JP4326536B2 - 騒音制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関（以下、エンジンと称す）の吸気騒音を抑える騒音制御装置に関する。

エンジンの吸気騒音を抑える騒音制御装置として、吸気騒音（吸気通路に生じた音波）と逆位相の音波を吸気通路に発生させて、吸気騒音を抑制するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかるに、従来の技術は、振動板の一方に生じる音波のみを利用するものであり、振動板の他方に生じる音波、即ちバックキャビティに生じる音波は利用されておらず、バックキャビティ内に配置れた吸音材等によって熱等に変換されて無駄に喪失されてしまう。
また、バックキャビティに生じた音波が外部に漏れて、新たな騒音源となる不具合を回避するために、バックキャビティを形成するための容器（以下、サイレンサ）の消音性能および遮音性能を上げる必要があり、サイレンサの体格が大型化し、重量が重くなってしまう。
特開平１０−４７１８２号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動板の一方に生じる音波とともに、振動板の他方に生じる音波も利用して、吸気騒音を広い周波数域において低減する騒音制御装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する騒音制御装置は、メイン音圧発生室から吸気通路に与えられるメイン音波と、バックキャビティからバックキャビティ排出通路を通って吸気通路に与えられるサブ音波との合成波によって、吸気騒音を抑制する。
即ち、振動板の一方に生じる音波（メイン音圧発生室に生じる音波）とともに、振動板の他方に生じる音波（バックキャビティに生じる音波）も利用して、吸気騒音を抑制することができる。
このように、バックキャビティに生じる音波が利用できるため、振動板を往復駆動する振動板駆動手段の消費エネルギーを抑えることができる。
また、バックキャビティに生じる音波（音エネルギー）が、吸気騒音の抑制に利用されて消費されるため、サイレンサに求められる消音性能および遮音性能を下げることができ、サイレンサの小型、軽量化を図ることができる。

吸気通路内に生じる吸気騒音は、吸気通路に発生する「爆発１次の周波数（基音）」と「爆発１次の周波数の倍数の周波数」とからなる。
一方、請求項１の手段を採用する騒音制御装置が発生する音波は、メイン音波とサブ音波の「合成波」であり、この「合成波」は吸気騒音に対して逆位相のものである。
メイン音波は、メイン音圧発生室から直接的に吸気通路内に与えられる音波であり、サブ音波は、バックキャビティ排出通路の通路抵抗と、排出側一方向弁のセット荷重の影響を受ける音波である。このため、両者の「合成波」には、吸気騒音と同様に、「爆発１次の周波数（吸気騒音に対して逆位相）」の他に、「爆発１次の周波数の倍数の周波数（吸気騒音に対して逆位相）」が現れる。
このように、請求項１の手段を採用する騒音制御装置は、「爆発１次の周波数（逆位相）」の他に、「爆発１次の周波数の倍数の周波数（逆位相）」を発生するため、吸気騒音を成す「爆発１次の周波数」と「爆発１次の周波数の倍数の周波数」を打ち消すことができる。
即ち、請求項１の手段を採用する騒音制御装置は、吸気騒音を広い周波数域において低減することができる。

［請求項２の手段］
吸気騒音は、「爆発１次の周波数」と「爆発１次の周波数の倍数の周波数」との合成波である。
一方、吸気騒音を打ち消す音波は、メイン音波とサブ音波の合成波であるため、メイン音波とサブ音波の合成具合が変化すると、合成波中に生じる倍数の周波数の現れ方が変化する。

そこで、請求項２の手段を採用する騒音制御装置は、バックキャビティ排出通路の開度調整を行う開度調整バルブを設けている。
これによって、バックキャビティ排出通路の通路抵抗を調整することができる。
このようにバックキャビティ排出通路の通路抵抗を調整することにより、「バックキャビティ排出通路の通路抵抗」と「排出側一方向弁のセット荷重」で変化する「メイン音波とサブ音波の合成波中に生じる倍数の周波数」を可変調整することができるようになり、吸気騒音を効率よく抑制することが可能になる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する騒音制御装置のバックキャビティ吸込通路は、気化燃料を吸着保持するキャニスタ、あるいはオイルミストセパレータを介したクランクケースの少なくても一方に接続される。
振動板が振動すると、バックキャビティ吸込通路、バックキャビティ、バックキャビティ排出通路がエアポンプの作動を行う。このため、キャニスタに保持された気化燃料、あるいはクランクケース内のブローバイガスが、バックキャビティを介して吸気通路に導かれる。
このため、エンジンがポンプロスの低減のために低負圧化されたとしても、キャニスタに保持された気化燃料や、クランクケース内のブローバイガスを、吸気通路へ導くことができる。

