JPH08158966A - 内燃機関の騒音制御装置 - Google Patents

内燃機関の騒音制御装置

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JPH08158966A
JPH08158966A JP6297383A JP29738394A JPH08158966A JP H08158966 A JPH08158966 A JP H08158966A JP 6297383 A JP6297383 A JP 6297383A JP 29738394 A JP29738394 A JP 29738394A JP H08158966 A JPH08158966 A JP H08158966A
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sound
intake
engine
temperature
engine speed
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Yasuhisa Kameda
康寿 亀田
Yoshitaka Nishio
佳高 西尾
Katsuyuki Tanaka
克幸 田中
Naoya Kato
直也 加藤
Yasushi Ohara
康司 大原
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Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】内燃機関の運転環境が変化しても常に最大消音
量を得る等の所望の音特性を得る。 【構成】熱式エアフロメータ１２の出力信号の脈動成分
からエンジン負荷が検出され、エンジン回転センサ１４
の出力信号からエンジン回転数が検出される。吸気温度
センサ１３の出力信号から吸気温度が検出される。吸気
管２には、コントローラ１６からの制御音信号に応じて
制御音を発するスピーカ１８が配設されている。コント
ローラ１６のメモリはエンジン負荷及びエンジン回転数
に対応する、所定の基準温度での吸気音の逆位相・同音
圧データを予め記憶している。コントローラ１６のＣＰ
Ｕは、吸気温度とエンジン回転数とから決定されるその
時の吸気音の波長を基に、当該波長を同じくする基準温
度でのマップ読み出し用回転数を求めると共に、該回転
数とエンジン負荷情報とから制御音信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の騒音制御
装置に係り、詳しくは、内燃機関の駆動に伴って発生す
る音（吸気音或いは排気音）に対し制御音を干渉させる
ことにより、消音を含めた所望の音特性を得るための騒
音制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば内燃機関の吸気音の低減を
図るためには、吸気管にレゾネータ等の消音器を設けて
いるが、近年の静粛性の要求に対応するには複数の大き
なレゾネータが必要であり、限られたエンジンルーム内
やボディー内に大きな搭載スペースを要するという問題
があり、また、効果も不十分であった。
【０００３】そこで、近年では、予めマップ情報として
位相量及び音圧量を設定しておき、オープン制御システ
ムにて吸気音に対してアクチュエータ（スピーカ）から
発生する制御音を干渉させることで音制御を行う騒音制
御装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来より提
案されている騒音制御装置では、内燃機関の運転環境が
変化するとその時の吸気音に対する最大消音量を得るこ
とができなくなるという問題が生じる。すなわち、制御
音は、吸気音に対して逆位相・同音圧になるよう機関負
荷及び機関回転数に基づいて求められるが、図１３に示
す如く吸気温度が変化すると（例えば、１６℃→３２
℃）、機関回転数が同一であっても各吸気温度に対応す
る音圧レベルが相違する。また、図示はしないが、吸気
温度が変化すると、機関回転数が同一であっても各吸気
温度に対応する位相が相違する。その結果、吸気温度の
変化時には吸気音の十分な消音効果が得られなくなる。
【０００５】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、内燃機関の運
