JPH09310646A - 自動車用アクティブ騒音制御装置 - Google Patents

自動車用アクティブ騒音制御装置

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JPH09310646A
JPH09310646A JP8126030A JP12603096A JPH09310646A JP H09310646 A JPH09310646 A JP H09310646A JP 8126030 A JP8126030 A JP 8126030A JP 12603096 A JP12603096 A JP 12603096A JP H09310646 A JPH09310646 A JP H09310646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
intake
phase
degree
intake noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP8126030A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Osaki
博之 大崎
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エアフローメータを用いて間接的に吸気騒音を
検出して、吸気騒音を打ち消すための二次音を発生させ
るシステムにおいて、前記エアフローメータの応答遅れ
により消音性能が低下することを防止する。 【解決手段】スロットル弁開度の変化速度ΔTVOが所
定値以上である加速時には(S3)、エンジン回転速度
Neと加速度ΔNeとに応じて位相処理の補正値Δφを
設定し(S5)、基本値φ0 を前記補正値Δφで補正し
て、位相制御値φを決定する(S6)。一方、加速時以
外においては、前記基本値φ0 をそのまま位相制御値φ
とする(S4)。そして、前記位相制御値φに基づく位
相処理を施して二次音を決定し、スピーカを駆動させる
(S7,S8)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車における騒
音を、別に発生させた音波による干渉によって積極的に
低減させる自動車用アクティブ騒音制御装置に関し、特
に、エンジンの吸気騒音を低減する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の静粛性を確保する技術と
して、アクティブ騒音制御と呼ばれている技術が提案さ
れている。前記アクティブ騒音制御とは、音が空気の密
度変化が空気中を伝播する一種の波動現象であることに
鑑み、自動車における騒音(一次音)に、同振幅で逆位
相の別の音波(二次音)を干渉させることにより一次音
を打ち消すものである。
【0003】かかるアクティブ騒音制御によってエンジ
ンの吸気騒音の低減を図る場合に、吸気騒音が吸気脈動
に伴って発生することから、マイクロフォンによって直
接的に吸気騒音を検出させる代わりに、電子制御燃料噴
射装置の構成要素として設けられるエアフローメータの
吸入空気量検出信号に基づいて吸気騒音を間接的に検出
させる場合があった(特願平6−256728号等参
照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジンの
過渡運転状態(特に加速運転状態)においては、図4に
示すように、エアフローメータの検出信号が吸気騒音に
対して遅れを生じるため、エアフローメータの検出信号
に基づいて精度良く吸気騒音を低減させることができな
くなってしまうという問題があった。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、間接的な吸気騒音検出の過渡運転状態における遅
れ時間を予測することで、過渡運転状態においても吸気
騒音を効果的に低減できるようにすることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのため請求項1の発明
にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置は、図1に示
すように構成される。図1において、吸気騒音検出手段
は、エンジンの吸気騒音を間接的に検出し、駆動信号生
成手段は、吸気騒音検出手段による検出結果に基づき、
