JPH02147429A - 自動車用究調装置の騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、自動車用空調装置の騒音低減装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来から空調装置にお４ノる能動的騒音低減装置（アク
ティブサイレンサ）が知られている。これは、騒音源で
ある送風機の近傍にマイクロホンを設置し、このマイク
ロホンで送風音を電気信号に変換し、この信号の振幅・
位相を制御して送風音伝播経路の下流側に設置したスピ
ーカにより逆位相音を発生させて騒音低減を図るもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この騒音低減装置を自動車用の空調装置
に適用する場合には次のような不具合があった。つまり
、自動車用空調装置には外気を導入する外気モードと内
気を導入する内気モードとがあり、外気モードの時には
送風音は吹出ダクｊ・を伝播するので吹出ダクトにマイ
クロホンとスピーカを設置し消音すればよいが、内気モ
ードの時には送風音は吹出ダクトだけでなく吸込ダクト
も伝播し、しかも吸込ダクトを伝播する音の方が大きい
ので吸込ダクトにももう一対のマイクロホンとスピーカ
を設置する必要があり、コストアップとなる問題があっ
た。

この発明の目的は、外気モードと内気モードを有する自
動車用空調装置において、低コス１〜にて騒音低減を図
ることができる騒音低減装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ そこで、外気モードの際の吹出ダクトを伝播する騒音を
低減するとともに内気モードの際の吸込ダクトを伝播す
る騒音を低減すべく次の構成を採用した。

第１の、発明は、車室内の空気を吸込ダクトから吸込み
、送風機と熱交換器を介して吹出ダクトから再び車室内
に吹出させる内気モードと、外気を吸込み、前記送風機
と前記熱交換器を介して前記吹出ダクトから車室内に吹
出させる外気モードとを有する自動車用空調装置におい
て、 騒音を検出してこの騒音を電気信号に変換して出力する
騒音検出変換手段と、前記ｒ！１音検出変換手段と前記
吸込ダクトとを連通、又は、前記騒音検出変換手段と前
記吹出ダクトとを連通すべく切換える第１の切換手段と
、音響を発生させる音響発生手段と、前記音響発生手段
と前記吸込ダクトとを連通、又は、前記音響発生手段と
前記吹出ダクトとを連通すべく切換える第２の切換手段
と、前記第１及び第２の切換手段を制御し、内気モード
のときには騒音検出変換手段と音響発生手段とを前記吸
込ダクトに連通させるとともに、外気モードのときには
騒音検出変換手段と音響発生手段とを前記吹出ダクトに
連通させる切換制御手段と、前記騒音検出変換手段から
の電気信号によりその位相特性をシリ御して騒音と逆位
相の音響を前記音響発生手段から発生させる制御手段と
を備えた自動車用空調装置の騒音低減装置をその要旨と
する。

又、第２の発明は同様の自動車用空調装置において、前
記吸込ダクトに設りられ、騒音を検出してこの騒音を電
気信号に変換して出力する第１の騒音検出変換手段と、
前記吹出ダクトに設【ノられ、騒音を検出してこの騒音
を電気信号に変換して出力する第２の騒音検出変換手段
と、音響を発生させる音響発生手段と、前記音響発生手
段と前記吸込ダクトとを連通、又は、前記音響発生手段
と前記吹出ダクトとを連通すべく切換える切換手段と、
前記切換手段を制御し、内気モードのときには音響発生
手段を前記吸込ダクトに連通させるとともに、外気モー
ドのとぎには音響発生手段を前記吹出ダクトに連通させ
る切換制御手段と、内気モードのときには前記第１の騒
音検出変換手段からの電気信号によりその位相特性を制
御して騒音と逆位相の音響を前記音響発生手段から発生
させるとともに、外気モードのときには前記第２の騒音
検出変換手段からの電気信号によりその位相特性を制御
して騒音と逆位相の音響を前記音響発生手段から発生さ
せる制御手段とを備えた自動車用空調装置の騒音低減装
置をその要旨とする。

