JPS5970868A - 容積可変式共鳴消音システム - Google Patents
容積可変式共鳴消音システムInfo
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- JPS5970868A JPS5970868A JP57179887A JP17988782A JPS5970868A JP S5970868 A JPS5970868 A JP S5970868A JP 57179887 A JP57179887 A JP 57179887A JP 17988782 A JP17988782 A JP 17988782A JP S5970868 A JPS5970868 A JP S5970868A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1222—Flow throttling or guiding by using adjustable or movable elements, e.g. valves, membranes, bellows, expanding or shrinking elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
- F02M35/10013—Means upstream of the air filter; Connection to the ambient air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
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- Exhaust Silencers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車などに用いられる内燃機関の吸気騒音を
低減させるための共鳴消音システムに関し、さらに詳し
くは容積可変式の共鳴消音システムに関する。
低減させるための共鳴消音システムに関し、さらに詳し
くは容積可変式の共鳴消音システムに関する。
内燃機関は、空気清浄器において律動的な吸気騒音を発
生する。この騒音を吸気抵抗を増大させることなく低減
さける方法として、空気の共振を利用して騒音を吸収づ
る共鳴消音器があり、律動的な騒音に対しては特に有効
である。しかし従来のこの種の共鳴消音器においては、
共鳴器容積が固定されており従って特定の周波数に対し
てだけしか消音効果が得られなかった。そのため例えば
自動車に適用した場合は、特定の１２９２回転数につい
てのみ有効であり、走行中吸気騒音の強弱が大きく変化
したり、また異なる車種に適用するときは、そのエンジ
ン回転数に対応して種々の容積を有する共鳴器を準備し
なければならなかった。
生する。この騒音を吸気抵抗を増大させることなく低減
さける方法として、空気の共振を利用して騒音を吸収づ
る共鳴消音器があり、律動的な騒音に対しては特に有効
である。しかし従来のこの種の共鳴消音器においては、
共鳴器容積が固定されており従って特定の周波数に対し
てだけしか消音効果が得られなかった。そのため例えば
自動車に適用した場合は、特定の１２９２回転数につい
てのみ有効であり、走行中吸気騒音の強弱が大きく変化
したり、また異なる車種に適用するときは、そのエンジ
ン回転数に対応して種々の容積を有する共鳴器を準備し
なければならなかった。
本発明の目的はエンジン運転中、回転数のいかんにかか
わらず消音効果を有し、また種々のエンジンに対して共
通して使用できる汎用消音器を提供することである。本
目的は、吸気騒音の基本周波数を検出し、該周波数に対
応して共鳴器の容積を制御づるように作動する本発明の
消音システムにより達成される。
わらず消音効果を有し、また種々のエンジンに対して共
通して使用できる汎用消音器を提供することである。本
目的は、吸気騒音の基本周波数を検出し、該周波数に対
応して共鳴器の容積を制御づるように作動する本発明の
消音システムにより達成される。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
まず第１図に従い本発明のシステムの概要を説明する。
内燃機関のシリンダ３は吸気管１、空気清浄器２を通っ
て燃焼用空気を吸入する。吸気管１の途中には共鳴器５
が導管４により連結されている。共鳴器５は後述するア
クチュエータにより制御される可動ピストン６により共
鳴器の深さ（とそれに伴って容積Ｖとが制御される。共
鳴器の構造、容積制御の機構については後述する。音圧
検知器は吸気管１、空気清浄器２に向って設置されるが
、吸気騒音以外の騒音を拾わぬように、指向性の強い検
知器を使用するとともに、防振ゴムまたは防振スプリン
グなどを用いた防振装置を介して支持されることが望ま
しい。吸気騒音は音圧検知器により検知され、電気信号
に変換されて、電子制御ユニットに送られ、周波数分析
器により周波数分析が行われる。周波数分析は一般に第
２図に示すように、１／３オクターブ毎に音圧レベルを
ザンプリングしプロットする。この音圧分布に基いて最
大音圧を有する周波数ｆｐを検出するが、その評価範囲
は分析を行った全範囲に及ぶ必要はなく、エンジン回転
数範囲を考慮の上第２図に鎖線で示したように適宜制限
して差支えない。
て燃焼用空気を吸入する。吸気管１の途中には共鳴器５
が導管４により連結されている。共鳴器５は後述するア
クチュエータにより制御される可動ピストン６により共
鳴器の深さ（とそれに伴って容積Ｖとが制御される。共
鳴器の構造、容積制御の機構については後述する。音圧
検知器は吸気管１、空気清浄器２に向って設置されるが
、吸気騒音以外の騒音を拾わぬように、指向性の強い検
知器を使用するとともに、防振ゴムまたは防振スプリン
グなどを用いた防振装置を介して支持されることが望ま
しい。吸気騒音は音圧検知器により検知され、電気信号
に変換されて、電子制御ユニットに送られ、周波数分析
器により周波数分析が行われる。周波数分析は一般に第
２図に示すように、１／３オクターブ毎に音圧レベルを
ザンプリングしプロットする。この音圧分布に基いて最
大音圧を有する周波数ｆｐを検出するが、その評価範囲
は分析を行った全範囲に及ぶ必要はなく、エンジン回転
数範囲を考慮の上第２図に鎖線で示したように適宜制限
して差支えない。
最大音圧周波数ｆｐが判明したら、共鳴器５の容積Ｖを
