WO2018186069A1 - 車両動力源騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

この車両動力源騒音低減装置は、車両を駆動させるための車両動力源が収容される収容部内に配置され、車両動力源から放射される騒音を低減する、騒音とは逆位相のキャンセル音を発生させるスピーカを備える。スピーカは、車両動力源から放射される騒音の放射方向に沿った方向で、かつ、収容部と車外とを連通する開口部に向かってキャンセル音を放射するように配置されている。

Description

車両動力源騒音低減装置

　本発明は、車両動力源騒音低減装置に関し、特に、車両動力源から放射される騒音を低減する車両動力源騒音低減装置に関する。

　従来、車両動力源から放射される騒音を低減する車両動力源騒音低減装置が知られている。このような車両動力源騒音低減装置は、たとえば、特開平２－３０６８４５号公報に開示されている。

　特開平２－３０６８４５号公報には、エンジンが収容されるエンジン収容部（エンジンルーム）よりも後方の車室内における運転者の耳元（受聴点）において、エンジンの爆発に起因する騒音を低減する、車室内騒音の低減装置が開示されている。この車室内騒音の低減装置は、車室内に設けられたスピーカと、受聴点における騒音を低減するように音の位相および音圧を調整して、スピーカに出力する制御手段とを備えている。

特開平２－３０６８４５号公報

　しかしながら、特開平２－３０６８４５号公報に記載された車室内騒音の低減装置では、受聴点である車室の一地点において、エンジンに起因する騒音を低減することが可能である一方、エンジン収容部（エンジンルーム）から車外に漏れ出る騒音は低減されないという不都合がある。このため、車両の外部（車外）に漏れ出る騒音を十分に低減することができないという問題点がある。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することが可能な車両動力源騒音低減装置を提供することである。

　上記目的を達成するために、この発明の一の局面における車両動力源騒音低減装置は、車両を駆動させるための車両動力源が収容される収容部内に配置され、車両動力源から放射される騒音を低減する、騒音とは逆位相のキャンセル音を発生させるスピーカを備え、スピーカは、車両動力源から放射される騒音の放射方向に沿った方向で、かつ、収容部と車外とを連通する開口部に向かってキャンセル音を放射するように配置されている。

　この発明の一の局面による車両動力源騒音低減装置では、上記のように、スピーカは、車両動力源から放射される騒音の放射方向に沿った方向で、かつ、車両動力源が収容される収容部に設けられた開口部に向かってキャンセル音を放射するように配置されている。これにより、収容部の開口部からキャンセル音を車外に放射することができるので、車外に漏れ出る騒音を低減することができる。また、収容部の開口部以外の部分から車外に漏れ出る騒音に比べて、大きな音圧になりやすい収容部の開口部から車外に漏れ出る騒音を、開口部に向かって放射されるキャンセル音により効果的に低減することができる。これらの結果、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。

　上記一の局面による車両動力源騒音低減装置において、好ましくは、スピーカは、複数設けられており、複数のスピーカは、各々、収容部に設けられた複数の開口部の各々に対応付けられており、対応する開口部に向かってキャンセル音を放射するように配置されている。

　このように構成すれば、複数の開口部の各々から車外に漏れ出る騒音を、対応するスピーカから放射されるキャンセル音により効果的に低減することができるので、車外に漏れ出る騒音を十分かつ確実に低減することができる。

　この場合、好ましくは、収容部の開口部は、収容部の車両の室内とは反対側に形成された第１開口部と、収容部の少なくとも底部に形成された第２開口部とを含み、複数のスピーカは、第１開口部に向かってキャンセル音を放射するように配置された第１スピーカと、第２開口部に向かってキャンセル音を放射するように配置された第２スピーカとを含む。

　このように構成すれば、収容部の車両の室内とは反対側に形成された第１開口部、および、収容部の少なくとも底部に形成された第２開口部から車外に漏れ出る騒音を、それぞれ、対応する第１スピーカおよび第２スピーカから放射されるキャンセル音により効果的に低減することができる。

　上記複数のスピーカが第２スピーカを含む構成において、好ましくは、第２開口部は、収容部の底部と側部とに亘って形成されており、第２スピーカは、第２開口部のうち、側部の一方側部および一方側部側の底部に亘って形成された第１開口部分に向かってキャンセル音を放射するように配置された一方スピーカと、第２開口部のうち、側部の他方側部および他方側部側の底部に亘って形成された第２開口部分に向かってキャンセル音を放射するように配置された他方スピーカとを有する。