第３の発明は、同様の自動車用空調装置において、騒音
を検出してこの騒音を電気信号に変換して出力する騒音
検出変換手段と、前記騒音検出変換手段と前記吸込ダク
トとを連通、又は、前記騒音検出変換手段と前記吹出ダ
クトとを連通すべく切換える切換手段と、前記切換手段
を制御し、内気モードのときには騒音検出変換手段を前
記吸込ダクトに連通させるとともに、外気モードのとき
には騒音検出変換手段を前記吹出ダクトに連通させる切
換制御手段と、前記吸込ダクトに設けられ、音響を発生
させる第１の音響発生手段と、前記吹出ダクｌ〜に設け
られ、音響を発生さぼる第２の音響発生手段と、内気モ
ードのときには前記騒音検出変換手段からの電気信号に
よりその位相特性を制御して騒音と逆位相の音響を前記
第１の音響発生手段から発生させるとともに、外気モー
ドのときには前記騒音検出変換手段からの電気信号によ
りその位相特性を制御して騒音と逆位相の音響を前記第
２の音響発生手段から発生させる制御手段とを備えた自
動車用空調装置の騒音低減装置をその要旨とするもので
ある。

［作用］ 第１の発明は、切換制御手段が第１及び第２の切換手段
を制御し、内気モードのときには騒音検出変換手段と音
響発生手段とを吸込ダクトに連通させるとともに、外気
モードのときには騒音検出変換手段と音響発生手段とを
吹出ダクトに連通させ、制御手段は騒音検出変換手段か
らの電気信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位
相の音響を音響発生手段から発生させ、騒音を低減させ
る。

又、第２の発明は、切換制御手段が切換手段を制御し、
内気モードのときには音響発生手段を吸込ダクトに連通
させるとともに、外気モードのときには音響発生手段を
吹出ダクトに連通させ、制御手段が内気モードのときに
は第１の騒音検出変換手段か、らの電気信号によりその
位相特性を制御して騒音と逆位相の音響を音響発生手段
から発生させるとともに、外気モードのときには第２の
騒音検出変換手段からの電気信号によりその位相特性を
制御して騒音と逆位相の音響を音響発生手段から発生さ
Ｕる。

第３の発明は、切換制御手段が切換手段を制御し、内気
モードのときには騒音検出変換手段を吸込ダクトに連通
させるとともに、外気モードのときには騒音検出変換手
段を吹出ダクトに連通ざＶ、制御手段が内気モードのと
きには騒音検出変換手段からの電気信号によりその位相
特性を制御して騒音と逆位相の音響を第１の音響発生手
段から発生させるとともに、外気モードのときには騒音
検出変換手段からの電気信号によりその位相特性を制御
し２て騒音と逆位相の音響を第２の音響発生手段から発
生させる。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第１図は自動車の運転席前部に設Ｃノられる空調装置の
平面図であり、第２図は運転席から見た空調装置の正面
図でおる。本実施例の自動車用空調装置は、騒音源であ
る送風機１に対しその吸気側に内外気切替ユニット２が
設けられるとともに排気側に吹出ダクト３が接続されて
いる。吹出ダウ１−３内には熱交換器としてのエバポレ
ータ４、ダンパ５、熱交換器としてのヒータコア６が順
に配置され、さらに、吹出ダクト３の先端部は車室内の
各所で開口されている。

前記内外気切替ユニット２は第３図に示すように外気用
吸込ロアａと内気用吸込ロアｂとが形成され、外気モー
ドの際にはモーフ（図示略）にてダンパ８が回動して外
気用吸込ロアａが開口し、又、内気モードの際には内気
用吸込ロアｂが開口される。ざらに、内外気切替ユニツ
１−２の内気用吸込ロアｂには、車室内の空気を吸込む
ための吸込ダクｌ〜９が取付けられ、当該吸込ダクト９
は前記吹出ダクト３と近接位置に配置されでいる。尚、
本実施例の空調装置においては、内気モードと外気モー
ドの選択は運転席に設けられた選択スイッチの操作より
行なわれる。