［請求項４の手段］
上記請求項３を採用する場合、キャニスタに保持された気化燃料（ＨＣ混合気）や、クランクケース内のブローバイガス（ＨＣ混合気）は、バックキャビティ排出通路の開度調整バルブを通って吸気通路に導かれる。このように、ＨＣ混合気が吸気通路に導かれる場合、吸気通路に導かれるＨＣ混合気の濃度が変化するとエンジン燃焼室の空燃比が変化してしまう。

そこで、請求項４の手段を採用する騒音制御装置は、開度調整バルブの上流側と下流側の差圧を検出する差圧センサを備える。
バルブの前後差圧は、バルブを通過する流体の密度に比例する。このため、開度調整バルブの差圧を検出することにより、バックキャビティ排出通路から吸気通路に導かれるＨＣ混合気の濃度を検出することが可能になる。これによって、吸気通路に導かれるＨＣ混合気の濃度に基づいて、インジェクタから噴射する噴射量を補正することが可能になり、空燃比を高精度に制御することができる。

［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用する騒音制御装置の振動板駆動手段は、ピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータである。
ピエゾアクチュエータは、ピエゾ素子の駆動電圧が高いものの、消費電力を低く抑えることができる。

［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用する騒音制御装置の振動板駆動手段は、油圧の切替により可動する油圧アクチュエータである。
エンジンを搭載する車両は、油圧源となるオイルポンプを搭載しているため、そのオイルポンプの吐出する油圧によって振動板を駆動することができる。
なお、油圧が所定圧より高い場合にだけ油圧アクチュエータを作動させるように設けることにより、オイルポンプの能力を既存のまま適用することができる。また、無駄になる油圧を利用することにより、振動板を駆動するための消費エネルギーを抑えることができる。

［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用する騒音制御装置の振動板駆動手段は、エンジンの回転によって機械的に駆動されるメカニカル駆動機構である。
吸気騒音の主成分である「爆発１次の周波数」は燃焼に伴う音成分であるため、吸気騒音を打ち消す音波（爆発１次の周波数に対して逆位相の周波数）は、エンジンのクランク角度に対応している。このため、エンジンの回転によって振動板を機械的に駆動して、振動板によって吸気騒音を打ち消すことができる。
エンジンの回転によって振動板を駆動するものであるため、車両に新たなアクチュエータを追加搭載する必要がない。

［請求項８の手段］
請求項８の手段を採用する騒音制御装置の振動板駆動手段は、振幅を増幅して振動板に伝える増幅機構を備える。
これにより、ピエゾアクチュエータ、油圧アクチュエータあるいはメカニカル駆動機構で発生する振幅が小さくても、その振幅を増幅することで、吸気騒音を打ち消すだけの音圧を得ることができる。

最良の形態１の騒音制御装置は、エンジンの吸気通路に生じる音波と逆位相の音波を発生させて、吸気騒音を抑制するものである。
この騒音制御装置は、振動によって音波を発生させる振動板と、この振動板を往復駆動する振動板駆動手段と、吸気通路に連通するメイン音圧発生室と密閉されたバックキャビティとが振動板によって区画されるサイレンサと、バックキャビティとこのバックキャビティの外部とを連通し、バックキャビティの外部からバックキャビティに向かってのみ空気を通す吸込側一方向弁が設けられたバックキャビティ吸込通路と、バックキャビティと吸気通路とを連通し、バックキャビティから吸気通路に向かってのみ空気を通す排出側一方向弁が設けられたバックキャビティ排出通路とを備える。
そして、メイン音圧発生室から吸気通路に与えられるメイン音波と、バックキャビティからバックキャビティ排出通路を通って吸気通路に与えられるサブ音波との合成波によって、吸気騒音を抑制するものである。

