JPH03275917A - 内燃機関の排気音を消音するアクティブ消音システム - Google Patents

内燃機関の排気音を消音するアクティブ消音システム

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Publication number
JPH03275917A
JPH03275917A JP2076495A JP7649590A JPH03275917A JP H03275917 A JPH03275917 A JP H03275917A JP 2076495 A JP2076495 A JP 2076495A JP 7649590 A JP7649590 A JP 7649590A JP H03275917 A JPH03275917 A JP H03275917A
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JP
Japan
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exhaust
sound
active
electronic circuit
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2076495A
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English (en)
Inventor
Koichi Izuhara
浩一 伊豆原
Shinji Ota
真志 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sango Co Ltd
Sango KK
Original Assignee
Sango Co Ltd
Sango KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

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〕 本発明は内燃機関の排気音を消音するシステム、特にフ
ィードバックループを持たないアクティブ消音システム
に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関の排気音を消音するアクティブ消音システムは
、第3図に示すように、エンジン1の排気管2に設けた
マイクロホン3で検知した排気圧力波と逆位相で同音圧
の圧力波を装置内で電子的に演算・生威し、排気管内に
出力して両圧力波の干渉により消音を行ない、別のマイ
クロホン4で消音状態を検知し装置の電子回路5にフィ
ードバックして補正を加えてスピーカ6から出力してい
た。 電子回路5はマイクロホン4で検出した残差が小
さくなるように演算する演算回路と、スピーカ6を駆動
する増幅回路を含んでいる。
上記第3図の従来技術では、スピーカ6からマイクロホ
ン3への付加音のフィードバックによる悪影響があるの
で、この悪影響を打ち消すために第4図のように第2の
スピーカ7を用意するアクティブ消音システムも周知で
ある(例えば特開昭62−1156号公報参照)。
これらの従来技術は、フィードバックの繰り返しでエン
ジンの運転状況の変化に伴う排気音の変化に追従し、消
音作用を行なうもので、マフラ式排気系の持つ排気圧損
や反射波・定在波・スペース効率等のデメリットから開
放される特長を備えている。
〔発明が解決しようとする課題〕
自動車エンジンのように、回転数や負荷等の運転状況が
時々刻々変化して、定常状態が殆ど無い内燃機関では、
フィードバックを用いた上記アクティブ消音システムに
よると、フィードバック系のタイムラグがアクティブ消
音システムの追従性に悪影響を及ぼす。 タイムラグの
要因は、エンジン1から第1のマイクロホン3までの距
離A、両マイクロホン3と4の距IB及び電子回路5の
演算処理速度である。 又、高周波成分については、ス
ピーカの構造上、このようなフィードバックを用いたア
クティブ消音システムでは対応できないという問題点が
あった。
そしてフィードバック系の追従性・正確性を向上させる
には、適応処理速度を高速化させる必要から装置が複雑
・高級になり、装置のタイムラグが助長されるという悪
循環を招き、信頼性が低下すると共にコストアップする
という問題点があった。
本発明は上記に鑑み、フィードバック系にみられる上記
弊害のないアクティブ消音システム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〕
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の排気音
を消音するアクティブ消音システムは、エンジン(1)
の爆発パルス信号とスロットルバルブのスロットル開度
信号とから爆発回数に対応する複数の爆発次数成分のサ
イン波を発生する電子回路(12)と、このサイン波を
圧力波に変換して排気管に注入する圧力波発生手段(1
8a、 18b、 18c)とを具備するものである。
〔作用〕
電子回路(12)はエンジンの爆発パルス信号とスロッ
トル開度信号とから、エンジンの爆発回数に対応する周
波数の1次、2次・・・の次数成分のサイン波を発生す
る。 このサイン波は圧力発生手段(18,18a、 
18b、 18c)で圧力波に変換されて排気管に注入
され、エンジンからの排気音と干渉してそれを消音させ
る。
〔実施例] 第1図の実施例において、■はエンジン、2は排気管、
8は排気管の途中に挿入したサブマフラで、グラスウー
ル等の吸音材8aで高周波の排気音を吸音効果で消音す
る。  9はエンジンの爆発パルス信号を発生するEC
U(’W子制御ユニット)、10はスロットルバルブの
開度に応した電気信号を発生するスロットル開度センサ
、11は排気温度を検出して電気信号を出力する排気温
センサである。
なおECUの代わりにイグニッションコイルを用いるこ
ともできる。 12は電子回路で、ECU9から爆発パ
ルス信号とスロットル開度センサ10からのスロットル
開度信号と排気音センサ11からの温度信号を受けて、
スロットル開度信号に対し、爆発パルスから得られる回
転数と、温度信号によって低温補正等の情報を加える信
号調整回路13と、この信号調整回路13の出力に基づ
いて、爆発パルスと同期して同し周波数のサイン波を発
生する1次サインジェネレータ14aと、その2倍の周
波数のサイン波を発生する2次サインジェネレータ14
bと、3倍の周波数のサイン波を発生する3次サインジ
ェネレータ14cと、これらの各サインジェネレータ1
4a、 14b及び14cの各出力を遅延させる遅延回
路15a、 L5b及び15cと、これらの遅延回路の
遅延量を総括的に制御するコントローラ16と、各遅延