転環境が変化しても常に最大消音量を得る等の所望の音
特性を得ることができる内燃機関の騒音制御装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、図１４に示すように、内燃機関の駆動に伴う機関負
荷を検出する負荷検出手段Ｍ１と、機関回転数を検出す
る機関回転数検出手段Ｍ２と、内燃機関の吸気系又は排
気系における吸気温度又は排気温度を検出する温度検出
手段Ｍ３と、前記負荷検出手段Ｍ１により検出された機
関負荷情報と前記機関回転数検出手段Ｍ２により検出さ
れた機関回転数情報と前記温度検出手段Ｍ３により検出
された吸気温度又は排気温度とから、吸気系又は排気系
における発生音の逆位相・同音圧の制御音信号を生成す
る制御音信号生成手段Ｍ４と、内燃機関の発生音の伝播
経路に配置され、前記制御音信号生成手段Ｍ４による制
御音信号を入力してその信号に応じた制御音を発する発
音アクチュエータＭ５とを備えたことを要旨としてい
る。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に従属
するものであり、図１５には図１４と共通の符号を付し
てその構成示す。図１５に示すように、前記制御音信号
生成手段Ｍ４は、機関負荷及び機関回転数に対応する、
所定の基準温度での発生音の逆位相・同音圧データを保
持するマップＭ４１と、前記温度検出手段Ｍ３による吸
気温度又は排気温度と、前記機関回転数検出手段Ｍ２に
よる機関回転数とから決定されるその時の発生音の波長
を基に、当該波長を同じくする前記基準温度でのマップ
読み出し用機関回転数を求めるマップ用回転数算出手段
Ｍ４２と、前記マップＭ４１を用いて、前記マップ用回
転数算出手段Ｍ４２により求められたマップ読み出し用
機関回転数と前記負荷検出手段Ｍ１により検出された機
関負荷情報とに対応する制御音データを読み出すマップ
値読出手段Ｍ４３とを有する。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に従属
するものであり、図示すれば前記図１５の「マップ用回
転数算出手段Ｍ４２」を「波長推測手段Ｍ４２’」に置
き代えたものとなる。
【０００９】つまり、前記制御音信号生成手段Ｍ４は、
機関負荷及び発生音の波長に対応する、所定の基準温度
での発生音の逆位相・同音圧データを保持するマップＭ
４１と、前記温度検出手段Ｍ３による吸気温度又は排気
温度と、前記機関回転数検出手段Ｍ２による機関回転数
とからその時の発生音の波長を推測する波長推測手段Ｍ
４２’と、前記マップＭ４１を用いて、前記波長推測手
段Ｍ４２’により推測された発生音の波長と前記負荷検
出手段Ｍ１により検出された機関負荷情報とに対応する
制御音データを読み出すマップ値読出手段Ｍ４３とを有
する。
【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の発明において、吸気系又は排気系の
管路構成における前記発音アクチュエータＭ５の設置位
置に応じた補正を行うように構成している。
【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかに記載の発明において、前記発生音の伝播経
路における吸気圧力又は排気圧力を検出する圧力検出手
段と、前記圧力検出手段による検出結果に応じて、前記
発音アクチュエータＭ５の音圧低下量及び位相遅れ量に
対する補正を行うデータ補正手段とを備える。
【００１２】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、負荷検出手段
Ｍ１は、内燃機関の駆動に伴う機関負荷を検出し、機関
回転数検出手段Ｍ２は、機関回転数を検出する。温度検
出手段Ｍ３は、内燃機関の吸気系又は排気系における吸
気温度又は排気温度を検出する。制御音信号生成手段Ｍ
４は、負荷検出手段Ｍ１により検出された機関負荷情報
と機関回転数検出手段Ｍ２により検出された機関回転数
情報と温度検出手段Ｍ３により検出された吸気温度又は
排気温度とから、吸気系又は排気系における発生音の逆
位相・同音圧の制御音信号を生成する。発音アクチュエ
ータＭ５は、前記制御音信号を入力してその信号に応じ
た制御音を発する。この制御音が吸気音又は排気音と干
渉して消音等の音制御が行われる。
