JPH035255A - 車両のこもり音低減装置 - 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） この発明は車両の、二６９音低減装置に関する。

（従来の技術） エンジン振動を主要因として発生する車両のこもり音を
低減するようにした装置がある（特開昭６０−１５１１
５０号公報参照）。

これは、単室内の受聴点にスピーカでＨＩＩ威された付
加音源を設けておき、受聴点におけるこもり音に対して
同一振幅で逆位相となる相殺音を付加音源かＣ７発生さ
せることによってこもり音を低減しようとするもので、
そのために、マイクロフォンにて受１！点におけるこも
り音を検出し、この検出値を入力する制御装置で、こも
り音の周波数変化に拘わらず、こもり音に対して同一振
幅で逆位相となるように前記相殺音の位相と振幅を制御
するのである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置を自動車に適用しようとする
と、こもり音の周波数を、広い周波数範囲（たとえば４
０〜２００Ｈｚ）にわたって検出するためのトラッキン
グフィルターが必要となる。

ここに、マイクロフォン、マイク７ンプに加え、トラッ
キングフィルター等を装備するとなると、大幅なコスト
高となる。

また、トラッキングフィルターの応答性に限界があるた
め、加速時に制御が遅れ、十分な消音効果を発揮させる
ことができない。

この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、エンジンの回転２次成分に同期して逆位相となる
基本正弦波の数値データを予め記憶させてお慇、運転状
態が相違しても、回軟２次成分に対し同一振幅で逆位相
の相殺音が得られるように、運転状態に応じて前記基本
正弦波の位相と振幅を修正して相殺音を作るようにした
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） この発明は、エンジンの各回転速度における回転２次成
分と同一振幅で逆位相の正弦波を、こもり音に対する相
殺音として、単室内に設けた付加音源から発生するよう
にした車両のこもり音低減装置において、第１図に示す
ように、前記回転２次成分に同期して逆位相となる基本
正弦波の振幅値データを所定数のアドレスＰｎに記憶す
る手段１と、種々の運転状態下で発生するこもり音の制
御情報（相殺音を作るための位相シフト量Ｐｂ、振幅倍
率Ｇｂ）を制御マツプとして記憶する手段２と、クラン
ク角信号と上死、α信号を発生するセンサ３と、このセ
ンサ３からの信号に基づいてクランク角に同期したアド
レス数値Ｐａを生成する手段４と、エンジンの回転速度
ＩＲと負荷ＩＰをそれぞれ検出するセンサ５，６と、両
検出値から前記制御マツプを参照して位相シフト量ｐｂ
および振幅倍率Ｇｂを読み出す手段７，８と、この位相
シフト量Ｐｂと前記アドレス数値Ｐａから前記アドレス
Ｐｎを決定する手段９と、このアドレスＰｎに対応する
基本正弦波の振幅値Ｇａを、前記振幅値データを参照し
て逐次読み出す手段１０と、この振幅値Ｇａと前記振幅
倍率Ｇｂとがら相殺音ＳＯを演算する手段１１と、この
相殺音信号を前記付加音源１２に出力する手段１３とを
設けた。

（作用） この発明では、運転状態が相違しても、エンジンの回転
２次成分に対して同一振幅で逆位相の相殺音が得られる
ように、運転状態に応じて基本正弦波の位相と振幅とを
修正して回転２次成分に対する相殺音が作られる。

この場合、相殺音は簡単な四則演算とテーブルルックア
ップにてクランク角の１度ごとに作られていく、ここに
、相殺音の生成のための処理速度が速くなるので、急な
エンジン回軟の上昇に対しても十分追従する。

また、こもり音を検出するためのマイクロ７すン、マイ
クアンプ、トラッキングフィルター等の装備は必要でな
い。

（実施例） 第２図は４気筒エンジンに適用した一実施例のブロック
図である。

振幅値データ記憶手段１としての基本正弦波記憶回路２
１では、回転２次成分に同期して逆位相となる基本正弦
波（−周期がクランク角で１８０度）の振幅データが１
７９個のアドレスに格納されている。

制御マツプ記憶手段２としての制御マツプ記憶回路２２
には種々の運転状態下で発生するこもり音を相殺するた
めの制御情報がマツプとして記憶されている。ここでは
、運転状態をエンジンの回転速度と負荷で代表させてお
り、たとえば回転速度および負荷に対応して前記基本正
弦波をシフトすべき位相値（位相シフト量）Ｐｂおよび
振幅倍率Ｇｂとが、第３図で示すように格納されている
。