回路15a、 15b及び15cの出力を増幅するアン
プ17a、 17b及び17cとを有し、各アンプの出
力に接続された圧力波発生手段17a、 18b、 1
8cが各アンプからの電気信号を圧力波に変換する。 
 これらの圧力波発生手段としてはスピーカとかピスト
ンホーン等を使用でき、発生した圧力波は排気管2のサ
ブマフラ8の上流2aに注入される。 注入される各次
数成分の圧力波の振幅(即ち音の大きさ)と、位相はエ
ンジンから排気管を通って伝達される排気音の注入位置
2aにおける各次数成分の振幅と位相に合うように、対
象とする自動車のエンジンの排気音を予めトラッキング
アナライザ等で分析して決めておく。 もっとも、排気
音の各次数成分の位相に対し、圧力発生手段18a =
18cで注入する圧力波の位相は注入点において180
度異なる逆位相のものとし、干渉で消音するようにする
。 このようにするには、エンジン排気音をトラッキン
グアナライザ等で分析し、各次数成分毎に、爆発パルス
の周波数(いわばエンジン回転数)とか、スロットル開
度に応した排気音の振幅、位相を確認し、これらの振幅
位相の排気音の成分を打ち消すのにちょうど良い各次数
のサイン波の振幅及び位相を電子回路I2に記憶させて
おいて、その情報に基づいて適切な位相のサイン波を各
次数毎に発生させる。 第1図の12aはこのような各
次数毎のサイン波の振幅、位相を爆発パルスの周波数や
スロットル開度に対応させて記憶させである記憶回路で
、サインジェネレータ14a〜14c。
コントローラ16及びアンプ17a〜17cを制御して
適切な振幅、位相の各次数成分の電気信号を作り出す。
 なお、サイン波の振幅は、サインジェネレータ又はア
ンプの何れか一方を制御して得るようにしてもよい。 
エンジンから排気管内を伝達する排気音は温度によって
音速が変わるために、注入位置2aまでの伝達時間が変
わり、結果的にその位置の排気音の位相が温度によって
変化する。
このことを考慮して効果的に消音するため、排気温セン
サ11で検知した温度信号に基づいて、信号調整装置工
3でスロットル開度信号に回転数と温度によって補正等
の情報を加える。
このようにして、各次数成分の振幅と位相を、爆発パル
スとスロットル開度及び必要に応して温度信号により任
意の音色・音量に対応する電気信号を電子回路12で発
生させ、圧力波にして排気音と干渉させることで、各次
数成分の排気音を効果的に消音する。
なお、第1図の実施例では3炭酸分までを消音するに必
要な電子回路12を備えたが、更に高次の成分までの電
子回路を備えれば、より消音効果を高められる。 高周
波成分を受は持つサブマフラ8はIKHz以上の成分を
分担させ、圧力波変換手段で30Hz〜IKHzを分担
させると、マフラ式排気系で必要とした大容量の共鳴室
を廃止して小形化できスペース効率がアップする。 又
コストの配分の面で好都合である。
第2図の実施例は、電子回路と圧力波変換手段の構成の
内容が第1図の実施例とわずかに異なる。
この実施例では、遅延回路15a、 15b及び15c
が、それぞれサインジェネレータ14a、 14b及び
14cと信号調整装置13との間に挿入され、アンプは
三つのサインジェネレータ14a、 14b及び14c
の出力を混合して増幅する一つのアンプ17でI威され
ている。 圧力波変換手段18は一つで、1次、2次及
び3次の成分を電気信号をまとめて圧力波に変換する。
 この実施例の全体的な作用は第1図の実施例の説明か
らも容易に理解できるので説明を省略する。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように構成されていて、フィードバック
ループを持っていないので、回路構成が簡単で、低コス
ト、信頼性の高いアクティブ消音システムが実現できる
。 又、熱に対する特性補正や熱による劣化の面で難点
のあるマイクロホンを要しないので、この面でもコスト
、信頼性の向上ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は本発明のそれぞれ異なる実施例のシス
テム図、第3図と第4図は従来技術のシステム図である
。 1・・・エンジン、2・・・排気管、8・・・サブマフ
ラ、9・・・ECU、10・・・スロットル開度センサ
、11・・・排気温センサ、12・・、電子回路、13
・・・信号調整回路、14a・・・1次サインジェネレ
ータ、14b・・・2次サインジェネレータ、14c・
・・3次サインジェネレータ、15a、 15b、 1
5c ・・・遅延回路、17、17a、 17b、 1
7c ・・−アンプ、18.18a。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、エンジン(1)の爆発パルス信号とスロットルバル
    ブのスロットル開度信号とから爆発回数に対応する複数
    の爆発次数成分のサイン波を発生する電子回路(12)
    と、このサイン波を圧力波に変換して排気管に注入する
    圧力波発生手段(18a、18b、18c)とを具備す
    る内燃機関の排気音を消音するアクティブ消音システム
    。 2、電子回路(12)は次数の異なる複数のサインジェ
    ネレータ(14a)(14b)(14c)を有する請求
    項1記載の内燃機関の排気音を消音するアクティブ消音
    システム。 3、排気温センサ(11)を備えて、排気管内の音の速
    度の温度変化に対応するよう電子回路(12)が構成さ
    れている請求項1記載の内燃機関の排気音を消音するア
    クティブ消音システム。 4、グラスウール等の吸音材による高周波減衰用のサブ
    マフラ(8)を設置した排気系に請求項1、2又は3記
    載のアクティブ消音システムを設けて、このアクティブ
    消音システムで比較的低周波成分の消音を分担したこと
    を特徴とする内燃機関の排気音を消音するアクティブ消
    音システム。
JP2076495A 1990-03-26 1990-03-26 内燃機関の排気音を消音するアクティブ消音システム Pending JPH03275917A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58214613A (ja) * 1982-06-07 1983-12-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気脈動音低減装置
JPS63248918A (ja) * 1987-04-06 1988-10-17 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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