本発明が適用された騒音制御装置を図１、図２を参照して説明する。
（エンジン１の説明）
騒音制御装置が搭載されるエンジン１は、各気筒毎に混合気の吸入、圧縮、爆発、排気からなるサイクルを繰り返す周知のものであり、吸気管２を備える。
吸気管２は、空気の吸込口から各気筒内のエンジン燃焼室１ａに燃焼用の空気を導く管であり、吸込口側から下流側（エンジン燃焼室１ａ側）に向かって、空気濾過用のエアフィルタ３が配置されたエアクリーナ４、および吸気量を調整するスロットル弁５等が設けられている。なお、図１中に示す符号６は、カムカバー７内のブローバイガス（ＨＣ混合気）を、エアクリーナ４におけるエアフィルタ３の下流側（クリーンサイド）に導くリターンパイプである。

（騒音制御装置の説明）
以下において、騒音制御装置を複数の特徴毎に説明する。
先ず、騒音制御装置の基本構成を成す「第１の特徴」を説明する。
騒音制御装置は、吸気管２内（吸気通路）に生じる音波と逆位相の音波を発生させて、吸気騒音を抑制するものであり、（ａ）振動によって音波を発生させる振動板１１と、（ｂ）この振動板１１を往復駆動する振動板駆動手段１２と、（ｃ）吸気管２内に連通するメイン音圧発生室１３と密閉されたバックキャビティ１４とが振動板１１によって区画されるサイレンサ１５と、（ｄ）バックキャビティ１４と外部とを連通し、外部からバックキャビティ１４に向かってのみ空気を通す吸込側一方向弁１６が設けられたバックキャビティ吸込通路１７と、（ｅ）バックキャビティ１４と吸気管２内とを連通し、バックキャビティ１４から吸気管２内に向かってのみ空気を通す排出側一方向弁１８が設けられたバックキャビティ排出通路１９と、（ｆ）振動板駆動手段１２の作動を制御する制御装置（図示しない）とを備える。
以下において、上記（ａ）〜（ｆ）を個別に説明する。

（振動板１１の説明）
振動板１１は、サイレンサ１５内においてメイン音圧発生室１３とバックキャビティ１４とを区画した状態を維持したまま往復移動可能に支持される。振動板１１は、上述したように、振動板駆動手段１２によって往復駆動される。振動板１１がメイン音圧発生室１３側に移動することで、メイン音圧発生室１３が圧縮され、バックキャビティ１４が拡張される。逆に、振動板１１がバックキャビティ１４側に移動することで、メイン音圧発生室１３が拡張され、バックキャビティ１４が圧縮される。即ち、振動板１１が振動板駆動手段１２により音波周波数で往復駆動されることで、メイン音圧発生室１３およびバックキャビティ１４のそれぞれに音圧波が発生する。

（振動板駆動手段１２の説明）
振動板駆動手段１２は、ピエゾ素子（圧電素子：図示しない）を用いたピエゾアクチュエータ２１と、このピエゾアクチュエータ２１の発生した振幅を増幅して振動板１１に伝える増幅機構２２とからなる。
ピエゾアクチュエータ２１は、充電と放電を行うことでピエゾ素子が変形あるいは膨張と収縮を行うことを利用して変位量を出力させる周知な電動アクチュエータの一例であり、制御装置によって充放電制御される。
具体的に、この実施例のピエゾアクチュエータ２１は、ピエゾ素子を多数積層したものであり、充放電によりピエゾアクチュエータ２１の伸縮量が変化するものである。