【００１３】要するに、例えば吸気温度が変化すると、
機関回転数が同一であってもその時々の吸気温度に対応
する音圧レベル及び位相が相違する。この場合、本構成
によれば、吸気温度に応じた制御音の音圧・位相データ
を生成することにより、吸気音が精度良く消音される。
なお、排気音に関しても同様である。
【００１４】請求項２に記載の発明によれば、制御音信
号生成手段Ｍ４のマップＭ４１は、機関負荷及び機関回
転数に対応する、所定の基準温度での発生音の逆位相・
同音圧データを保持している。マップ用回転数算出手段
Ｍ４２は、温度検出手段Ｍ３による吸気温度又は排気温
度と、機関回転数検出手段Ｍ２による機関回転数とから
決定されるその時の発生音の波長を基に、当該波長を同
じくする基準温度でのマップ読み出し用機関回転数を求
める。マップ値読出手段Ｍ４３は、マップＭ４１を用い
て、マップ用回転数算出手段Ｍ４２により求められたマ
ップ読み出し用機関回転数と負荷検出手段Ｍ１により検
出された機関負荷情報とに対応する制御音データを読み
出す。
【００１５】要するに、内燃機関の吸気系又は排気系
は、それ自体１個の管路として考えられるため、波長に
より発生音（吸気音又は排気音）の音圧及び位相の特徴
が決まる。また、機関回転数一定とすれば、発生音の波
長は吸気温度又は排気温度にて決まる。つまり、例えば
吸気温度が上昇すると、音速が速くなると共に波長が長
くなり、波長が長くなることは最大消音量を得るための
音圧・位相データが変わることを示す。実際には、波長
が長くなれば上記音圧・位相データ（例えば、最大消音
量を得るためのデータ）は、その時の機関回転数よりも
低い回転数に対応するデータとなる。
【００１６】従って、上記構成の如く、その時の波長を
基に、当該波長を同じくする基準温度でのマップ読み出
し用機関回転数を求め、その回転数に対応するマップ値
（音圧・位相データ）にて制御音を生成することによ
り、最大消音量を得るための最適な音制御が実現され
る。なお、排気音に関しても同様である。
【００１７】請求項３に記載の発明によれば、制御音信
号生成手段Ｍ４のマップＭ４１は、機関負荷及び発生音
の波長に対応する、所定の基準温度での発生音の逆位相
・同音圧データを保持している。波長推測手段Ｍ４２’
は、温度検出手段Ｍ３による吸気温度又は排気温度と、
機関回転数検出手段Ｍ２による機関回転数とからその時
の発生音の波長を推測する。マップ値読出手段Ｍ４３
は、マップＭ４１を用いて、波長推測手段Ｍ４２’によ
り推測された発生音の波長と負荷検出手段Ｍ１により検
出された機関負荷情報とに対応する制御音データを読み
出す。
【００１８】この請求項３においても、上記請求項２の
記述と同様に、その時の吸気音又は排気音の波長に対応
した音圧・位相データの制御音が生成され、精度の高い
音制御が実現される。
【００１９】請求項４に記載の発明によれば、吸気系又
は排気系の管路構成における発音アクチュエータＭ５の
設置位置に応じた補正を行う。つまり、請求項１〜３で
説明した制御音の温度要素の重み付けは、吸気音又は排
気音の発生源（すなわち、機関本体）と発音アクチュエ
ータＭ５との距離に応じて必要になるものであって、一
般には両者の距離が大きくなるほど必要となるほどその
程度が大きくなる。従って、請求項４の構成によれば、
音制御の制御精度がさらに高められる。
【００２０】請求項５に記載の発明によれば、圧力検出
手段は、発生音の伝播経路における吸気圧力又は排気圧
力を検出する。データ補正手段は、圧力検出手段による
検出結果に応じて、発音アクチュエータＭ５の音圧低下
量及び位相遅れ量に対する補正を行う。つまり、発音ア
クチュエータＭ５より発せられる音は、一般に吸気圧力
の負圧レベルが大きくなるほど（大気圧から離れるほ
ど）、又は排気圧力の正圧レベルが大きくなるほど（大
気圧から離れるほど）、音圧が低下すると共に位相が遅
れる。従って、この音圧低下量又は位相遅れ量に応じた
制御音の補正を行うことにより、さらに精度の高い音制
御が実現できる。
【００２１】
【実施例】以下、この発明を内燃機関の吸気音制御装置
に具体化した一実施例を図面に従って説明する。
【００２２】図１には、自動車に搭載される火花点火式
４気筒ガソリンエンジン（内燃機関）の吸気音制御装置
を示す。エンジン本体１には吸気管２が接続され、吸気