エンジン負荷センサ６としての圧力センサ２３はたとえ
ば吸気管に取り付けられ、この圧力センサ２３からの信
号が入力される負荷検出部２４で負荷ＩＦが検出される
。

クランク角センｙ　２５からはクランク角信号（クラン
ク角で１度また１土２度ごとに発生ｒる）と十〜死魚信
号（１８０度または３６（）度ごとに発生する）どが出
力される。このうちクランク角信ｊ＋１′ｊ１、カウン
タからなる回転速度検出部２６に人力され、ここで回転
速度Ｉ　Ｒが検出される。

クランク角信号は、アドレス数値生成手段４としての同
期信号上ｌｆｔ部２７にも入力され、ここでは、：のク
ランク角ｆｉ号と上死点信号とから、クランク角に同期
したアドレス数値Ｐａを生成する。

このアドレス数値Ｐａの内容を第５図に示すと、これは
１８０度ごとに立ち上がる上死点（７７号をリセット信
号としてクランク角信号（クランク角パルス）を１度ご
とにカウントした値であり燃焼状態に同期Ｉ７た信号と
なる。これは、燃焼音や振動が各気筒の燃焼サイクルご
とに発生゛［るので、４気筒エンジンでは１８０度を１
単位とする同期信号を作るのである。なお、第４図に同
期信号生成部２７の具体的回路を示す。

アドレス数値Ｐａと運転状態信号（負荷ＩＦと回転速度
ＩＲ）とは処理装置２８に入力さね、ここで、第６図に
示す動作にしたがって、エンジンの回転２次成分に則す
る相殺音を生成する。処理装置崖２８は第１図の手段７
〜１１の各機能を備える。

生成された相殺音信号は、デジタル／アナログ変換器２
９．増幅回路３０．（＝ｊ加音源切換装［３１を介して
、スピーカからなる付加音源３２〜３４に供給される。

ここに、デジタル／アナログ変換器２９と増幅回路３０
が出力手段１３を構成する。

第６図は処理装置２８をマイクロコンビエータで構成し
た場合に、ＣＰｔＪで行なわれるルーチンである。

Ｓ２，３では回転速度ＩＲと負荷ＩＦを読み込む。

５４−ｔ’は記憶回路２２の制御マツプを参照すること
によりそのときの回転速度ＩＲと負荷ＩＦに応じて、位
相シフト量Ｐ　＋Ｊおよび振幅倍率Ｇ　ｉｉを読み出し
、これをしνスタに読み込む４こ、二に、位相シフ）１
１Ｐｂはエンジンの回転２次成分に対して基本正弦波が
ちょうど逆位相となるように基本正弦波の位相を翳めた
り遅くした、リ一するための補正量、振幅倍率Ｇ　ｂは
エンジンの回転２次成分に対して基本正弦波の音圧ｌ／
ベルを一致させるｆ、″、めの補正量である。

Ｓ５ではアドレス数値Ｐａを読み込み、Ｓ６でこのアド
レス数値Ｐａに位相シフト量Ｐ　ｂを加算−孝ることで
、アドレスＰｎを決定する。ここに、１１は１から１７
９までの整数である。

８７では、記憶回路２１に記憶された基本正弦波の振幅
値データを参照して、？ドレスＰｎに対する振幅値Ｇａ
を読み出し、これをレノスタに読み込む６１７９個のア
ドレス（ＰＩ〜ｐ　１７９　）に対して得られる振幅値
Ｇａのデータから作った波形を！＃７図に示すと、これ
は、エンジンの回転２次成分とちょうど逆位相の関係に
たつ正弦波の一周期分を与える。ただし、回転２次成分
の音圧レベルとは必ずしも一致していない。

Ｓ８では振幅値Ｇａに前記振幅倍率Ｇｂをかけて、相殺
音レベルＳｏ　（＝Ｇａ−Ｇｂ）を算出することで、音
圧にベルを一致させる。

、：の相殺音レベル８０１大デジタル／アナログ変換器
２９でアナログ信号に変換された後、増幅回路３０にて
増幅される。つまり、増幅回路３０を出た。相殺音レベ
ルＳはＳＯ×増幅率となる。

３９−１６は、車室内に複数配置さｉｔた付加音源３２
−３４のうち、そのときの回転速度に対し危６効率的に
エンジンの回転２次成分を消去で外るらのを選択する部
分で、回転速度ＩＲに対ｊ−で、どの付加音源３２〜３
４を駆動ｒるがは予め記憶回路にマツプとして記憶され
ている。

Ｓ９．１１．１３では回転速度ＩＲと基準値との比較に
より低速域、中速域、高速域のいずれにあるかを判定し
、ｓ　ｉ　Ｏ，１２，１４′ｃ、判定した速度域に応じ
て出力アドレスを１″−“３″に設定する。

