JPH0241953A - 車室内音制御装置 - 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］ この発明は、エンジンの吸気音や排気音を制御すること
により、車両加速時の車室内音を、乗員の好みに応じた
状態に制御し得る車室内音制御装置に関する。

［従来の技術］ 周知のように、自動車等の車両において、エンジンの吸
排気動作に起因する吸気音及び排気音は、全エンジン回
転領域で車室内音に対して大きな影響を与えている。そ
して、従来では、この吸排気音は、単に騒音として扱わ
れ、その低減を図るための対策か種々提案されている（
例えば、特開昭５９１７３５１３号公報参照）。

しかしながら、近年では、乗員の感性を満足さ仕るため
の音づくりが主張され、特に、車室内音を車両の加減速
に応じて制御するなど、乗員の好みに応じた車室内音を
実現することが重要な課題となっている。

このため、エンジンの吸・排気通路に吸排気音を可変と
する吸排気音可変手段（例えば、吸・排気経路をそれぞ
れ切換える制御バルブなど）を設けて、車室内音に最ら
大きな影響を与えろエンジンの吸排気音を制御すること
が考えられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記のような機賊的な方法のみでは、車室内
音を滑らかに可変させることは難しく、また、上記吸排
気音可変手段を設けるに際しては、上記可変手段の構造
が複雑なものでないこと、工ンンンの出力性能を低丁さ
せないこと、あるいはエンジンルーム内で占めるスペー
スが大きくないことなどの制約が加えられる関係上、全
エンジン回転領域にわたって、車室内音を所望の状態に
制御することは困難であった。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、車載
のオーディオスピーカを利用することにより、車室内音
を、乗員の好みに応じた所望の状態に制御することがで
きる車室内音制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このため、この発明は、エンジンの吸気音と排気音の少
なくとも一方の音圧レベルを変化させる可変手段と、エ
ンジンの回転数に応じて上記可変手段を制御する制御手
段と、上記可変手段による可変不可域について車載のオ
ーディオスピーカからの音により補正する補正手段とを
備えたしのである。

［発明の効果］ この発明によれば、エンノンの吸気音と排気音の少なく
とも一方の音圧レベルを変化させる可変手段による可変
不可域について、車載のオーディオスピーカからの音に
より補正する補正手段を設けたので、上記可変手段のみ
によって車室内音を制御していた従来では達成すること
ができなかった上記可変不可域についても車室内音の制
御を行うことができる。

その結果、エンジン回転数の全域にわたって、車室内音
を、乗員の好みに応じた所望の状態に制御することがで
きる。

［実施例］ 以下、この発明を、エンノンの吸気音の制御に適用した
場合について、添付図面を参照しながら説明する。

第１図に示すように、本実施例に係るエンジンＥの吸気
系は、吸気ボート２及び排気ボート３をそれぞれ介して
エンジン本体ｌに接続された吸気通路４および排気通路
５を備え、上記エンジン本体内には、ピストン６の作動
に連動して上記吸気ボート２及び排気ボート３をそれぞ
れ開閉させる吸気弁７及び排気弁８が設けられている。

上記吸気通路４には、下流側から順に、燃料インジェク
タ９、サージタンク１１及びエアクリーナ１２か配設さ
れるととらに、上記サージタンクｌの上流側には、アク
セルペダル（不図示）の踏込み川に応してエンジンＥに
供給する吸気エア項を制御するスロットル弁１３が介設
され、また、エアクリーナ１２の下流側には上記吸気エ
ア量を計測するエアフローメータ１４が設けられている
。

−上記エアクリーナ１２には、そのダストフィルタ１５
の上流側に、吸気通路４の上流端を形成するチャンバ部
１６か設けられており、該チャンバ部１６には、外部か
らの吸入空気をエンジン吸気系に導く吸気バイブ１７が
接続されている。また、上記エアクリーナ１２のチャン
バ部１６の側壁には外部に通しる開口部１８が形成され
ており、この開口部１８には、その開口面積を可変とす
るバルブ１９が設けられている。

上記バルブ１９は、第２図に詳しく示すように、エアク
リーナ１２に対して固定されたステップモータ３１（ま
たはロータリソレノイド）により、例えば伝動ベルト３
２を介して回動させられて上記開口部１８の開口面積を
変化させる。また、上記ステップモータ３２は、エンジ
ンＥの吸気系を制御するための制御手段２１によりその
作動が制御されるようになっている。

上記ステップモータ３２に対して出力される制御信号は
、例えば概略第３図に示されるような制御マツプに基づ
いて作成される。すなわち、バルブ１９の開度を１０段
階に分け、ある定められた回転数毎に（例えば１１００
ｒｐ毎に）バルブ開度を設定すればよい。