管２にはサージタンク３が設けられている。吸気管２に
おけるサージタンク３の上流側には、図示しないアクセ
ルペダルに連動して開閉動作するスロットルバルブ４が
配置され、さらに、その上流側にはエアクリーナ５が設
けられている。
【００２３】そして、吸気管２を通して空気が吸入され
ると、その吸入空気はエンジン本体１の吸気バルブ６を
介して燃焼室７に吸入される。この燃焼室７はシリンダ
ヘッド８とシリンダブロック９とピストン１０にて区画
形成されている。この燃焼室７にて燃焼したガスは排気
バルブ１１を介して図示しない排気管から排出される。
【００２４】また、スロットルバルブ４上流側には、吸
気管２に吸入される空気の量を検出する熱式エアフロー
メータ１２が配設されており、エアクリーナ５近傍に
は、吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ１３が配
設されている。また、ディストリビュータ（図示略）内
にはエンジン回転センサ１４が設けられている。これら
各センサ１２〜１４の検出信号はエンジン制御用電子制
御装置（以下、エンジン制御用ＥＣＵという）１５に取
り込まれる。
【００２５】エンジン制御用ＥＣＵ１５は、上記熱式エ
アフローメータ１２の出力信号を基にエンジン負荷（機
関負荷）を演算する。詳しくは、熱式エアフローメータ
１２の出力信号は図３に示す如く、吸入空気量に比例す
る直流成分と、これに重畳する吸気脈動に比例した交流
成分とからなり、このうち、交流成分の主成分の時間変
化は吸気音の音圧変化に対応している。従って、熱式エ
アフローメータ１２の出力信号をバンドパスフィルタ
（図示略）によりその交流成分のみを抽出すると共に、
該信号を全波整流した後に平滑して平均値を得ることに
より、エンジン負荷情報が得られる。また、エンジン制
御用ＥＣＵ１５は、吸気温度センサ１３の検出信号に基
づき吸気温度を演算すると共に、エンジン回転センサ１
４の検出信号に基づきエンジン回転数を演算する。そし
て、同ＥＣＵ１５は、上記各演算結果を用いて燃料噴射
制御や点火時期制御等を実施する。
【００２６】さらに、吸気管２におけるエアクリーナ５
の上流側には、発音アクチュエータとしてのスピーカ１
８が配置されている。つまり、スピーカ１８は、エンジ
ンの吸気音の伝播経路としての吸気管２に配置されてい
る。スピーカ１８は、信号線によりアンプ１７を介して
コントローラ１６に接続され、同コントローラ１６は、
信号線によりエンジン制御用ＥＣＵ１５に接続されてい
る。吸気管２において、スピーカ１８の取り付け位置近
くには、同位置での吸気管内圧を検出する吸気管圧力セ
ンサ１９が設けられている。コントローラ１６は吸気管
圧力センサ１９の検出信号に基づき、吸気管内圧データ
を演算する。また、コントローラ１６は、エンジン制御
用ＥＣＵ１５から取り込んだ各種エンジン運転条件デー
タ（エンジン負荷情報，エンジン回転数情報，吸気温度
情報）や上記吸気管内圧データに基づいて、吸気音に干
渉させるための制御音データを演算する。
【００２７】図２は、吸気音制御装置のシステムブロッ
ク図である。図２において、コントローラ１６は、中央
処理装置（以下、ＣＰＵという）１６ａとメモリ１６ｂ
と波形生成回路１６ｃとを有している。ＣＰＵ１６ａは
エンジン負荷情報（エアフロー信号の脈動成分）、エン
ジン回転数情報及び吸気温度情報を入力する。また、Ｃ
ＰＵ１６ａにはメモリ１６ｂが接続されると共に、波形
生成回路１６ｃが接続されている。この波形生成回路１
６ｃはアンプ１７に接続されている。
【００２８】メモリ１６ｂには、図４（ａ），（ｂ）に
示す位相と音圧に関するマップ情報が記憶されている。
このマップはエンジン回転数とエンジン負荷をファクタ
とし、所定の基準温度Ｔ0 （例えば、２０℃）における
吸気音の逆位相・同音圧の制御音データを記憶したもの
である。このマップ情報の位相，音圧は、予め実験等に
より決定されているものであり、具体的には、吸気音の
位相，音圧を測定し、理論上、最大消音量を得るための
スピーカ１８からの制御音情報が記憶されている。波形
生成回路１６ｃは位相及び音圧を制御した出力波形を生
成する。
【００２９】なお、本実施例においては、熱式エアフロ
ーメータ１２により負荷検出手段が構成され、吸気温度
センサ１３により温度検出手段が構成され、エンジン回