そして、外気モードのときには送風機１により外気を吸
入し騒音伝達経路となる吹出ダクト３から車室内に吹出
されるとともに、内気モードのときには送風機１により
騒音伝達経路となる吸込ダクト９により車室内の空気（
内気）を吸入し吹出ダクト３から車室内に吹出される。

この空気の流れにおいて、空気が熱交換され冷房及び暖
房が行なわれる。即ち、前記ダンパ５の開度調整に基づ
いて冷凍ザイクルの冷媒が供給されるエバポレータ４又
は温水が供給されるヒータコア６にて空気が熱交換され
、エアミックス室３０にて混合され、冷房・暖房用空気
として車室内に供給される。尚、本実施例の空調装置に
おいては、空調時において送風機１の風聞が制御される
ようになっている。

前記吸込ダク；・９と吹出ダクト３における送風機１の
近接位置にはマイク用切換装置１０を介して騒音検出変
換手段としてのマイクロホン１１が設置されている。よ
り詳細には、第４図に示すように、Ｙ字管１２の３つの
開口部１２ａ、１２ｂ。

１２Ｇのうち開口部１２ａは吸込ダクト９と連通される
とともに、開口部１２ｂは吹出ダクト３と連通され、さ
らに開口部１２ｃにはマイクロホン１１が設置されてい
る。又、Ｙ字管１２の分岐部には所定重量を有する鉄製
の切換板１３が軸支され、その切換板１３の表裏面には
発泡ウレタン材１４が設けられている。

そして、後記マイク用切換モータ２５の駆動による切換
板１３の回動によりマイクロホン１１と吸込ダクト９と
の連通、又は、マイクロホン１１と吹出ダクト３との連
通が切換えられるようになっている。このマイクロホン
１１により空気の振動圧（音圧）が電気信号に変換され
る。ここで、切換板１３か所定重量を有しているので当
該切換板１３の振動に基因する騒音の発生がなく、又、
その切換板１３に設けられた発泡ウレタン材１４により
シール性が良くＹ字管１２を介しての吸込ダクト９と吹
出ダクト３との間の騒音の漏れを防止している。

又、吸込ダクト９の先端開口部９ａと吹出ダクト３には
、スピーカ用切換装置１５を介して音響発生手段として
のスピーカ１６が設りられている。

より詳細には、第５図に示すように、吹出ダクト３の一
部に開口部１７が形成されるとともに、吸込ダクト９の
一部に開口部１８が形成され、両開口部１７．１８をス
ピーカ１６を内蔵したケース２って覆っている。又、所
定ｆｆ１ｆｆｌを有する鉄製の切換板１９が軸支され、
その切換板１９の表裏面には発泡ウレタン材２０が設け
られている。

そして、後記スピーカ用切換モータ２７の駆動による切
換板１９の回動によりスピーカ１６と吸込ダクト９との
連通、又は、スピーカ１６と吹出ダクト３との連通が切
換えられるようになっている。ここで、切換板１９が所
定重量を有しているので当該切換板１９の振動に基因す
る騒音の発生がなく、又、その切換板１９に設けられた
発泡ウレタン材２０によりシール性が良くスピーカ用切
換装置１５を介しての吸込ダクＩ〜９と吹出ダクト３と
の間の騒音の漏れを防止している。

次に、騒音低減装置の電気的構成を第６図に基づいて説
明する。

モード検出回路２１は、内・外気モード選択のための選
択スイッチからの信号を入力し、その信号によりそのと
きのモードを検知し、切換制御手段としてのマイコン２
２に内気モード検出信号、外気モード検出信号を出力す
る。マイコン２２には送風機１のモータの電圧を検出す
る電圧δ“１２３が接続され、マイコン２２は電圧計２
３からの信号により送風機１による風量を検知する。ざ
らに、マイコン２２は駆動回路２４を介して前記マイク
用切換装置１０のマイク用切換モータ２５が接続される
とともに、駆動回路２６を介して前記スピーカ用切換装
置１５のスピーカ用切換モータ２７が接続されている。

