JPH0447380Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車の排気音消音装置、特にアク
テイブキヤンセラーシステムによる能動的消音技
術に関する。

（従来の技術） 従来、自動車の排気音消音装置としては、例え
ば、実開昭59−73517号公報に記載のものが知ら
れている。

この従来出典には、排気ガスの脈動の位相と1/
２波長異なる脈動波（脈圧発生器による）を排気
ガスに合流させることで、車外騒音や車内こもり
音の原因となる排気脈動音を消音させる技術が開
示されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の自動車の排気音消音装置
にあつては、排気脈動が定圧化され、排気脈動音
を消音することはできるものの、脈動成分を除く
排気音自体を消音させるには至らず、マフラ（消
音器）の設置が必要である。

そこで、従来装置と同様なシステムを用い、騒
音に対して逆位相の音を当てることで騒音を打ち
消すという能動的消音（アクテイブキヤンセル）
技術を応用して排気音自体を高レベルで消音させ
ることで、消音器等を必要としないで消音する装
置が考えられる。

しかし、この場合、排気音がドライバーに全く
聞こえないレベルまで消音してしまうと、エンジ
ン吹き上げ時や加速時等においてはドライバーや
乗員にとつて逆に違和感となつてしまう。

本考案は、上述のような問題点に着目してなさ
れたもので、消音器等を必要とせず、しかも自動
車への適用において違和感のない自動車の排気音
消音装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述のような問題点を解決するために、本考案
では、以下に述べる解決手段とした。

本考案の自動車の排気音消音装置を、第１図に
示すクレーム概念図により説明すると、自動車の
排気本管１の途中に形成した枝管２に、排気本管
１に向けて設けたスピーカ３と、前記排気本管１
に設けた圧力センサ４と、前記圧力センサ４から
の信号を含む入力信号に基づき、排気本管１の排
気圧力波とは逆位相の圧力波を発生する指示信号
を出力する消音制御手段５と、前記消音制御手段
５からの指示信号に応じた圧力波信号を出力する
消音圧力波発生器６と、所望する任意の波形によ
る圧力波信号を形成するグラフイツクイコライザ
７と、前記消音圧力波発生器６及びグラフイツク
イコライザ７からの圧力波信号を合成し、前記ス
ピーカ３に印加する合成器８とを備えていること
を特徴とする。

（作用） 排気音の消音時、消音制御手段５において、排
気本管１に設けた圧力センサ４からの信号を含む
入力信号に基づき、排気本管１の排気圧力波とは
逆位相の圧力波を発生する指示信号が出力され、
この指示信号を入力する消音圧力波発生器６から
指示信号に応じて圧力波信号が出力される。

一方、グラフイツクイコライザ７においては、
所望する任意の波形による圧力波信号が形成され
る。

そして、合成器８において、消音圧力波発生器
６及びグラフイツクイコライザ７からの圧力波信
号が合成され、この合成された圧力波信号がスピ
ーカ３に印加される。

従つて、自動車の排気本管１の途中に形成した
枝管２に、排気本管１に向けて設けたスピーカ３
から発せられる合成圧力波のうち、消音圧力波発
生器６からの圧力波信号に基づく圧力波成分は、
排気本管１の排気圧力波とは逆位相であること
で、両圧力波同士が打ち消し合うというアクテイ
ブキヤンセル作用によつて排気音を消音させる。

一方、スピーカ３から発せられる合成圧力波の
うち、グラフイツクイコライザ７で形成した圧力
波成分は、排気本管１内に残り、排気音はグラフ
イツクイコライザ７で形成した圧力波の音色とな
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

第２図は第１実施例の排気音消音装置Ａを示し
ており、スピーカ３０、消音圧力波発生器４０、
圧力センサ５０、コントロールユニツト６０（消
音制御手段に相当）、グラフイツクイコライザ７
０が設けられている。

スピーカ３０は、エンジンＥからの排気本管１
０の途中にに形成した枝管２０の端部に、排気本
管１０に向けて取り付けられている。

消音圧力波発生器４０は、前記スピーカ３０に
増幅器３１（合成器に相当）を介して接続され、
後述するコントロールユニツト６０からの指示に
よつて所定の圧力波を発生し、ここで発生した圧
力波をスピーカ３０により枝管２０を通して排気
本管１０内に発射させるようにしている。

圧力センサ５０は、排気本管１０内を通るエン
ジンＥからの排気圧力波を検出して、これをコン
トロールユニツト６０に入力させるためのセンサ
で、排気本管１０の枝管２０よりも上流側に設け
られている。

コントロールユニツト６０は、圧力センサ５０
からの入力信号を所定の制御条件に従つて処理
し、消音圧力波発生器４０に指示信号ｎを出力す
る制御手段で、この場合、圧力センサ５０から排
気本管１内の圧力波が入力されると、消音圧力波
発生器４０に対し、入力した圧力波と逆位相の圧
力波を発生させるように指示する。

また、このコントロールユニツト６０は、入力
回路６１、RAM６２、ROM６３、CPU６４、
クロツク回路６５、出力回路６６を備えている。
前記入力回路６１は、圧力センサ５０からの入力
信号ｍをCPU６４にて演算処理できる信号に変
換する回路である。