転センサ１４により機関回転数検出手段が構成されてい
る。また、コントローラ１６により制御音信号生成手段
が構成され、このうち、ＣＰＵ１６ａによりマップ用回
転数算出手段、マップ値読出手段及びデータ補正手段が
構成されている。吸気管圧力センサ１９により圧力検出
手段が構成されている。
【００３０】ここで、上記マップにより得られる制御音
データの温度補正について、その基本理論を説明する。
図５は吸気温度を一定とした時のエンジン回転数と音圧
レベルの関係を示し、図６は同じく吸気温度を一定とし
た時のエンジン回転数と位相との関係を示す。図５，図
６では、吸気温度が一定であれば、吸気管に発生する吸
気音の音圧レベル，位相は所定値に決まることがわか
る。これらは図４（ａ），（ｂ）のマップ値に対応して
いる。
【００３１】また、エンジンの吸気系は、それ自体１個
の管路として考えられるため、吸気音の波長により音圧
及び位相の特徴が決まる。このとき、該吸気音の波長と
音圧・位相との関係は、吸気温度による影響を殆ど受け
ず所定の関係を保持する。つまり、吸気音４次成分の音
圧レベルを示す図７によれば、吸気温度が変化しても
（１６℃⇔３２℃）、各温度での波長に対応する音圧レ
ベルが殆ど変化しないことが分かる。
【００３２】一方で、エンジン回転数一定とすれば、吸
気音の波長は吸気温度にて決定される。つまり、吸気温
度が上昇すると、吸気音の音速が速くなると共に波長が
長くなり、波長が長くなることは最大消音量を得るため
の音圧・位相データが変わることを意味する。
【００３３】詳述すれば、先ず、音速Ｃ1 と吸気温度Ｔ
1 との関係は次の数式１で表される。
【００３４】
【数１】
【００３５】また、エンジン回転数Ｒ1 が一定であれば
吸気音の周波数ｆ1 も一定となり、このとき、吸気音４
次成分の周波数ｆ1 は、次の数式２で表される。
【００３６】
【数２】
【００３７】そして、λ1 （吸気音の波長）＝Ｃ1 ／ｆ
1 であるため、吸気温度＝Ｔ1 ，エンジン回転数＝Ｒ1
における波長λ1 は次の数式３で与えられる。
【００３８】
【数３】
【００３９】つまり、吸気温度Ｔ1 が上昇すると音速Ｃ
1 が速くなり（数式１）、この場合、エンジン回転数Ｒ
1 が一定（周波数ｆ1 ＝一定）とすれば、音速Ｃ1 が速
くなることにより波長λ1 が長くなる（λ1 ＝Ｃ1 ／ｆ
1 ，数式３）。ここで、吸気温度Ｔ1 を一定とすれば、
波長λ1 とエンジン回転数Ｒ1 とは略反比例の関係にあ
り、波長λ1 が長くなることはエンジン回転数Ｒ1 （周
波数ｆ1 ）が低下することに相当する。
【００４０】また、吸気温度＝Ｔ0 （基準温度），エン
ジン回転数＝Ｒにおける波長λ0 は次の数式４で与えら
れる。
【００４１】
【数４】
【００４２】そして、吸気温度Ｔ1 ，エンジン回転数Ｒ
1 から決定されるその時の吸気音の波長λ1 を基に、当
該波長λ1 を同じくする基準温度Ｔ0 でのエンジン回転
数Ｒを以下に求める。つまり、λ1 （数式３）＝λ0
（数式４）としてエンジン回転数Ｒについて解くと、次
の数式５が得られる。
【００４３】
【数５】
【００４４】なお、上記数５で求められるエンジン回転
数Ｒは、「マップ読み出し用機関回転数」に相当し、こ
れを図示すれば図８のようになる。そして、このエンジ
ン回転数Ｒに対応する前記図４（ａ），（ｂ）のマップ
値（音圧・位相データ）がその時の吸気音に対する最適
な制御音データ、すなわち、最大消音量を得るための制
御音データとなる。
【００４５】次いで、上記の如く構成された吸気音制御
装置の作用を説明する。図９は、ＣＰＵ１６ａにより所
定の時間周期で実行される吸気音制御処理を示すフロー
チャートである。
【００４６】図９において、ＣＰＵ１６ａは、先ずステ
ップ１００でエンジン制御用ＥＣＵ１５より送信される
エンジン負荷情報（エアフロー信号の脈動成分），回転
数情報（エンジン回転数Ｒ1 ），吸気温度情報（吸気温
度Ｔ1 ）を読み込む。その後、ＣＰＵ１６ａは、ステッ
プ１１０で上記数式５を用いて、その時の吸気温度Ｔ1
に対応したマップ読み出し用のエンジン回転数Ｒを算出
する。
【００４７】その後、ＣＰＵ１６ａは、ステップ１２０
で図４（ａ），（ｂ）のマップ情報を用い、エンジン負
荷情報（エアフロー信号の脈動成分）及び回転数情報
（マップ読み出し用のエンジン回転数Ｒ）に応じて必要
