is, in steps 102 to 105, data A of the intake air amount to the internal combustion engine 1, data F of the fuel injection amount to the internal combustion engine 1, data T indicating the temperature of the exhaust gas from the exhaust pipe 3, and The data R of the number of revolutions is
8a. Subsequently, in step 106, the map data M is referred to based on these input data, and a delay time according to the driving state at that time is set.
Then, in step 107, the delay time is output to the digital delay 8b, and the output signal of the rotation signal detector 7 is delayed according to the delay time.

【0028】以上のように、本実施例においては、回転
信号検出器7と適応ディジタルフィルタ10との間に、
遅延補正装置8が介装されているので、加減速時のよう
に内燃機関1が高回転時の排気音に対しても、排気管3
内の遅延及びその遅延時間の変動に影響されることな
く、良好な消音効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, between the rotation signal detector 7 and the adaptive digital filter 10,
Since the delay correction device 8 is interposed, the exhaust pipe 3 is also protected against exhaust noise when the internal combustion engine 1 rotates at a high speed such as during acceleration / deceleration.
A good silencing effect can be obtained without being affected by the delay within and the delay time.

【0029】尚、上記の実施例においては、本発明にい
う遅延補正手段が遅延手段及び格納手段を有するものに
係り、排気音の遅延時間は間接的に検出されるというこ
とができるが、もちろん遅延補正装置8を、排気音の遅
延時間を直接検出して回転信号を補正するように構成し
てもよい。
In the above embodiment, the delay correction means according to the present invention has a delay means and a storage means, and the delay time of the exhaust sound can be detected indirectly. The delay correction device 8 may be configured to directly detect the delay time of the exhaust sound and correct the rotation signal.

【0030】[0030]

【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。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
した回転信号が遅延補正手段によって、例えば内燃機関
の運転状態に応じて、所定の遅延時間遅延するように補
正され、その補正された信号及び圧力検出手段の出力信
号に応じて設定された伝達関数を以って適応ディジタル
フィルタによる制御が行なわれるので、内燃機関が高回
転時の排気音に対しても、排気音経路内の遅延及びその
遅延時間の変動に拘らず確実に消音することができる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, according to the active cancel muffler of the present invention, the rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine is corrected by the delay correction means so as to be delayed by a predetermined delay time, for example, according to the operating state of the internal combustion engine. The control by the adaptive digital filter is performed using a transfer function set in accordance with the output signal of the internal combustion engine and the output signal of the pressure detection means. Irrespective of the delay and the fluctuation of the delay time.

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

【図1】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である。
FIG. 1 is a block diagram of an active cancel muffler according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における遅延補正装置のブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a delay correction device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における適応ディジタルフィ
ルタを実現する構成のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a configuration for realizing an adaptive digital filter according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における遅延補正装置の制御
作動を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control operation of the delay correction device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 拡張管 5 アクチュエータ(圧力波出力手段) 6 圧力センサ(圧力検出手段) 7 回転信号検出器(回転検出手段) 8 遅延補正装置(遅延補正手段) 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Exhaust manifold (exhaust sound path) 3 Exhaust pipe (exhaust sound path) 4 Expansion pipe 5 Actuator (pressure wave output means) 6 Pressure sensor (pressure detecting means) 7 Rotation signal detector (rotation detecting means) 8 Delay Correction device (delay correction means) 10 Adaptive digital filter (filter means) 10p Digital signal processor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−168913(JP,A) 特開 平3−31039(JP,A) 特開 平3−50998(JP,A) 特開 平4−358712(JP,A) 実開 昭63−118321(JP,U) 実開 平2−86297(JP,U) 特表 平2−503219(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 1/00 G10K 11/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-168913 (JP, A) JP-A-3-31039 (JP, A) JP-A-3-50998 (JP, A) JP-A-4- 358712 (JP, A) JP-A 63-118321 (JP, U) JP-A 2-86297 (JP, U) JP-T 2-503219 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F01N 1/00 G10K 11/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気管を含む排気音経路の出
力口を囲繞するように配設した拡張管と、該拡張管内に
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
する圧力検出手段と、前記内燃機関の回転に同期した信
号を出力する回転検出手段と、前記排気音経路を介して
伝達される排気音の遅延時間を検出し前記回転検出手段
の出力信号を当該遅延時間だけ遅延するように補正する
遅延補正手段と、適応ディジタルフィルタを有し、前記
圧力検出手段の出力信号及び前記遅延補正手段を介して
補正した前記回転検出手段の出力信号を入力し前記適応
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. An expansion pipe arranged to surround an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine, pressure wave output means for outputting a compression / dense pressure wave in the expansion pipe, and the exhaust sound path. Pressure detection means arranged near the output port of the engine for outputting a signal corresponding to the output pressure wave, rotation detection means for outputting a signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine, and exhaust gas transmitted through the exhaust sound path A delay correcting means for detecting a sound delay time and correcting the output signal of the rotation detecting means so as to be delayed by the delay time; and an adaptive digital filter, wherein the output signal of the pressure detecting means and the delay correcting means are Filter means for driving and controlling the pressure wave output means so as to input the output signal of the rotation detection means corrected through the filter and to identify the transfer function of the adaptive digital filter as the transfer function of the exhaust sound path. An active cancel muffler characterized by comprising:
【請求項2】 前記遅延補正手段は、前記回転検出手段
の出力信号を所定の遅延時間遅延するように補正する遅
延手段、及び予め前記内燃機関の運転状態に対応する前
記遅延時間を設定し格納する格納手段を有し、前記内燃
機関の運転状態に応じて、前記格納手段に格納した遅延
時間を選択し前記遅延手段の遅延時間を更新設定するよ
うにしたことを特徴とする請求項1記載のアクティブキ
ャンセルマフラ。
2. The delay correcting means corrects the output signal of the rotation detecting means so as to be delayed by a predetermined delay time, and sets and stores in advance the delay time corresponding to the operating state of the internal combustion engine. 2. A delay unit according to claim 1, further comprising a storage unit configured to select a delay time stored in the storage unit and update and set the delay time of the delay unit according to an operation state of the internal combustion engine. Active cancel muffler.
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