又、制御手段としての制御回路２８は、アブログのロー
パスフィルタ、デジタルフィルタ、位相反転回路より構
成されており、デジタルフィルタに対し内気モードのと
きの吸込み音の伝播経路の伝達関数と、外気モードのと
きの吹出し音の伝播経路の伝達関数とを設定することが
できるようになっている。制御回路２８にはマイクロホ
ン１１とスピーカ１６が接続され、制御回路２８はマイ
クロホン１１からの騒音の変換信号（電気信号）を入力
するとともに、スピーカ１６に対し騒音と撮幅は同一で
あるが位相が１８０°異なる音波を発生させるべく制御
信号を出ツノする。

次に、このように構成した自動車用空調装置の騒音低減
装置の作用を第７図に基づいて説明する。

マイコン２２は、ステップ１００で送風＠１の風量が所
定値より大きいか否かを判断し、風量が小さい場合には
ステップ１０１で送風機１からの騒音も小さいので制御
回路２８の駆動を停止させ消音動作を行なわじない。マ
イコン２２は送風機１の風量が大きいと、ステップ１０
２でそのときの空調装置の内・外気モードを判断する。

マイコン２２は内気モードのときにはステップ１０３で
マイク用切換モータ２５とスピーカ用切換モータ２７を
制御してマイクロホン１１とスピーカ１６とを吸込ダク
ト９に連通させる（吸込ダクト９を開き、吹出ダクト３
を閉じる）。ざらに、マイコン２２はステップ１０４で
制御回路２８にお【プる伝達特性を内気用シュミレーシ
ョンに設定する。

内気モードのとぎには、送風機１で発生した送風音は吹
出ダクト３だけでなく吸込ダクト９も伝播し、しかも吸
込ダクト９を伝播する音の方が大きい。そこで、騒音の
大きな吸込ダクト〇での騒音を低減すべく処理する。即
ち、騒音は吸込ダウ１−〇内を伝播していくが、マイク
ロホン１１は送風機１の近傍側にあり、スピーカ１６は
その騒音伝播経路の下流側にあるので音波が空気を伝播
しマイクロホン１１からスピーカ１６に到達するまでの
間に制御回路２８において、（辰幅・位相制御して逆位
相音を作り消音する。この際、制御回路２８においては
スピーカ１６に対し騒音と娠幅は同一であるが位相が１
８０°異なる音波を発生させるべく制御信号を出力する
。

一方、マイコン２２は前記ステップ１０２において外気
モードになっていると、ステップ１０５でマイク用切換
モータ２５とスピーカ用切換モータ２７を制御してマイ
クロホン１１とスピーカ１６とを吹出ダクト３に連通さ
せる（吸込ダクト９を閉じ、吹出ダク［・３を開く）。

さらに、マイコン２２はステップ１０６で制御回路２８
におりる伝達特性を外気用シュミレーションに設定する
。

外気モードのときには、送風機１で発生した騒音は、吹
出ダウ１〜３内を伝播していくが、マイクロホン１１は
送風機１の近傍側にあり、スピーカ１６はその騒音伝播
経路の下流側にあるので音波か空気を伝播しマイクロホ
ン１１からスピーカ１６に到達するまでの間に制御回路
２Ｂにおいて、振幅・位相制御して逆位相音を作り消音
する。この際、制御回路２Ｂにおいてはスピーカ１６に
列し騒音と振幅は同一でおるが位相が１８０°異なる音
波を発生させるべく制御信号を出力する。