なマップ値（吸気音の逆位相・同音圧の制御音データ）
を取り出す。
【００４８】さらに、ＣＰＵ１６ａは、ステップ１３０
で吸気管圧力センサ１９の検出結果から吸気管内圧（負
圧データ）を算出し、続くステップ１４０でその時の吸
気管内圧に応じた音圧低下量，位相遅れ量を算出する。
つまり、吸気管２内は負圧状態となっており、図１０に
示す如く、その負圧レベルが大きくなるほど（大気圧か
ら離れるほど）、スピーカ１８から発生する音圧が低下
する（すなわち、音圧低下量が増大する）。また、図１
１に示す如く、負圧レベルが大きくなるほど、スピーカ
１８からの発生音の位相が遅れる（すなわち、位相遅れ
量が大きくなる）。従って、ステップ１４０では、図１
０，図１１の音圧低下量，位相遅れ量に相応する音圧及
び位相の補正量が算出される。
【００４９】その後、ＣＰＵ１６ａは、ステップ１５０
で上記音圧低下量及び位相遅れ量を用いて、前記ステッ
プ１２０で算出した制御音データを修正する。さらに、
ＣＰＵ１６ａは、続くステップ１６０で修正後の制御音
データを波形生成回路１６ｃに出力して、本処理を終了
する。
【００５０】そして、上記制御音データが波形生成回路
１６ｃに入力されると、波形生成回路１６ｃでは、上記
制御音データを使用して位相及び音圧を制御した出力波
形が生成される。生成した制御波形はアンプ１７により
増幅され、スピーカ１８を駆動して制御音が発せられ
る。この制御音が吸気音と干渉して消音が行われる。
【００５１】以上詳述したように本第１実施例の吸気音
制御装置によれば、例えばエンジンルーム内の温度上昇
により吸気温度が上昇したりしてエンジンの運転環境が
変化した場合にも、常に最大消音量を得て所望の音特性
を実現することができる。また、本実施例の処理によれ
ば、制御音データに関する音制御情報として、基準温度
におけるマップのみを用意すればよく、吸気温度毎に複
数のマップを必要としない。そのため、制御音データに
関するメモリ１６ｂの記憶容量を縮小することができ
る。さらに、本実施例によれば、吸気負圧レベルに応じ
た制御音補正を実施したため、音特性制御の制御精度を
さらに高めることができる。特にこの実施例では、基準
温度の条件下での音圧と位相とをエンジン負荷と回転数
とから決定するという演算手段を基本的な構成として、
吸気温度に応じて、より詳しくは基準温度との温度差に
応じて演算手段における音圧と位相との決定を補正する
補正手段を負荷したことが上記効果を達成する上で重要
であると言える。 （第２実施例）次に、第２実施例における吸気音制御装
置について、上記第１実施例との相違点を中心に説明す
る。前述の第１実施例では、エンジン回転数とエンジン
負荷をファクタとし、所定の基準温度Ｔ0 における吸気
音の逆位相・同音圧の制御音データをマップとしてメモ
リ１６ｂに記憶していたが、本第２実施例では、吸気音
の波長とエンジン負荷をファクタとし、所定の基準温度
Ｔ0 における吸気音の逆位相・同音圧の制御音データを
マップとしてメモリ１６ｂに記憶している。
【００５２】この場合、ＣＰＵ１６ａが波長推測手段に
相当し、ＣＰＵ１６ａは次の数式６により吸気音の波長
λ1 を算出する（但し、数式６は前述の数式３と同
様）。
【００５３】
【数６】
【００５４】そして、ＣＰＵ１６ａは、メモリ１６ｂに
予め記憶されているマップを用い、その時の吸気音の波
長λ1 及びエンジン負荷情報に応じてマップ値（吸気音
の逆位相・同音圧の制御音データ）を読み出す。このマ
ップ値が制御音信号として波形生成回路１６ｃに出力さ
れ、該波形生成回路１６ｃにて生成された制御波形がア
ンプ１７を介してスピーカ１８に送信される。
【００５５】この第２実施例においても、上記第１実施
例と同様に、その時の吸気音に対して最大消音量となる
音圧・位相データの制御音を生成することができ、精度
の高い音制御が実現される。 （第３実施例）次に、第３実施例における吸気音制御装
置について説明する。本第３実施例では、スピーカ（発
音アクチュエータ）１８の取り付け位置を考慮して吸気
音補正を実施するものである。すなわち、図１２の概略
図に示すように、吸気管２の開口部（管の右端）から同
吸気管２の最深部（管の左端）までの距離（吸気管２の
全長）をＬ１、吸気管２の開口部からスピーカ１８まで
の距離をＬ２とすると、前述の数式５は、次の数式７に