前記吸気騒音を打ち消す音波を発生させるための駆動信
号を位相処理して生成する。
【0007】そして、音波発生手段は、駆動信号生成手
段で生成された駆動信号に基づいて、吸気騒音経路内で
音波を発生する。一方、位相補正手段は、過渡度合い検
出手段で検出されたエンジンの過渡運転度合いに応じ
て、前記駆動信号生成手段における位相処理を補正す
る。即ち、過渡運転状態において、吸気騒音検出手段が
実際の吸気騒音に対して遅れをもって吸気騒音を検出す
る場合に、過渡運転度合いに応じて前記遅れの時間を予
測し、該予測される遅れ時間に応じて位相処理を補正す
るものである。
【0008】請求項2記載の発明では、前記吸気騒音検
出手段として、エンジンの吸入空気量を検出するエアフ
ローメータを用いる構成とした。吸気騒音は吸気脈動に
よって生じるから、エンジンの吸入空気量の変動は吸気
騒音に対応することになり、吸入空気量の検出結果から
吸気騒音を間接的に検出し得る。
【0009】請求項3記載の発明では、前記過渡度合い
検出手段が、エンジンのスロットル弁開度の変化速度と
エンジン回転の加速度との少なくとも一方を、エンジン
の過渡運転度合いを示すパラメータとして検出する構成
とした。かかる構成では、スロットル開度の変化速度又
は/及び回転加速度が高いときほど、過渡運転度合いが
大きいことになる。
【0010】請求項4記載の発明では、前記位相補正手
段が、エンジンの過渡運転度合いとエンジン回転速度と
に基づいて位相補正値を設定し、該位相補正値に基づい
て前記駆動信号生成手段における位相処理を補正する構
成とした。即ち、スロットル弁開度の変化速度等で代表
されるエンジンの過渡運転度合いが同じでも、そのとき
のエンジン回転速度の条件が異なると、吸気騒音検出の
遅れ時間が異なるので、かかる特性に合わせて位相補正
が施されるようにした。
【0011】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、過渡運転
時における吸気騒音検出の応答遅れが補正され、過渡運
転時における吸気騒音の低減性能を向上させることがで
きるという効果がある。請求項2記載の発明によると、
電子燃料噴射制御に用いるエアフローメータに基づいて
吸気騒音を間接的に検出させることで、システム構成を
簡略化できるという効果がある。
【0012】請求項3記載の発明によると、スロットル
弁開度やエンジン回転速度の変化に基づいて、エンジン
の過渡運転状態を適切に検出させることができるという
効果がある。請求項4記載の発明によると、過渡運転時
における吸気騒音検出の応答遅れを高精度に予測させる
ことができ、以て、適切に位相処理を補正させることが
できるという効果がある。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付の図面に基づいて説明する。図2は、自動車に搭載
されるエンジンのシステム構成を示すものであり、エン
ジン1には、エアクリーナ2,吸気ダクト3,スロット
ルチャンバー4,吸気コレクタ5,吸気マニホールド6
を介して空気が吸入される。
【0014】前記スロットルチャンバー4には、図示し
ないアクセルペダルと連動するスロットル弁7が設けら
れていて、エンジン1の吸入空気量を調整する。吸気マ
ニホールド6の各ブランチ部には、各気筒毎に電磁式燃
料噴射弁8が設けられていて、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に
制御された燃料を吸気マニホールド6内に噴射供給す
る。
【0015】前記燃料噴射弁8は、マイクロコンピュー
タを内蔵したコントロールユニット9から送られる噴射
パルス信号に応じて間欠的に開駆動され、前記コントロ
ールユニット9で演算される噴射パルス信号のパルス幅
に応じてその燃料噴射量が制御されるようになってい
る。前記スロットルチャンバー4上流側の吸気ダクト3
には、エンジン1の吸入空気量Qa(単位時間当たりの
吸入空気量=吸入空気流量)を検出するエアフローメー
タ10が設けられている。前記エアフローメータ10は、例
えば吸気ダクト内に配設される感熱抵抗の抵抗値変化に
基づいてエンジンの吸入空気量Qaを質量流量として検
出するものである。
【0016】前記エアフローメータ10は、前記燃料噴射
弁8による燃料噴射量の決定に用いられると共に、後述
するアクティブ騒音制御において、吸気脈動に伴って発