このように本実施例においては、マイクロホン１１をマ
イク用切換装置１０（第１の切換手段）を介して設ける
とともに、スピーカ１６をスピーカ用切換装置１５（第
２の切換手段）を介して設け、マイコン２２により空調
装置が内気モードのときには吹出ダクト３よりも吸込ダ
クト９の方が５騒音が大きいので両切検装置１０．１５
を制御してマイクロホン１１とスピーカ１６とを吸込ダ
クト９に連通させ、外気モードのときにはマイクロボン
１１とスピーカ１６とを吹出ダクト３に連通させる。そ
して、制御回路２８によってマイク［」ホン１１からの
電気信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位相の
音響をスピーカ１６から発生させるようにした。

従って、２対のマイクロホンとスピーカ（２飼のマイク
ロホンと２個のスピーカ）を使用することなく、１対の
マイクロホンとスピーカ（１個のマイクロホン１１と１
個のスピーカ１６）を使用するだけで、内・外気の両モ
ードの際に、騒音を低減することができ、コス１へを低
減させることができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものでなく、以
下のように実施しても、２個のマイクロホンと２個のス
ピーカを使用することなく、外気モードの際の吹出ダク
トを伝播する騒音を低減するとともに内気モードの際の
吸込ダク１へを伝播する騒音を低減することができる。

（１）吸込ダクト９に第１のマイクロホン（第１の騒音
検出変換手段）を設りるとともに吹出ダクト３に第２の
マイクロホン（第２の騒音検出変換手段）を設け、マイ
コン２２にてスピーカ用切換装置１５（切換手段）を制
御して、内気モードのときにはスピーカ１６（音響発生
手段）を吸込ダクト９に連通させるとともに、外気モー
ドのときにはスピーカ１６（音響発生手段）を吹出ダク
ト３に連通させる。そして、内気モードのときには第１
のマイクロボンを、又、外気モードのときには第２のマ
イクロホンからの電気信号によりその位相特性を制御し
て騒音と逆位相の音響をスピーカ１６から発生させるよ
うにしてもよい。