置き換えられる。
【００５６】
【数７】
【００５７】つまり、上記各実施例で説明した制御音の
温度補正は、吸気音の発生源（すなわち、エンジン本体
１）とスピーカ１８との距離に応じて必要となる補正量
が変わるものであって、一般には両者の距離が大きくな
るほど必要となる補正量が大きくなる。そのため、この
第３実施例の構成によれば、音制御の制御精度をさらに
高めることができる。
【００５８】（第４実施例）第４実施例では、本発明を
排気音制御装置に具体化している。つまり、図示はしな
いが、エンジン本体１の排気管には発音アクチュエータ
としてのスピーカが配設されると共に、温度検出手段と
しての排気温度センサが取り付けられている。この場
合、コントローラ１６はエンジン負荷情報，エンジン回
転数情報，排気温度情報を基にその排気音の逆位相・同
音圧の制御音データを演算する。そして、この制御音信
号に基づく制御音がスピーカから出力される。なお、制
御音データの生成に関するデータ処理やマップ処理等は
上記第１〜第３実施例に準ずる。本第４実施例において
も、上記各実施例と同様に、エンジンの運転環境が変化
しても常に最大消音量を得る等の所望の音特性を得ると
いう本発明の目的を達成することができる。
【００５９】なお、本発明は上記実施例の他に、次の態
様にて具体化することもできる。 （１）上記実施例では、熱式エアフローメータ１２にて
負荷検出手段を構成し、該エアフロー信号の交流成分を
用いてエンジン負荷情報を検出したが、これを変更して
もよい。例えば、吸気流量とエンジン回転数とから負荷
信号を得ることもできる。また、スロットルバルブ４の
開度を検出するスロットル開度センサを設け、該スロッ
トル開度データを基にエンジン負荷情報を検出すること
もできる。また、吸気管２のサージタンク３に吸気管内
負圧を検出する吸気管圧力センサを設け、該吸気管内負
圧を基にエンジン負荷情報を検出することもできる。
【００６０】（２）上記第１実施例では、スピーカ１８
の取り付け位置近くに設けた吸気管圧力センサ１９にて
圧力検出手段を構成し、該センサ出力にて吸気圧力を検
出したが、これを変更してもよい。例えば、熱式エアフ
ローメータ１２の直流成分を用いて吸気圧力を推定した
り、サージタンク３に設けた圧力センサにて吸気圧力を
検出しスピーカ１８付近の圧力を推定することもでき
る。
【００６１】（３）上記第１実施例において、図９のス
テップ１３０〜１５０の制御音の圧力補正を省略するこ
ともできる。 （４）上記各実施例では、第１〜第３実施例で吸気音制
御装置を具現化し、第４実施例で排気音制御装置を具現
化したが、これを同一の騒音制御装置にて具現化するこ
ともできる。この場合、吸気音制御と排気音制御とが同
時に実施される。
【００６２】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１の発明によ
れば、内燃機関の運転環境が変化しても常に最大消音量
を得る等の所望の音特性を得ることができるという優れ
た効果を発揮する。
【００６３】請求項２，３の発明によれば、その時の吸
気音又は排気音の波長に対応した音圧・位相データの制
御音が生成され、精度の高い音制御を実現することがで
きる。
【００６４】請求項４の発明によれば、発音アクチュエ
ータの設置位置に応じた精度の高い音制御を実現するこ
とができる。請求項５の発明によれば、吸気圧力又は排
気圧力に応じた精度の高い音制御を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の吸気音制御装置を示す全体構成図。
【図２】吸気音制御装置の電気的構成を示すシステムブ
ロック図。
【図３】エアフローメータ信号の波形図。
【図４】制御音データを記憶したマップ。
【図５】エンジン回転数と音圧レベルとの関係を示す線
図。
【図６】エンジン回転数と位相との関係を示す線図。
【図７】波長と音圧レベルとの関係を異なる吸気温度に
て示す線図。
【図８】エンジン回転数と波長との関係を異なる吸気温
度にて示す線図。
【図９】吸気音制御処理を示すフローチャート。
【図１０】吸気管内圧と音圧低下量との関係を示す線
図。
【図１１】吸気管内圧と位相遅れ量との関係を示す線
図。
【図１２】スピーカの取り付け位置を示す概略構成図。
【図１３】エンジン回転数と音圧レベルとの関係を異な