上記制御手段２１は、例えばマイクロコンピュータを主
要部として構成されており、該制御手段２１には、各種
センサを含むセンサ手段２２から、例えば、エンジン回
転数信号やスロットル開度信号など、エンジンＥの運転
状態を示す信号等が入力されるとともに、後で詳しく説
明するモート選択手段２３からモード１択信号が人力さ
れるとともに、各車種毎に予め設定された作動情報マッ
プが格納されているメモリ２４から、作動情報が入力さ
れ得るようになっている。

また、本実施例では、上記エアクリーナ１２に、上記バ
ルブ１９とともに、吸気音を可変とするための吸気音可
変手段が設けられている。すなわち、第２図に詳しく示
すように、エアクリーナ［２のチャンバ部１６には、該
チャンバ部１６の容積を可変とするための可動板３３が
軸３６の廻りに回動可能に設けられている。該可動板３
３には円弧状に形成されたラック３４か取り付けられて
おり、該ラック３４に、ステップモータ（またはロータ
リソレノイド）で回転させられるピニオン３５が噛合す
ることにより、上記可動板３３が軸３６を中心にして回
動し、チャンバ部１６の容積を可変して吸気音を変更す
るようになっている。

尚、本実施例は、上記したように、エアクリーナ１２の
チャンバ１６の容積を可変とすることにより吸気音の制
御を行うものであるが、上記エアクリーナ１２に吸気エ
アを導く吸気パイプの長さを実質的に可変とすることに
より、あるいは、吸気パイプにスイングタイプのバルブ
等を設けて吸気バイブ内の吸気流を制御することなどに
よって、吸気音を制御することができる。

ところで、上記メモリ２４内には、例えば、スムーズク
ルージングモード、サイレントクルージングモード及び
スポーツクルージングモードの３種類の吸気音可変モー
ドに対応した作動情報マツプが格納されており、モード
選択手段２３により所望のモードが選択され、このモー
ド選択信号が制御手段２日こ入力されると、上記所定の
モードに対応した作動情報マツプがメモリ２４から呼び
出され、制御手段２１に入力されるようになっている。

以下、上記各吸気音可変モードについて説明する。

第４図は、第５図及び第６図は、それぞれ、スムーズク
ルージング、サイレントクルージング、及びスポーツク
ルージングの各モードにおけるエンジン回転数と車室内
の音圧レベルとの関係を示すグラフであるが、これらの
グラフにおいて、曲線Ｂは、バルブ１９を全閉状態にし
、かつ、可動板３３を吸気音が最小となる位置に固定し
た状態における車室内音の音圧レベルを表わす。また、
曲線Ａは、バルブ１９を全開状態にするとともに可動板
３３を吸気音が最大となる位置に固定した場合における
車室内の音圧レベルを示すものである。

上記スムーズクルージングモードでは、運転者か加速時
に感じる車室内音を、第４図における破線の曲線ａで示
すように、エンジンの回転数すなわち車速に比例した感
じで漸増するように制御することにより、運転者は、視
覚からの加速感と、アクセルペダルフィーリングとに比
例した、違和感のない加速感を体感することができる。

また、サイレントクルージングモードでは、第５図にお
ける破線の曲線すで示すように、加速時の車室内音をで
きるだけ抑制するように制御している。このモードは、
特に、加速時の「こもり音」と呼ばれる現象を吸気音に
よってできるだけ低減するようにしたモードである。こ
の「こらり音」は、比較的周波数の低い領域（２００Ｈ
ｚ以下）で車室内音を形成し、吸気音、排気音及びエン
ジンの振動伝播音などが合成されたものである。従って
、吸気音が増大しても、この吸気音が他の音に対して位
相的に逆相であれば、こもり音全体を低減することがで
きる。

更に、スポーツクルージングモードは、エンジン回転数
の２次、４次成分のような偶数火成分音に対して制御を
施すものである。一般に４サイクルエンジン搭載車では
、加速時の力強い、スポーツ感に富んだ車室内音は、エ
ンジン回転数の２次、４次成分のような偶数火成分音か
漸増することによって得られることが知られている。ス
ポーツクルージングモードは、この２次成分音を、第６
図における破線の曲線Ｃで示すように、平滑に増加する
ように制御するものである。

しかしながら、上記第４図、第５図及び第６図の各グラ
フに示されるように、実際に得られる車室内音の音圧レ
ベルを各モードで設定された曲線（各グラフにおける破
線の曲線ａ、ｂ、ｃ）で示された音圧レベルに制御する
場合、上記各グラフにおいて斜線を施した領域て示され
るように、音量の過不足をきたす領域が生じる。すなわ
ち、上記バルブＩ９及び可動板３３などで構成される吸
気音可変手段で制御しきれない可変不可域が生じる。

本実施例では、車載のオーディオスピーカを利用して車
室内音を補正をする補正手段を設け、」二足可変不可域
について、各設定モードに従った車室内音を実現するよ
うにしている。

以下、」二足補正手段について説明する。

第１図に示すように、カセットテープを再生するカセッ
トデツキ４８は、音量調節手段４７、加算器４６及びパ
ワーアンプ４９を介して、車室内に音声を出力するスピ
ーカ５０に接続されている。