１つのピエゾ素子の伸縮量は微量（例えば、数十μｍ）であるため、ピエゾ素子を多数積層したピエゾアクチュエータ２１であっても伸縮量は少量であり、ピエゾアクチュエータ２１の伸縮量で振動板１１を駆動しても、吸気騒音を打ち消すだけの音圧を得ることができない。
増幅機構２２は、ピエゾアクチュエータ２１の伸縮量を拡大して振動板１１に伝える変位拡大手段を採用している。具体的に、増幅機構２２は、大径室２３と小径室２４を成して油で満たされた油室と、大径室２３の容積を可変可能なピストン２５と、このピストン２５をピエゾアクチュエータ２１の変位方向に押し付けるリターンスプリング２６とから構成されている。小径室２４には、振動板１１と一体に移動するシャフト２７が差し込まれており、小径室２４の容積が変化することで、振動板１１が駆動される。なお、油室の油は、図示しないシール材等により油室の外部に漏れないように封入されている。

振動板駆動手段１２の作動を説明する。
制御装置によりピエゾアクチュエータ２１のピエゾ素子が充電されると、ピエゾアクチュエータ２１が伸長してピストン２５が大径室２３の容積を縮小する側へ移動する。すると、大径室２３と小径室２４の径比により、ピエゾアクチュエータ２１の伸長量が増幅されて振動板１１に伝わり、振動板１１がメイン音圧発生室１３側に移動する。
逆に、制御装置によりピエゾアクチュエータ２１のピエゾ素子が放電されると、リターンスプリング２６の付勢力によりピエゾアクチュエータ２１が収縮するとともに、ピストン２５が大径室２３の容積を拡大する側へ移動する。すると、大径室２３と小径室２４の径比により、ピエゾアクチュエータ２１の収縮量が増幅されて振動板１１に伝わり、振動板１１がバックキャビティ１４側に移動する。

（サイレンサ１５の説明）
サイレンサ１５は、内部において上述した振動板１１が往復駆動される容器であり、振動板１１によって区画されたメイン音圧発生室１３が、エアクリーナ４内のクリーンサイドに、直接あるいはダクト等を介して連通する。
なお、この実施例では、サイレンサ１５のメイン音圧発生室１３を、エアクリーナ４内のクリーンサイドに連通させる例を示すが、吸気騒音の出口となる吸気管２の吸込口側に連通させるなど、吸気管２内であればどこに連通させても良い。

（バックキャビティ吸込通路１７の説明）
バックキャビティ吸込通路１７は、バックキャビティ１４が負圧になった時（振動板１１がメイン音圧発生室１３側に移動して、バックキャビティ１４が拡張された時）に、外部（後述するキャニスタ３１内、オイルミストセパレータ３５を介したクランクケース３３内）からバックキャビティ１４内に空気（後述するＨＣ混合気）を導くためのパイプである。

バックキャビティ吸込通路１７に設けられた吸込側一方向弁１６は、外部（後述するキャニスタ３１内、オイルミストセパレータ３５を介したクランクケース３３内）からバックキャビティ１４に向かってのみ空気を流すものであり、バックキャビティ１４が負圧になった時に開弁して、外部から空気をバックキャビティ１４内に導く。逆に、バックキャビティ１４が正圧になった時（振動板１１がバックキャビティ１４側に移動して、バックキャビティ１４が圧縮された時）に閉弁して、バックキャビティ１４内の空気が外部（後述するキャニスタ３１内、オイルミストセパレータ３５を介したクランクケース３３内）へ逆流するのを防ぐ。

（バックキャビティ排出通路１９の説明）
バックキャビティ排出通路１９は、バックキャビティ１４が正圧になった時に、バックキャビティ１４内で圧縮された空気を、エアクリーナ４内のクリーンサイドに導くパイプである。
バックキャビティ排出通路１９の出口開口は、メイン音圧発生室１３と吸気管２の連通部の近傍に開口するものであり、メイン音圧発生室１３から吸気管２内に与えられるメイン音波と、バックキャビティ１４からバックキャビティ排出通路１９を通って吸気管２内に与えられるサブ音波とが、吸気管２内で合成されるようになっている。

バックキャビティ排出通路１９に設けられた排出側一方向弁１８は、バックキャビティ１４から吸気管２内に向かってのみ空気を流すものであり、バックキャビティ１４が正圧になった時（具体的には、バックキャビティ１４の正圧の圧力が、排出側一方向弁１８のセット荷重より高まった時）に開弁して、バックキャビティ１４で圧縮された空気を吸気管２内に導く。逆に、バックキャビティ１４が負圧になった時に閉弁して、吸気管２内の空気がバックキャビティ１４へ逆流するのを防ぐ。