（２）吸込ダクト９に第１のスピーカ（第１の音響発生
手段）を設けるとともに吹出ダクト３に第２のスピーカ
（第２の音響発生手段）を設け、マイコン２２にて内気
モードのときにはマイク用切換装置１０（切換手段）を
制御してマイクロホン１１（騒音検出変換手段〉を吸込
ダクト９に連通ざＶるとともに、外気モードのとぎには
マイクロホン１１を吹出ダクト３に連通させる。そして
、内気モードのときには前記マイクロホン１１からの電
気信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位相の音
響を第１のスピーカから発生させるとともに、外気モー
ドのときには前記マイクロホン１１からの電気信号によ
りその位相特性を制御して騒音と逆位相の音響を前記第
２のスピーカから発生させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、外気上−ドと内
気モードを有する自動車用空調装置において、低コスト
にて騒音低減を図ることができる優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】 第１図は自動車用空調装置の騒音低減装置の平面図、第
２図は自動車用空調装置の騒音低減装置の正面図、第３
図は内外気切苔ユニツ１〜及び送風機の断面図、第４図
はマイク用切換装置の断面図、第５図はスピーカ用切換
装置の断面図、第６図は自動車用空調装置の騒音低減装
置の電気的構成を示すブロック図、第７図は自動車用空
調装置の騒音低減装置の作用を説明するためのフローチ
ャートである。 １は騒音源としての送風機、３は吹出ダク１へ、４は熱
交換器としてのエバポレータ、６は熱交換器としてのヒ
ータコア、９は吸込ダクト、１０はマイク用切換装置、
１１は騒音検出変換手段としてのマイクロホン、１５は
スピーカ用切換装置、１６は音響発生手段としてのスピ
ーカ、２２は切換制御手段としてのマイコン、２８は制
御手段としての制御回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．車室内の空気を吸込ダクトから吸込み、送風機と熱
   交換器を介して吹出ダクトから再び車室内に吹出させる
   内気モードと、 　外気を吸込み、前記送風機と前記熱交換器を介して前
   記吹出ダクトから車室内に吹出させる外気モードと を有する自動車用空調装置において、 　騒音を検出してこの騒音を電気信号に変換して出力す
   る騒音検出変換手段と、 　前記騒音検出変換手段と前記吸込ダクトとを連通、又
   は、前記騒音検出変換手段と前記吹出ダクトとを連通す
   べく切換える第１の切換手段と、 　音響を発生させる音響発生手段と、 　前記音響発生手段と前記吸込ダクトとを連通、又は、
   前記音響発生手段と前記吹出ダクトとを連通すべく切換
   える第２の切換手段と、 　前記第１及び第２の切換手段を制御し、内気モードの
   ときには騒音検出変換手段と音響発生手段とを前記吸込
   ダクトに連通させるとともに、外気モードのときには騒
   音検出変換手段と音響発生手段とを前記吹出ダクトに連
   通させる切換制御手段と、 　前記騒音検出変換手段からの電気信号によりその位相
   特性を制御して騒音と逆位相の音響を前記音響発生手段
   から発生させる制御手段と を備えたことを特徴とする自動車用空調装置の騒音低減
   装置。
2. ２．車室内の空気を吸込ダクトから吸込み、送風機と熱
   交換器を介して吹出ダクトから再び車室内に吹出させる
   内気モードと、 　外気を吸込み、前記送風機と前記熱交換器を介して前
   記吹出ダクトから車室内に吹出させる外気モードと を有する自動車用空調装置において、 　前記吸込ダクトに設けられ、騒音を検出してこの騒音
   を電気信号に変換して出力する第１の騒音検出変換手段
   と、 　前記吹出ダクトに設けられ、騒音を検出してこの騒音
   を電気信号に変換して出力する第２の騒音検出変換手段
   と、 　音響を発生させる音響発生手段と、 　前記音響発生手段と前記吸込ダクトとを連通、又は、
   前記音響発生手段と前記吹出ダクトとを連通すべく切換
   える切換手段と、 　前記切換手段を制御し、内気モードのときには音響発
   生手段を前記吸込ダクトに連通させるとともに、外気モ
   ードのときには音響発生手段を前記吹出ダクトに連通さ
   せる切換制御手段と、 　内気モードのときには前記第１の騒音検出変換手段か
   らの電気信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位
   相の音響を前記音響発生手段から発生させるとともに、
   外気モードのときには前記第２の騒音検出変換手段から
   の電気信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位相
   の音響を前記音響発生手段から発生させる制御手段と を備えたことを特徴とする自動車用空調装置の騒音低減
   装置。
3. ３．車室内の空気を吸込ダクトから吸込み、送風機と熱
   交換器を介して吹出ダクトから再び車室内に吹出させる
   内気モードと、 　外気を吸込み、前記送風機と前記熱交換器を介して前
   記吹出ダクトから車室内に吹出させる外気モードと を有する自動車用空調装置において、 　騒音を検出してこの騒音を電気信号に変換して出力す
   る騒音検出変換手段と、 　前記騒音検出変換手段と前記吸込ダクトとを連通、又
   は、前記騒音検出変換手段と前記吹出ダクトとを連通す
   べく切換える切換手段と、 　前記切換手段を制御し、内気モードのときには騒音検
   出変換手段を前記吸込ダクトに連通させるとともに、外
   気モードのときには騒音検出変換手段を前記吹出ダクト
   に連通させる切換制御手段と、 　前記吸込ダクトに設けられ、音響を発生させる第１の
   音響発生手段と、 　前記吹出ダクトに設けられ、音響を発生させる第２の
   音響発生手段と、 　内気モードのときには前記騒音検出変換手段からの電
   気信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位相の音
   響を前記第１の音響発生手段から発生させるとともに、
   外気モードのときには前記騒音検出変換手段からの電気
   信号によりその位相特性を制御して騒音と逆位相の音響
   を前記第２の音響発生手段から発生させる制御手段と を備えたことを特徴とする自動車用空調装置の騒音低減
   装置。