生する吸気騒音を間接的に検出する吸気騒音検出手段と
しても用いられる。また、クランク軸又はカム軸から、
基準クランク角毎の基準角度信号と、単位クランク角毎
の単位角度信号とをそれぞれ取り出すクランク角センサ
11が設けられており、該クランク角センサ11からの検出
信号に基づいてエンジンの回転速度Neを算出できるよ
うになっている。
【0017】更に、前記スロットル弁7の開度TVOを
検出するスロットルセンサ12、エンジンの冷却水温度T
wを検出する水温センサ13などが設けられている。コン
トロールユニット9は、前記エアフローメータ10で検出
される吸入空気量Qa及び前記クランク角センサ11から
の検出信号に基づいて算出したエンジン回転速度Neに
基づいて基本噴射パルス幅Tpを演算すると共に、該基
本噴射パルス幅Tpを冷却水温度Tw等の運転条件に応
じて補正して最終的な噴射パルス幅Tiを設定し、該噴
射パルス幅Tiの噴射パルス信号を前記燃料噴射弁8に
所定噴射タイミング毎に出力する。
【0018】ここで、前記コントロールユニット9は、
上記のようにエンジンへの燃料噴射を制御すると共に、
本発明にかかる自動車用アクティブ騒音制御装置の制御
ユニットとしても機能するものである。即ち、コントロ
ールユニット9は、自動車騒音としてエンジンの吸気騒
音、特に、吸気脈動に伴って発生する騒音の低減を図る
べく、前記エアフローメータ10からの吸入空気量検出信
号Qaに基づいて吸気騒音を検出し、吸気騒音に対して
逆位相,同振幅の二次音を、エアクリーナ2部に設けた
音波発生手段としてのスピーカ21から吸気騒音経路内
(吸気系内)に発生させるべくスピーカ21を駆動する。
【0019】ここで、コントロールユニット9によるア
クティブ騒音制御の様子を、図3のフローチャートに従
って詳細に説明する。尚、コントロールユニット9は、
前記図3のフローチャートに示すように、駆動信号生成
手段,過渡度合い検出手段,位相補正手段としての機能
をソフトウェア的に備えている。まず、ステップ1(図
中ではS1と記してある。以下同様)では、スロットル
センサ12で検出されるスロットル開度TVOの変化速度
ΔTVO(単位時間当たりの開度変化量)を演算する。
【0020】ステップ2では、エンジン回転速度Neに
基づいてエンジン回転の加速度ΔNe(単位時間当たり
の回転速度変化量)を演算する。ステップ3では、前記
開度変化速度ΔTVOと予め記憶された所定値とを比較
することで、スロットル開度が増大変化している加速運
転状態であるか否かを判別する。
【0021】前記開度変化速度ΔTVOが所定値未満で
あって、エンジン1が加速運転状態でなく、定常運転状
態又は減速運転状態であるときには、ステップ4へ進
み、位相制御値φに予め記憶されている基本値φ0 をセ
ットする。前記基本値φは、エアフローメータ10とスピ
ーカ21との距離などを加味して、定常状態で吸気騒音に
対して逆位相の二次音を発生させることができるように
予め設定された値である。
【0022】一方、前記開度変化速度ΔTVOが所定値
以上である加速運転状態のときには、ステップ5へ進
み、予めエンジン回転速度Neと回転加速度ΔNeとに
対応して位相補正値Δφを記憶したマップを参照して、
現在のエンジン回転速度Ne及び回転加速度ΔNeに対
応する位相補正値Δφを検索する。そして、次のステッ
プ6では、前記基本値φ0 に前記位相補正値Δφを加算
した結果を、位相制御値φにセットする。
【0023】即ち、定常運転や減速運転時には、エアフ
ローメータ10の検出結果に対する前記基本値φ0 に基づ
く位相処理で吸気騒音に対して逆位相の二次音を発生さ
せることが可能であるが、加速時には、吸気騒音に対し
てエアフローメータ10の検出が遅れるため、かかる遅れ
分だけ位相制御値φを補正するものである。ここで、前
記遅れは、過渡運転度合いによって変化し、急加速時ほ
ど大きくなり、また、そのときの回転速度Neによって
も異なるので、過渡運転度合いを示す前記回転加速度Δ
Neとエンジン回転速度Neとに応じて位相補正値Δφ
を設定することで、高精度に遅れに対応する補正が行な
える。
【0024】尚、エンジン負荷の状態が前記エアフロー
メータ10の検出遅れに関与する場合には、前記過渡運転
度合いを示す前記回転加速度ΔNe,エンジン回転速度
Neと共に、エンジン負荷を代表する基本噴射パルス幅