（制御装置の説明）
制御装置は、振動板駆動手段１２のピエゾアクチュエータ２１を充放電制御するものであり、ピエゾアクチュエータ２１の充放電量・充放電サイクル・充放電タイミングをエンジン１の運転状態に応じて制御することで、吸気管２内に発生するメイン音波とサブ音波の「合成波」の音圧・周波数・位相を制御するものである。
ここで、「吸気騒音」は、「爆発１次の周波数の音波」と「爆発１次の周波数の倍数の周波数の音波」とからなる。
吸気管２内に生じる「吸気騒音」のうちの「爆発１次の周波数の音波」は、エンジン回転数に関わるものであり、「爆発１次の周波数の位相」は、吸気バルブ１ｂの開弁タイミングに関わる。
一方、騒音制御装置が発生するメイン音波とサブ音波の「合成波」は、制御装置がピエゾアクチュエータ２１に与える充放電信号に基づき発生する。

制御装置は、吸気管２内に生じる「吸気騒音」のうちの「爆発１次の周波数の音波」と逆位相の「合成波」を騒音制御装置が吸気管２内に発生するようにピエゾアクチュエータ２１を制御するものである。
具体的に、制御装置は、エンジンＥＣＵ（図示しない）から与えられる「クランク角回転信号」に基づいてピエゾアクチュエータ２１の充放電を制御するものである。
さらに具体的に制御装置は、サイレンサ１５と吸気管２の連通部位（吸気騒音を打消す部位）と、エンジン回転数による位相遅れのマップを参照して、ピエゾアクチュエータ２１の充放電時期を補正し、吸気管２内に生じる「吸気騒音」のうちの「爆発１次の周波数の音波」に対して逆位相の「合成波」を吸気管２内に発生させる。

この実施例の制御装置は、吸気管２内に生じる「爆発１次の周波数の音波」に対し、「合成波」を常に逆位相にするための修正機能を備える。
吸気管２内に生じる「爆発１次の周波数の音波」に対し、「合成波」が逆位相で発生していれば、エアクリーナ４のクリーンサイド（サイレンサ１５と吸気管２の連通部位）において、吸気騒音となる圧力脈動が低減する。しかるに、「爆発１次の周波数の音波」に対して「合成波」が逆位相からズレた状態では、圧力脈動の低減効果が弱まる。
制御装置は、この作用を利用して「合成波」の発生時期を修正するものであり、制御装置は、エアクリーナ４のクリーンサイドの圧力脈動を検出するための圧力センサ２８が接続されている。そして、制御装置は、圧力センサ２８によって検出される圧力脈動が、予め設定されたエンジン運転状態に対する目標レベルより大きい場合（圧力脈動が大）に、圧力センサ２８によって検出される圧力脈動が最小となるように、ピエゾアクチュエータ２１の充放電時期を修正するものである。

（第１の効果）
本実施例の騒音制御装置は、上述したように、メイン音圧発生室１３から吸気管２内に与えられるメイン音波と、バックキャビティ１４からバックキャビティ排出通路１９を通って吸気管２内に与えられるサブ音波との「合成波」によって、吸気騒音を抑制する。即ち、振動板１１の一方に生じる音波（メイン音圧発生室１３に生じる音波）とともに、振動板１１の他方に生じる音波（バックキャビティ１４に生じる音波）も利用して、吸気騒音を抑制する。
このように、メイン音圧発生室１３からだけでなく、バックキャビティ１４で生じた音波をも利用することができるため、振動板１１を往復駆動する振動板駆動手段１２の消費エネルギーを抑えることができる。
また、バックキャビティ１４に生じる音波（音エネルギー）が、吸気騒音の抑制に利用されて消費されるため、バックキャビティ１４を構成するサイレンサ１５に求められる消音性能および遮音性能を下げることができ、サイレンサ１５の小型、軽量化を図ることができる。