共鳴器の共鳴周波数がＦｐ になるように調整しなけ
ればならない。共鳴周波数は容ｖ４ｖの函数であり、一
般に で表される。ここにＣは音速、Ｋは共鳴器の導管４の数
、形状、吸気管１の形状などにより決まる常数である。
共鳴器の共鳴周波数がＦｐ になるように調整しなけ
ればならない。共鳴周波数は容ｖ４ｖの函数であり、一
般に で表される。ここにＣは音速、Ｋは共鳴器の導管４の数
、形状、吸気管１の形状などにより決まる常数である。
Ｋの値は針幹式を用いて概粋）るとともに、実験により
確認することが好ましい。上記式を用いて容積■が求め
られれば、対応する共鳴器深さ（が得られ、深さ（に対
応する電気信号がアクチュエータへと送られる。上記の
５１算は電子制御ユニットの演算回路において実行され
る。
確認することが好ましい。上記式を用いて容積■が求め
られれば、対応する共鳴器深さ（が得られ、深さ（に対
応する電気信号がアクチュエータへと送られる。上記の
５１算は電子制御ユニットの演算回路において実行され
る。
共鳴器の容積Ｖを前記電気信号に対応して制御りるアク
チュエータどしては種々の方式が考えられる。例えば、
第３図に示づように、ステップモータ７を用い、その回
転角度を歯車８、ラック９を介してピストン６の変位に
換え、共鳴器５の容積を制御する方式がある。ステップ
モータ７には専用の演算回路を付属させ、共鳴器の深さ
を指示した前記電気信号に対応してパルスモータを正転
または逆転させ回転子の回転位置を一義的に規定し、従
ってまたピストン６の位置を一義的に規定することが可
能である。この場合はピストン位置を検知してフィード
バックするような機構は必要としない。ビス１−ンのス
テップ変位量はステップモータ７、ギヤ８．９を適切に
選定することにより、使用上の要求に応じて充分小さく
することが可能である。あるいは別の方式として、第４
図に示すように、吸入用エアポンプ１０ど排出用１アボ
ンブ１１とを使用し、共鳴器５の深さ（に対する上述し
た指令値ど、位置検知器１３により検知されたフィード
バック信号とに基いて■アバラグ１２に空気を送りまた
は空気を抜い（その容積を変化させ、従って共鳴器の容
積を変化させることも出来る。この場合エアバッグ１２
の殻皮の合成が共鳴器の共振周波数に影ＩＰ＝ｌるので
、前記周波数の公式を修正し、実験により確認する必要
がある。この方式において、空気の代りに水を用い、ウ
ォータポンプにより作動させることも可能である。
チュエータどしては種々の方式が考えられる。例えば、
第３図に示づように、ステップモータ７を用い、その回
転角度を歯車８、ラック９を介してピストン６の変位に
換え、共鳴器５の容積を制御する方式がある。ステップ
モータ７には専用の演算回路を付属させ、共鳴器の深さ
を指示した前記電気信号に対応してパルスモータを正転
または逆転させ回転子の回転位置を一義的に規定し、従
ってまたピストン６の位置を一義的に規定することが可
能である。この場合はピストン位置を検知してフィード
バックするような機構は必要としない。ビス１−ンのス
テップ変位量はステップモータ７、ギヤ８．９を適切に
選定することにより、使用上の要求に応じて充分小さく
することが可能である。あるいは別の方式として、第４
図に示すように、吸入用エアポンプ１０ど排出用１アボ
ンブ１１とを使用し、共鳴器５の深さ（に対する上述し
た指令値ど、位置検知器１３により検知されたフィード
バック信号とに基いて■アバラグ１２に空気を送りまた
は空気を抜い（その容積を変化させ、従って共鳴器の容
積を変化させることも出来る。この場合エアバッグ１２
の殻皮の合成が共鳴器の共振周波数に影ＩＰ＝ｌるので
、前記周波数の公式を修正し、実験により確認する必要
がある。この方式において、空気の代りに水を用い、ウ
ォータポンプにより作動させることも可能である。
共鳴器５の構造は、容積制御の機構として、第１図、第
３図に示したようにピストン６を摺動させたり、第４図
に示したように、流体バッグ１：２の伸縮を利用したり
種々の態様が考えられる。さらにピストン摺動方式にお
いても、第５ａ図のような機械加工されたピストン、第
５ｂ図のような板金プレス加工されたピストンまたは第
５ｃ図のように板金探しほりをされて、共鳴器の下蓋を
形成しているなどシール１４を備えて種々の構造が可能
である。
３図に示したようにピストン６を摺動させたり、第４図
に示したように、流体バッグ１：２の伸縮を利用したり
種々の態様が考えられる。さらにピストン摺動方式にお
いても、第５ａ図のような機械加工されたピストン、第
５ｂ図のような板金プレス加工されたピストンまたは第
５ｃ図のように板金探しほりをされて、共鳴器の下蓋を
形成しているなどシール１４を備えて種々の構造が可能
である。
上述したように本発明においては現実に発生づる吸気騒
音を検知し、それに応じて共鳴消音器の容積を変更して
、共振吸収を行っているので、内燃機関の周波数が変化
しても有効に消音作用を行い、従ってまた種々の内燃機
関に伺等の修正を施すこともなく使用することも可能で
ある。
音を検知し、それに応じて共鳴消音器の容積を変更して
、共振吸収を行っているので、内燃機関の周波数が変化
しても有効に消音作用を行い、従ってまた種々の内燃機
関に伺等の修正を施すこともなく使用することも可能で
ある。
第１図は本発明の消音システムの説明ブロック図、
第２図は周波数分析の結果を示す図、
第３図は共鳴器容積制ｔｌＩＩ機構の説明図、第４図は
第３図と同じく共鳴器容積制御機構の別の態様を示す説
明図、 第５ａ図、第５１］図、第５Ｃ図は共鳴器の種々の構造
を示す説明図である。 図に、１３いて、 １・・・吸気管、 ５・・・共鳴器、 ６・・・ピストン、 ７・・・ステップモータ である。 代理人 浅 村 皓 外４名
第３図と同じく共鳴器容積制御機構の別の態様を示す説
明図、 第５ａ図、第５１］図、第５Ｃ図は共鳴器の種々の構造
を示す説明図である。 図に、１３いて、 １・・・吸気管、 ５・・・共鳴器、 ６・・・ピストン、 ７・・・ステップモータ である。 代理人 浅 村 皓 外４名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内燃機関の吸気騒音を低減させるための共鳴消音システ
ムにおいて、 内燃機関の空気吸入口近くに配置されて主に吸気騒音を
検出する音圧検知器と、 内燃機関の吸気管の側方に吸気管に連通して設けられた