　このように構成すれば、収容部の底部と側部とに亘って形成された大きな第２開口部であっても、第２開口部の第１開口部分に対応する一方スピーカと、第２開口部の第２開口部分に対応する他方スピーカによって、第２開口部から車外に漏れ出る騒音を効果的に低減することができる。

　上記一の局面による車両動力源騒音低減装置において、好ましくは、スピーカは、開口部の近傍に配置されている。

　このように構成すれば、開口部の近傍に配置されたスピーカからキャンセル音を車外に確実に放射することができるので、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。また、スピーカから放射されるキャンセル音の一部が、開口部から車外に出ずに、収容部内で反射するのを抑制することができる。これにより、収容部内での反射に起因して反射したキャンセル音の位相が開口部から出る際に変化するのを抑制することができるので、位相の変化に起因して騒音の低減が行えなくなるのを抑制することができる。この結果、騒音の低減を確実に行うことができる。

　上記一の局面による車両動力源騒音低減装置において、好ましくは、複数のスピーカのうちのいずれかは、警告音を発生させる車両のホーンを兼ねる。

　このように構成すれば、ホーンを車両動力源騒音低減装置とは別個に設ける必要がないので、車両動力源騒音低減装置が設けられた車両において、部品点数が増加するのを抑制することができる。

　上記一の局面による車両動力源騒音低減装置において、好ましくは、車両動力源は、エンジン本体と、エンジン本体に接続される吸気分配管および排気合流管とを有するエンジンを含む。

　このようなエンジンを備える車両において、エンジン、吸気分配管および排気合流管に起因する騒音がエンジンから放射される場合であっても、スピーカを、エンジンから放射される騒音の放射方向に沿った方向、かつ、エンジンルームと車外とを連通する開口部に向かってにキャンセル音を放射するように配置することによって、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。

　上記開口部が第１開口部と第２開口部とを含む構成において、好ましくは、車両動力源は、エンジン本体と、エンジン本体に接続される吸気分配管および排気合流管とを有するエンジンを含み、第１開口部は、車両のフロントグリルの開口部であり、第２開口部は、車両のステアリングロッドまたはサスペンションのための開口部、排気合流管に接続される排気ダクトのための開口部、および、収容部内の空気を放出するための開口部の少なくともいずれかである。

　このように構成すれば、エンジンを備える車両においてエンジンを駆動させて駆動力を駆動機構に伝えるために開口部が形成されている場合において、開口部から車外に漏れ出る騒音を、開口部に向かってキャンセル音を放射するスピーカにより十分に低減することができる。

　上記一の局面による車両動力源騒音低減装置において、好ましくは、スピーカは、車両動力源の外表面近傍に配置されている。

　このように構成すれば、騒音とキャンセル音との間に大きな位相差が生じるのを抑制することができるので、大きな位相差に起因して騒音とキャンセル音とが強め合うのを確実に抑制することができる。

　この場合、好ましくは、スピーカのキャンセル音を発生させる音波発生部は、車両動力源の外表面から、騒音の最大周波数に対応する最小波長の１／４の距離未満の範囲内に配置されている。

　このように構成すれば、騒音とキャンセル音との間に大きな位相差が生じるのを確実に抑制することができる。

本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置が搭載された車両を概略的に示した側面図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置のエンジンルーム内を示した横断面図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置のエンジンルーム内を示した縦断面図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置のエンジンルーム内を示した縦断面図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置を搭載する車両の下方から見た下面図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置のブロック図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置のキャンセル音データの取得を説明するための模式的な平面図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置の記憶部に記憶されたキャンセル音データを説明するための図である。 本発明の第２実施形態によるエンジン騒音低減装置のエンジンルーム内を示した縦断面図である。 本発明の第２実施形態によるエンジン騒音低減装置のエンジンルーム内を示した縦断面図である。 本発明の第２実施形態によるエンジン騒音低減装置を搭載する車両の下方から見た下面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

　（第１実施形態）
　図１～図８を参照して、本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置１００（車両動力源騒音低減装置の一例）が搭載される車両１について説明する。なお、第１実施形態では、車両１の走行方向（Ｘ軸方向）の前方をＸ１方向とし、後方をＸ２方向とする。また、地面Ｇ（図１参照）に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）の上方をＺ１方向とし、下方（地面Ｇ側）をＺ２方向とする。また、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と直交する車両１の幅方向（Ｙ軸方向）の一方側をＹ１方向とし、他方側をＹ２方向とする。