（第２の効果）
吸気管２内に生じる「吸気騒音」は、上述したように、「爆発１次の周波数（基音）」と「爆発１次の周波数の倍数の周波数」とからなる。
一方、本実施例の騒音制御装置が発生する音波は、メイン音波とサブ音波の「合成波」であり、この「合成波」は吸気騒音に対して逆位相のものである。
メイン音波は、メイン音圧発生室１３から直接的に吸気管２内に与えられる音波であり、サブ音波は、バックキャビティ排出通路１９の通路抵抗と、排出側一方向弁１８のセット荷重の影響を受ける音波である。このようにして生成される「合成波」には、吸気騒音と同様に、「爆発１次の周波数（吸気騒音に対して逆位相）」の他に、「爆発１次の周波数の倍数の周波数（吸気騒音に対して逆位相）」が現れる。
このように、本実施例の騒音制御装置は、「爆発１次の周波数（逆位相）」の他に、「爆発１次の周波数の倍数の周波数（逆位相）」を発生するため、吸気騒音を成す「爆発１次の周波数」と「爆発１次の周波数の倍数の周波数」を打ち消すことができる。即ち、騒音制御装置によって、吸気騒音を広い周波数域において低減することができる。

［第２の特徴］
上述したように、本実施例の騒音制御装置の発生する「合成波」には、「爆発１次の周波数（逆位相）」の他に、「爆発１次の周波数の倍数の周波数（逆位相）」が含まれる。 合成波の一方のメイン音波は、メイン音圧発生室１３から直接的に吸気管２内に与えられる音波であり、合成波の他方のサブ音波は、バックキャビティ排出通路１９の通路抵抗と、排出側一方向弁１８のセット荷重の影響を受ける音波である。
ここで、バックキャビティ排出通路１９の通路抵抗、または排出側一方向弁１８のセット荷重の少なくても一方を変化させると、サブ音波の発生具合が変化する。そして、サブ音波の発生具合を変化させることで、「爆発１次の周波数の倍数の周波数（逆位相）」の現れ方を変化させることができる。

上記の具体例を、図２を参照して説明する。なお、図中において、メイン音波の波形を実線Ａ、サブ音波の波形を実線Ｂ、合成波の波形を実線Ｃで示す。
図２（ａ）は、排出側一方向弁１８のセット荷重を高めて、メイン音波Ａに対してサブ音波Ｂの位相を４５°遅らせた例である。このように設定すると、合成波Ｃには、図２（ａ’）に示すように、「爆発１次の周波数」と、「爆発１次の周波数の整数倍の周波数」が現れる。
図２（ｂ）は、排出側一方向弁１８のセット荷重をほぼ０（ゼロ）にして、メイン音波Ａに対してサブ音波Ｂの位相を１３５°遅らせた例である。このように設定すると、合成波Ｃには、図２（ｂ’）に示すように、「爆発１次の周波数」と、「爆発１次の周波数の偶数倍の周波数」が現れる。

上記の作用を利用して、この実施例の騒音制御装置には、サブ音波の発生具合を変化させて、「合成波」に含まれる「爆発１次の周波数の倍数の周波数（逆位相）」の現れ方を可変して、「合成波」に含まれる「爆発１次の周波数の倍数の周波数（逆位相）」を、吸気騒音に含まれる「爆発１次の周波数の倍数の周波数（正相）」に合わせて、吸気騒音をより低減させるための手段が設けられている。
具体的に、この実施例の騒音制御装置は、サブ音波の発生具合を変化させて、「爆発１次の周波数の整数倍の周波数（逆位相）」の現れ方を変化させる手段として、バックキャビティ排出通路１９の開度調整を行うことで、バックキャビティ排出通路１９の通路抵抗を変化させる開度調整バルブ２９を備えている。

そして、開度調整バルブ２９の開度を調整することで、バックキャビティ排出通路１９の通路抵抗を調整して、サブ音波の発生具合を変化させることにより、「メイン音波とサブ音波の合成波中に生じる倍数の周波数成分」を可変調整することができ、吸気騒音を効率よく抑制することができる。