」二足加算器４６には、制御手段２１からの位相調整信
号に応じて位相調整を行うフェイズノフタ４５、及び、
上記制御手段２１からの周波数設定信号に応して所定の
周波数の音をフィルタし、エンジン回転数の特定の次数
成分音のみを取り出す、例えばｌ・ランキングフィルタ
４４が順次直列に接続されており、該トラッキングフィ
ルタ４４には、制御手段２１からの増幅率設定信号に応
じて増幅率が定められるアンプ４３及びプリアンプ４２
を順次弁して、吸気パイプ１７での吸気音を検出する吸
気音センサ４１が接続されている。

以上の構成において、上記吸気音センサ４１で検出され
た吸気音は上記プリアンプ４２、アンプ４３、トラッキ
ングフィルタ４４、フェイズンフタ４５、及び加算器４
６を介してパワーアンプ４９に人力され、スピーカ５０
から車室内に発音されうる。

そして、車室内の実際の音圧レベルが、設定されたモー
ドに対して音撥不足である領域については、上記吸気音
センサ４１により導かれたエンジン吸気音をアンプ４３
で増幅し、上記スピーカ５０から発音させて音圧レベル
の補正を行う。このとき、上記アンプ４３による増幅率
は、メモリ２４の作動情報マツプに基づいて制御手段２
１により定められる。音量不足領域が生じる、例えば上
記スムーズクルージングモード（第１１図参照）では、
このようにして音量不足領域に対する補正が行なわれる
。

また、車室内の実際の音圧レベルか、設定されたモート
に対して過分である領域については、上記吸気音センサ
４Ｉにより導かれた吸気音をアンプ４３でまず増幅し、
次いで、フェイズノフタ４５により位相調整を行い、上
記吸気音と逆の位相の音を加えることによって吸気音の
音量過多分を打ち消し、車室内の音圧レベルを低下さ仕
る。音量過分領域が生しる、例えば」−記すイレントク
ルーノングモード（第５図参照）では、このようにして
音量過分領域に対する補正が行なわれる。

更に、スポーツクルージングモート（第６図参照）を実
現しようとする場合には、制御手段２１からの周波数設
定信号に基づいて、上記トラッキングフィルタ４４によ
り所定の周波数成分をフィルタし、所定のエンジン次数
成分を取り出し、上記アンプ４３により増幅するか、ま
たはフェイズンフタ４５で位相を逆転させた音を加える
ことによって、音量不足領域及び音量過分領域に対する
補正が行なわれる。尚、上記トラッキングフィルタ４４
は、エンジンの回転に応じてフィルタを切、り換え、略
全回転域にわたって適用することができるものであるが
、一部のエンジン回転数領域についてのみこの補正を行
う場合には、通常の帯域フィルタを用いることができる
。

以上、説明したように、本実施例によれば、エンジンＥ
の吸気音を検出する吸気音センサ４１を設けるとともに
、この吸気音センサ４１から導かれた吸気音を増幅する
アンプ４３、位相調整により吸気音と逆の位相の音を加
えて吸気音の音虫過多分を打ち消すフェイズノフタ・１
５、及びエンジン回転数の特定の次数成分音を取り出す
トラッキングフィルタ４４などで構成される補正手段を
設け、この補正手段により補正された吸気音をオーディ
オスピーカ５０から車室内に発音するようにしたので、
例えば、バルブ１９及び可動板３３などで構成された吸
気音可変手段のみによって車室内音を制御していた従来
では達成することができなかった可変不可域（音１不足
領域及び音１過分領域）についても、有効に車室内音の
制御を行うことができる。

この結果、エンジン回転数の全域にわたって、車室内音
を、乗員の好みに応じた所望の状態に制御することがで
きるのである。

尚、上記実施例はエンジンＥの吸気音を制御するもので
あったが、本発明は、吸気系に限らず、エンジン排気系
において排気音を制御する場合にも適用することができ
るのは、もちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の詳細な説明するためのちので、
第１図はエンジン吸気装置及び車室内音制御装置のブロ
ック構成図、第２図はエアクリーナの断面説明図、第３
図は制御マツプの一例を示すグラフ、第４図、第５図及
び第６図はエンジン回転数と車室内の音圧レベルとの関
係を示すグラフである。 １２・・・エアクリーナ、１９・・・バルブ、２１・・
・制御手段、２３・・・モート選択手段、３３・・可動
板、４１・・吸気音センサ、４３・・アンプ、４４・・
・トラッキングフィルタ、４５　・フェイズノフタ、５
０スピーカ、Ｅ・・・エンジン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸気音と排気音の少なくとも一方の音
   圧レベルを変化させる可変手段と、エンジンの回転数に
   応じて上記可変手段を制御する制御手段と、上記可変手
   段による可変不可域について車載のオーディオスピーカ
   からの音により補正する補正手段とを備えたことを特徴
   とする車室内音制御装置。