容積可変の空気共鳴器と、 前記音圧検知器の信号に基いて前記共鳴器の容積を制御
するだめの電気信号を形成する電子制御ユニットと、 前記ユニツ］・の電気信号に応答して前記共鳴器の容積
を制御するアクチュエータとを有し、前記電子制御ユニ
ットは前記検知器により検知された騒音の周波数を分析
し、最大音圧を有する周波数を検出し、該最大音圧周波
数に等しい共鳴周波数を有する前記共鳴器の容積を算出
し、該容積を目標として共鳴器容積を制御する信号を前
記アクチュエータに送っていることを特徴とする容積可
変式共鳴消音システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179887A JPS5970868A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 容積可変式共鳴消音システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179887A JPS5970868A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 容積可変式共鳴消音システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970868A true JPS5970868A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH057553B2 JPH057553B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16073628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57179887A Granted JPS5970868A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 容積可変式共鳴消音システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970868A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01114970U (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | ||
| US5692052A (en) * | 1991-06-17 | 1997-11-25 | Nippondenso Co., Ltd. | Engine noise control apparatus |
| JPH10102621A (ja) * | 1996-09-25 | 1998-04-21 | Bridgestone Corp | 共鳴吸音機構 |
| JP2002129982A (ja) * | 2000-05-26 | 2002-05-09 | Alstom Power Nv | 燃焼器内の音響振動を減衰するための装置 |
| US7273130B2 (en) * | 2002-07-16 | 2007-09-25 | Eads Deutschland Gmbh | Device and method for active soundproofing, and power unit for aeroplanes |
| JP2009231463A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Hitachi Ltd | 電子機器の消音機構及び消音器 |
| GB2579181B (en) * | 2018-11-21 | 2021-10-20 | Jaguar Land Rover Ltd | A vehicle bonnet, a method of assembling a vehicle bonnet and a vehicle comprising a bonnet |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5560444U (ja) * | 1978-10-20 | 1980-04-24 | ||
| JPS55123610U (ja) * | 1979-02-26 | 1980-09-02 | ||
| JPS57135212A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Muffler |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57179887A patent/JPS5970868A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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| US6634457B2 (en) * | 2000-05-26 | 2003-10-21 | Alstom (Switzerland) Ltd | Apparatus for damping acoustic vibrations in a combustor |
| US7273130B2 (en) * | 2002-07-16 | 2007-09-25 | Eads Deutschland Gmbh | Device and method for active soundproofing, and power unit for aeroplanes |
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| GB2579181B (en) * | 2018-11-21 | 2021-10-20 | Jaguar Land Rover Ltd | A vehicle bonnet, a method of assembling a vehicle bonnet and a vehicle comprising a bonnet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057553B2 (ja) | 1993-01-29 |
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