［第３の特徴］
本実施例の騒音制御装置のバックキャビティ吸込通路１７は、燃料タンク（図示しない）の気化燃料を保持するキャニスタ３１内と、キャニスタ出口パイプ（エバポライン）３２を介して連通するとともに、エンジン燃焼室１ａからブローバイガスが漏れ出るクランクケース３３内とクランクケース接続パイプ（ブローバイライン）３４を介して連通する。なお、クランクケース接続パイプ３４には、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離するオイルミストセパレータ３５が設けられている。

騒音制御装置の作動により振動板１１が振動すると、バックキャビティ吸込通路１７、バックキャビティ１４、バックキャビティ排出通路１９がエアポンプの作動を行う。このため、キャニスタ３１に保持された気化燃料（ＨＣ混合気）、あるいはクランクケース３３内のブローバイガス（ＨＣ混合気）が、バックキャビティ１４を介して吸気管２内に導かれる。
このため、エンジン１がポンプロスの低減のために低負圧化されても、キャニスタ３１に保持された気化燃料（ＨＣ混合気）や、クランクケース３３内のブローバイガス（ＨＣ混合気）を、吸気管２へ導くことができる。このため、エンジン燃焼室１ａからクランクケース３３内に吹き抜けてくるブローバイガスが大気中に放出されたり、ブローバイガスがエンジンオイルを劣化させる不具合を回避できる。

［第４の特徴］
本実施例の騒音制御装置は、キャニスタ３１に保持された気化燃料（ＨＣ混合気）と、クランクケース３３内のブローバイガス（ＨＣ混合気）とが、バックキャビティ排出通路１９に設けられた開度調整バルブ２９を通って吸気管２内に導かれる。
ここで、ＨＣ混合気が吸気管２内に導かれると、ＨＣ混合気の濃度変化により、エンジン燃焼室１ａ内の空燃比が変化してしまう。

そこで、本実施例の騒音制御装置は、吸気管２内に導かれるＨＣ混合気の濃度を検出するために、開度調整バルブ２９の上流側と下流側の差圧を検出する差圧センサ３６を備えている。
バルブの前後差圧は、バルブを通過する流体の密度に比例する。このため、開度調整バルブ２９の差圧を検出することにより、バックキャビティ排出通路１９から吸気管２内に導かれるＨＣ混合気の濃度を検出することができる。エンジンＥＣＵは、差圧センサ３６によって検出される差圧から、吸気管２内に導かれるＨＣ混合気の濃度を算出し、算出したＨＣ濃度に基づいて、インジェクタから噴射する噴射量を補正することにより、空燃比を高精度に制御することができる。

［第５の特徴］
本実施例の騒音制御装置は、上述したように、振動板駆動手段１２の駆動源としてピエゾアクチュエータ２１を用いたものである。
ピエゾアクチュエータ２１は、ピエゾ素子の駆動電圧が高いものの、消費電力を低く抑えることができる。これによって、騒音制御装置の消費電力を抑えることができる。即ち、少ない消費電力で吸気騒音を下げることができる。

［第６の特徴］
本実施例の騒音制御装置における振動板駆動手段１２は、上述したように、ピエゾアクチュエータ２１の出力（振幅）を増幅して振動板１１に伝える増幅機構２２を備える。
これにより、ピエゾアクチュエータ２１の伸縮量が少量であっても、その伸縮量（振幅）を増幅することで、吸気騒音を打ち消すだけの音圧を得ることができる。

［変形例］
上記の実施例では、振動板駆動手段１２の駆動源としてピエゾアクチュエータ２１を用いる例を示したが、他の振動発生装置を用いても良い。
具体的な一例を示すと、振動板駆動手段１２の駆動源として、油圧の切替により可動する油圧アクチュエータを用いても良い。
車両は、油圧源となるオイルポンプを搭載している。このため、そのオイルポンプの吐出する油圧によって振動板１１を駆動することができる。これにより、吸気騒音を打ち消すためのエネルギー源を容易に確保することができる。なお、この場合、油圧が所定圧より高い場合にだけ油圧アクチュエータを作動させるように設けても良い。このように設けることにより、オイルポンプの能力を既存のまま適用することができる。また、無駄になる油圧を利用することで、振動板１１を駆動するための消費エネルギーを抑えることができる。