前記RAM６２は、書き込み、読み出しのでき
るメモリで、圧力センサ５０からの入力信号ｍの
書き込みやCPU６４での演算途中における情報
の書き込みが行なわれる。

前記ROM６３は、読み出し専用のメモリで、
CPU６４での演算処理に必要な情報が予め記憶
されていて、必要に応じてCPU６４から読み出
される。

前記CPU６４は、入力された各種の情報を予
め定められた処理条件に従つて演算処理を行なう
装置である。

前記クロツク回路６５は、CPU６４での演算
処理時間を設定する回路である。

前記出力回路６６は、CPU６４からの演算結
果信号に基づいて、消音圧力波発生器４０に対し
指示信号ｎを出力する回路である。

前記グラフイツクイコライザ７０は、所望する
任意の波形の圧力波形成器で、ここで形成した圧
力波を、増幅器３１において、前記消音圧力波発
生器４０で発生した圧力波に合成させることにな
る。

尚、図中９０は排気本管１０の排気口１１側に
設けられた圧力センサで、前記コントロールユニ
ツト６０に対し、消音圧力波のモニター信号を出
力する。

次に、本実施例の作用を説明する。

例えば、排気本管１０内の圧力波W₁が第３図
−イで示すような波形とした場合、この圧力波
W₁が圧力センサ５０により検出されてコントロ
ールユニツト６０に入力されると、該コントロー
ルユニツト６０から消音圧力波発生器４０に、圧
力センサ５０で検出した圧力波W₁と逆位相の圧
力波W₂を発生させるための指示信号ｎが出力さ
れ、この指示信号ｎに基づいて消音圧力波発生器
４０に第３図−ロで示すような圧力波W₂が発生
し、この圧力波W₂が増幅器３１で増幅されたの
ち、スピーカ３０により枝管２０を通して排気本
管１０内に発射される。

このようにして排気本管１０の圧力波W₁に対
してスピーカ３０からの圧力波W₂が当たると、
この両圧力波W₁，W₂同士の打ち消し作用によつ
て排気本管１０内の圧力波は、第３図−ハで示す
ように消失し、排気音が消音されることになる。

一方、グラフイツクイコライザ７０が設けられ
ていることで、このグラフイツクイコライザ７０
で形成した任意の圧力波と消音圧力波発生器４０
の圧力波W₂が合成して、スピーカ３０から排気
本管１０内に発射されることになり、この合成圧
力波W₃が第４図−ロで示すような波形とすると、
このうち消音圧力波発生器４０の圧力波W₂成分
は上述のように排気本管１０内の圧力波W₁と打
ち消し合うことから、第４図−ハで示すように、
合成圧力波W₃のうちグラフイツクイコライザ７
０で形成した圧力波W₄成分が排気本管１０内に
残り、排気本管１０からの排気音は、圧力波W₄
の音色となる。

次に、第５図は第２実施例の排気音消音装置Ｂ
を示しており、この排気音消音装置Ｂでは、枝管
２０の外周にウオータジヤケツト８０を形成し、
このウオータジヤケツト８０内に、ラジエター８
１からの冷却水をポンプ８２により循環させるよ
うにした冷却装置８が付加され、この冷却装置８
によつて枝管２０を冷却することで、排気本管１
０から枝管２０を経てスピーカ３０に伝達される
排気熱をカツトし、スピーカ３０の加熱を防止す
るようにした点に特徴がある。

尚、スピーカ３０や圧力センサ５０を排気熱か
ら保護する冷却手段としては、上述のような冷却
水の循環による水冷のほか、フアンによつて冷風
を送風する空冷や、エアコンの冷凍サイクルを用
いた冷却が考えられる。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計変更等があつても本考案に含まれる。

例えば、本考案の排気音消音装置は、その消音
対象を排気音の全周波数域としてもよいが、近年
特に問題視されている低周波排気音を本考案装置
で消音し、高周波排気音については、排気本管に
簡易消音器等の受動的消音装置を設けて、両者の
併用によつて排気音の消音を図るようにしてもよ
い。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の自動車の排
気音消音装置にあつては、請求の範囲に記載した
ように、圧力センサにより検出される排気本管の
排気圧力波とは逆位相の圧力波と、グラフイツク
イコライザにより形成される所望する任意の波形
による圧力波とを合成した圧力波を、排気本管の
枝管に設けたスピーカから発射させる構成とした
ため、消音器等を必要としない簡単な装置で、排
気音を消音することができると共に、消音に伴う
違和感を任意の音色を持つ排気音を残すことで解
消することができるという効果が得られる。

加えて、消音器等を必要としないため、低排気
圧の排気系とすることができ、エンジンのパワー
ロスも低下させることができる。

更に、グラフイツクイコライザの持つ音作りの
自由度により、例えば、自動車の車体形状や車種
にマツチした音色に設定する等、排気音の音色に
よるイメージ作りも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自動車の排気音消音装置を示
すクレーム概念図、第２図は第１実施例の自動車
の排気音消音装置を示す全体図、第３図及び第４
図は該排気音消音装置の作用説明図、第５図は第
２実施例の自動車の排気音消音装置を示す全体図
である。 １……排気本管、２……枝管、３……スピー
カ、４……圧力センサ、５……消音制御手段、６
……消音圧力波発生器、７……グラフイツクイコ
ライザ、８……合成器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 自動車の排気本管の途中に形成した枝管に、排
   気本管に向けて設けたスピーカと、 前記排気本管に設けた圧力センサと、 前記圧力センサからの信号を含む入力信号に基
   づき、排気本管の排気圧力波とは逆位相の圧力波
   を発生する指示信号を出力する消音制御手段と、 前記消音制御手段からの指示信号に応じた圧力
   波信号を出力する消音圧力波発生器と、 所望する任意の波形による圧力波信号を形成す
   るグラフイツクイコライザと、 前記消音圧力波発生器及びグラフイツクイコラ
   イザからの圧力波信号を合成し、前記スピーカに
   印加する合成器と、 を備えていることを特徴とする自動車の排気音
   消音装置。