る吸気温度にて示す線図。
【図１４】請求項１に記載の発明に対応したブロック
図。
【図１５】請求項２又は３に記載の発明に対応したブロ
ック図。
【符号の説明】
２…吸気音の伝播通路を構成する吸気管、１２…負荷検
出手段としての熱式エアフローメータ、１３…温度検出
手段としての吸気温度センサ、１４…機関回転数検出手
段としてのエンジン回転センサ、１６…制御音信号生成
手段としてのコントローラ、１６ａ…制御音信号生成手
段のマップ用回転数算出手段，波長推測手段，マップ値
読出手段，データ補正手段としてのＣＰＵ、１６ｂ…制
御音信号生成手段のマップを記憶するメモリ、１８…発
音アクチュエータとしてのスピーカ、１９…圧力検出手
段としての吸気管圧力センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 加藤 直也 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 大原 康司 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の駆動に伴う機関負荷を検出する
    負荷検出手段と、 機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、 内燃機関の吸気系又は排気系における吸気温度又は排気
    温度を検出する温度検出手段と、 前記負荷検出手段により検出された機関負荷情報と前記
    機関回転数検出手段により検出された機関回転数情報と
    前記温度検出手段により検出された吸気温度又は排気温
    度とから、吸気系又は排気系における発生音の逆位相・
    同音圧の制御音信号を生成する制御音信号生成手段と、 内燃機関の発生音の伝播経路に配置され、前記制御音信
    号生成手段による制御音信号を入力してその信号に応じ
    た制御音を発する発音アクチュエータとを備えたことを
    特徴とする内燃機関の騒音制御装置。
  2. 【請求項２】前記制御音信号生成手段は、 機関負荷及び機関回転数に対応する、所定の基準温度で
    の発生音の逆位相・同音圧データを保持するマップと、 前記温度検出手段による吸気温度又は排気温度と、前記
    機関回転数検出手段による機関回転数とから決定される
    その時の発生音の波長を基に、当該波長を同じくする前
    記基準温度でのマップ読み出し用機関回転数を求めるマ
    ップ用回転数算出手段と、 前記マップを用いて、前記マップ用回転数算出手段によ
    り求められたマップ読み出し用機関回転数と前記負荷検
    出手段により検出された機関負荷情報とに対応する制御
    音データを読み出すマップ値読出手段とを有する請求項
    １に記載の内燃機関の騒音制御装置。
  3. 【請求項３】前記制御音信号生成手段は、 機関負荷及び発生音の波長に対応する、所定の基準温度
    での発生音の逆位相・同音圧データを保持するマップ
    と、 前記温度検出手段による吸気温度又は排気温度と、前記
    機関回転数検出手段による機関回転数とからその時の発
    生音の波長を推測する波長推測手段と、 前記マップを用いて、前記波長推測手段により推測され
    た発生音の波長と前記負荷検出手段により検出された機
    関負荷情報とに対応する制御音データを読み出すマップ
    値読出手段とを有する請求項１に記載の内燃機関の騒音
    制御装置。
  4. 【請求項４】吸気系又は排気系の管路構成における前記
    発音アクチュエータの設置位置に応じた補正を行う請求
    項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の騒音制御装置。
  5. 【請求項５】前記発生音の伝播経路における吸気圧力又
    は排気圧力を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段による検出結果に応じて、前記発音ア
    クチュエータの音圧低下量及び位相遅れ量に対する補正
    を行うデータ補正手段とを備える請求項１〜４のいずれ
    かに記載の内燃機関の騒音制御装置。
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