具体的な他の一例を示すと、振動板駆動手段１２の駆動源として、エンジン１の回転によって機械的に振動板１１を駆動するメカニカル駆動機構を用いても良い。
吸気騒音の主成分である「爆発１次の周波数」は燃焼に伴う音成分であり、吸気騒音を打ち消す音波（爆発１次の周波数に対して逆位相の周波数）は、エンジン１のクランク角度に対応している。このため、エンジン１の回転によって振動板１１を機械的に駆動して、振動板１１によって吸気騒音を打ち消すことができる。
エンジン１の回転によって振動板１１を駆動するものであるため、車両に新たなアクチュエータを追加搭載する必要がない。

上記の実施例では、騒音制御装置の作動によって、キャニスタ３１の気化燃料と、クランクケース３３内のブローバイガスを吸気管２内に導く例を示したが、バックキャビティ吸込通路１７とカムカバー７内とを連通させて、カムカバー７内のブローバイガスを吸気管２内に導くように設けても良い。

騒音制御装置の概略構成図である。 メイン音波とサブ音波の合成波に生じる「爆発１次の周波数の倍数の周波数」の現れ方の説明図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
２ 吸気管（吸気通路を形成する管）
１１ 振動板
１２ 振動板駆動手段
１３ メイン音圧発生室
１４ バックキャビティ
１５ サイレンサ
１６ 吸込側一方向弁
１７ バックキャビティ吸込通路
１８ 排出側一方向弁
１９ バックキャビティ排出通路
２１ ピエゾアクチュエータ
２２ 増幅機構
２９ 開度調整バルブ
３１ キャニスタ
３３ クランクケース
３５ オイルミストセパレータ
３６ 差圧センサ

Claims (8)

1. 内燃機関の吸気通路に生じる音波と逆位相の音波を発生させて、吸気騒音を抑制する騒音制御装置において、
   この騒音制御装置は、
   振動によって音波を発生させる振動板と、
   この振動板を往復駆動する振動板駆動手段と、
   前記吸気通路に連通するメイン音圧発生室と密閉されたバックキャビティとが前記振動板によって区画されるサイレンサと、
   前記バックキャビティとこのバックキャビティの外部とを連通し、前記バックキャビティの外部から前記バックキャビティに向かってのみ空気を通す吸込側一方向弁が設けられたバックキャビティ吸込通路と、
   前記バックキャビティと前記吸気通路とを連通し、前記バックキャビティから前記吸気通路に向かってのみ空気を通す排出側一方向弁が設けられたバックキャビティ排出通路とを備え、
   前記メイン音圧発生室から前記吸気通路に与えられるメイン音波と、前記バックキャビティから前記バックキャビティ排出通路を通って前記吸気通路に与えられるサブ音波との合成波によって、吸気騒音を抑制することを特徴とする騒音制御装置。
2. 請求項１に記載の騒音制御装置において、
   この騒音制御装置は、
   前記バックキャビティ排出通路の開度調整を行う開度調整バルブを備えることを特徴とする騒音制御装置。
3. 請求項２に記載の騒音制御装置において、
   前記バックキャビティ吸込通路は、気化燃料を吸着保持するキャニスタ、あるいはオイルミストセパレータを介したクランクケースの少なくても一方に接続されることを特徴とする騒音制御装置。
4. 請求項３に記載の騒音制御装置において、
   この騒音制御装置は、
   前記開度調整バルブの上流側と下流側の差圧を検出する差圧センサを備えることを特徴とする騒音制御装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の騒音制御装置において、
   前記振動板駆動手段は、ピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータであることを特徴とする騒音制御装置。
6. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の騒音制御装置において、
   前記振動板駆動手段は、油圧の切替により可動する油圧アクチュエータであることを特徴とする騒音制御装置。
7. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の騒音制御装置において、
   前記振動板駆動手段は、前記内燃機関の回転によって機械的に駆動されるメカニカル駆動機構であることを特徴とする騒音制御装置。
8. 請求項５〜請求項７のいずれかに記載の騒音制御装置において、
   前記振動板駆動手段は、振幅を増幅して前記振動板に伝える増幅機構を備えることを特徴とする騒音制御装置。

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