なお、出力アドレスは制御の初めの８１で′０″にリセ
ットしておく。

Ｓ１５では出力アドレスの値を判定して、“０゛ｒなけ
れば、付加音源切換装置３１に出力アドレスの値を転送
する６切換装置３１では出力アドレスの値に応じて付加
音源３２−・３４を切換え、付放音源で相殺音を発生さ
せる。

ここで、この例の作用を説明すると、この例ではトラッ
キングフィルター等にてこもり音を検出し、検出したこ
もり音から相殺音を作ることはしていない。

その代わりに、エンジンの回献２次成分に同期して逆位
相となる基本正弦波の数値データが記憶回路に予め記憶
され、回転速度と負荷が相違しても、回転２次成分に対
して同一振幅で逆位相の相殺音が得られるように、回転
速度と負荷に応じて前記基本正弦波の位相と振幅を修正
して相殺音が作られる。

この場合、相殺音は補間計算等のような時間のかかる演
算ではなく、簡単な足し算とテーブルルックアップによ
る読み出しにてクランク角の１度ごとに作られていく。

ここに、相殺音の生成のための処理速度が昔しく速くな
るので、急なエンジン回献の上昇に対しても十分追従さ
せることが可能となり、車両の静粛性が向上する。

これに対して従来例によれば、トラッキングフィルター
を装備する必要があるものの、このトラッキングフィル
ターの応答性が悪いために、加速時に制御遅れが生じて
十分な消音効果を期待できないのである。

また、こもり音を検出するためのマイクロフォン、マイ
クアンフ゛、トラッキングフィルター等の装備は必要な
く、したがってコストアップを招かずに済む。

最後に、この発明は６気筒エンジンなどにも適用するこ
とができる。

（発明の効果） この発明によれば、エンジンの回転２次成分に同期して
逆位相となる基本正弦波の数値データを予め記憶させて
おき、運転状態が相違しても、回転２次成分に対して同
一振幅で逆位相となる相殺音が得られるように、運転状
態に応じて前記基本正弦波の位相と振幅を修正して相殺
音を生成するようにしたため、加速時などの急激な状態
変化に対しても十分に追従させることが可能となり、車
両の静粛性を昔しく向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図は一実施例
の制御系のブロック図、第３図はこの実施例での制御マ
ツプを示す図、第４図はこの実施例の同期信号生成部２
７の具体的回路図、第５図はこの実施例のアドレス数値
の特性図、第６図はこの実施例の制御動作を説明するた
めの流れ図、第７図はこの実施例のアドレスに対する振
幅値データを示す特性図である。 １・・・振幅値データ記憶手段、２・・・制御マツプ記
憶手段、３・・・クランク角センサ、４・・・アドレス
数値生成手段、５・・・回転速度センサ、６・・・負荷
センサ、７・・・位相シフト量読み出し手段、８・・・
振幅倍率読み出し手段、９・・・アドレス決定手段、１
０・・・振幅値読み出し手段、１１・・・相殺音演算手
段、１２・・・付加音源、１３・・・出力手段、２１・
・・基本正弦波記憶回路、２２・・・制御マツプ記憶回
路、２３・・・圧力センサ（負荷センサ）、２４・・・
負荷検出部、２５・・・クランク角センサ、２６・・・
回転速度検出部、２７・・・同期信号生成！Ｉｓ（アド
レス数値生成手段）、２８・・・処理装置、３０・・・
増幅回路、３１・・・付加音源切換装置、３２〜３４・
・・付加音源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの各回転速度における回転２次成分と同一振幅
   で逆位相の正弦波を、こもり音に対する相殺音として、
   車室内に設けた付加音源から発生するようにした車両の
   こもり音低減装置において、前記回転２次成分に同期し
   て逆位相となる基本正弦波の振幅値データを所定数のア
   ドレスに記憶する手段と、種々の運転状態下で発生する
   こもり音の制御情報を制御マップとして記憶する手段と
   、クランク角信号と上死点信号を発生するセンサと、こ
   のセンサからの信号に基づいてクランク角に同期したア
   ドレス数値を生成する手段と、エンジンの回転速度と負
   荷をそれぞれ検出するセンサと、両検出値から前記制御
   マップを参照して位相シフト量および振幅倍率を読み出
   す手段と、この位相シフト量と前記アドレス数値から前
   記アドレスを決定する手段と、このアドレスに対応する
   基本正弦波の振幅値を、前記振幅値データを参照して逐
   次読み出す手段と、この振幅値と前記振幅倍率とから相
   殺音を演算する手段と、この相殺音信号を前記付加音源
   に出力する手段とを設けたことを特徴とする車両のこも
   り音低減装置。