Tp等に基づいて位相補正値Δφを設定させる構成とし
ても良い。また、上記では加速運転状態においてのみ位
相を補正する構成としたが、これは、減速時にはエアフ
ローメータ10の検出遅れが比較的小さいためであり、減
速時にも同様にして位相補正を施す構成としても良い。
【0025】ステップ7では、前記位相制御値φを用い
て、下式によりスピーカ21から発生させる二次音yを決
定する。 y=A・sin (2πft+φ)+B ここで、Aはエアフローメータ10で検出される吸入空気
量の変動幅に基づいて決定された振幅、fはエアフロー
メータ10で検出される吸入空気量の変動周期に基づいて
決定された周波数、Bはオフセット補正値である。
【0026】ステップ8では、前記ステップ7で決定さ
れた二次音yに従って、スピーカ21に駆動信号を出力し
て、吸気騒音に干渉する二次音をスピーカ21から発生さ
せる。尚、エアフローメータ10の検出信号に位相処理及
びゲイン調整を施してスピーカ21の駆動信号を生成させ
る構成であっても良く、この場合、前記位相処理の特性
を過渡運転度合いに応じて補正する構成とすれば良い。
【0027】また、吸気系の出口付近で吸気騒音の出力
を検出するマイクロフォンを設け、該マイクロフォンで
検出される吸気騒音の出力に基づいて、前記位相処理を
フィードバック修正する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明にかかる装置の基本構成ブロッ
ク図。
【図2】実施形態を示すシステム構成を示すブロック
図。
【図3】実施形態における消音制御を示すフローチャー
ト。
【図4】従来の問題点を説明するためのタイムチャー
ト。
【符号の説明】
1 エンジン 2 エアクリーナ 3 吸気ダクト 4 スロットルチャンバー 5 吸気コレクタ 6 吸気マニホールド 7 スロットル弁 9 コントロールユニット 10 エアフローメータ 11 クランク角センサ 12 スロットルセンサ 21 スピーカ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの吸気騒音を間接的に検出する吸
    気騒音検出手段と、 該吸気騒音検出手段による検出結果に基づき、前記吸気
    騒音を打ち消す音波を発生させるための駆動信号を位相
    処理して生成する駆動信号生成手段と、 該駆動信号生成手段で生成された駆動信号に基づいて、
    吸気騒音経路内で音波を発生する音波発生手段と、 エンジンの過渡運転度合いを検出する過渡度合い検出手
    段と、 該過渡度合い検出手段で検出されたエンジンの過渡運転
    度合いに応じて、前記駆動信号生成手段における位相処
    理を補正する位相補正手段と、 を含んで構成された自動車用アクティブ騒音制御装置。
  2. 【請求項2】前記吸気騒音検出手段が、エンジンの吸入
    空気量を検出するエアフローメータであることを特徴と
    する請求項1記載の自動車用アクティブ騒音制御装置。
  3. 【請求項3】前記過渡度合い検出手段が、エンジンのス
    ロットル弁開度の変化速度とエンジン回転の加速度との
    少なくとも一方を、エンジンの過渡運転度合いを示すパ
    ラメータとして検出することを特徴とする請求項1又は
    2に記載の自動車用アクティブ騒音制御装置。
  4. 【請求項4】前記位相補正手段が、エンジンの過渡運転
    度合いとエンジン回転速度とに基づいて位相補正値を設
    定し、該位相補正値に基づいて前記駆動信号生成手段に
    おける位相処理を補正することを特徴とする請求項1〜
    3のいずれか1つに記載の自動車用アクティブ騒音制御
    装置。
JP8126030A 1996-05-21 1996-05-21 自動車用アクティブ騒音制御装置 Pending JPH09310646A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102750943A (zh) * 2011-04-21 2012-10-24 J·埃贝施佩歇尔有限及两合公司 传输路径补偿器
CN113847118A (zh) * 2021-09-10 2021-12-28 浙江吉利控股集团有限公司 一种排气消音器总成主动发声的系统及方法

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