（車両の構成）
　本発明の第１実施形態によるエンジン騒音低減装置１００が搭載されるいわゆるＦＦ駆動方式の車両１は、図１に示すように、車両１を駆動させるためのエンジン１０が収容されるエンジンルーム２（収容部の一例）と、エンジンルーム２よりも後方に設けられた車内３とを備えている。車内３は、シート３ａが配置されており、図示しない運転者および搭乗者が乗車する車内空間である。エンジンルーム２と車内３とは、ダッシュボード４により区画されている。ダッシュボード４のエンジンルーム２側には、遮音のための防音材（図示せず）が取り付けられている。

　また、車両１は、ステアリング部５と、ステアリング部５により向きが変化されることによって、車両１の走行方向を変更するための４個の車輪６とをさらに備えている。ステアリング部５は、運転者により操作されるステアリングホイール５ａと、ステアリングホイール５ａからエンジンルーム２に向かって前方および下方に延びるステアリングシャフト５ｂと、幅方向に延び、車両１の前方の一対の車輪６に接続されるステアリングロッド５ｃと、ギアボックス５ｄとを含んでいる。ギアボックス５ｄは、ステアリングシャフト５ｂとステアリングロッド５ｃとを接続している。

　また、車両１は、車輪６とボディ（フレーム７）との間に配置され、ボディに伝達される地面Ｇからの振動を低減するサスペンション８をさらに備えている。サスペンション８は、車輪６近傍に配置されたコイルスプリング８ａと、車輪６からエンジンルーム２に向かって延び、コイルスプリング８ａおよびフレーム７に接続されるアーム部８ｂ（図２参照）とを含んでいる。

　また、エンジンルーム２は、図１および図２に示すように、前方（Ｘ１方向）に配置されたバンパー２ａ、両側方（Ｙ１およびＹ２方向）にそれぞれ配置された一対のサイドパネル２ｂ、後方（Ｘ２方向）に配置されたダッシュボード４、上方（Ｚ１方向）に配置されたボンネット２ｃ、および、下方に配置されたアンダーカバー２ｄおよび２ｅとにより取り囲まれることにより形成されている。つまり、エンジンルーム２のＹ軸方向の両側部は、それぞれ、一対のサイドパネル２ｂにより構成されているとともに、エンジンルーム２の底部は、アンダーカバー２ｄおよび２ｅにより構成されている。

　なお、バンパー２ａ、一対のサイドパネル２ｂ、ダッシュボード４、ボンネット２ｃ、アンダーカバー２ｄおよび２ｅは、フレーム７に取り付けられている。また、バンパー２ａとボンネット２ｃとの間には、フロントグリル９が配置されている。

　エンジンルーム２内には、図２～図５に示すように、４個の気筒が幅方向（Ｙ軸方向）に並ぶ４気筒直列エンジン１０（以降、エンジン１０と省略する、車両動力源の一例）と、エンジン１０に接続され、エンジン１０内を流通するエンジン冷却水を冷却するためのラジエータ２０とが収容されている。エンジン１０は、車両１を駆動させるために設けられており、エンジンルーム２の略中央に配置されている。ラジエータ２０は、エンジン１０の前方で、かつ、フロントグリル９の後方に配置されている。ラジエータ２０は、フロントグリル９から取り込まれた空気により、エンジン冷却水を冷却する機能を有している。

　また、車両１の車内３とは反対側（前方）のフロントグリル９には、エンジンルーム２と開口部２ｆ（第１開口部の一例）が形成されている。さらに、両側方（Ｙ１およびＹ２方向）にそれぞれ配置された一対のサイドパネル２ｂと、底部（Ｚ２方向側の部分）で、かつ、後部（Ｘ２方向側の部分）のアンダーカバー２ｅとの間には、開口部２ｇ（第２開口部の一例）が形成されている。これら開口部２ｆおよび開口部２ｇは、エンジンルーム２と車外（車両１の外部）とを連通している。

　開口部２ｆは、車両１およびフロントグリル９における幅方向の略中央に格子状に形成されている。なお、開口部２ｆは、エンジン１０のエンジン本体１１よりも前方（Ｘ１方向）に形成されている。また、開口部２ｆは、車両１の前方からエンジンルーム２内に空気を取り込むために設けられている。

　開口部２ｇは、エンジンルーム２のＹ軸方向の一方方向側の側部および他方方向側の側部にそれぞれ形成された開口部分２ｈおよび２ｉと、エンジンルーム２の後部で、かつ、底部において、幅方向の全体に亘って形成された開口部分２ｊおよび２ｋとを有している。開口部分２ｊは、エンジンルーム２の底部のＹ１方向側に形成され、開口部分２ｋは、エンジンルーム２の底部のＹ２方向側に形成されている。また、開口部２ｇの開口部分２ｈ～２ｋは、連通している。

　また、開口部２ｇのうち、開口部分２ｈおよび２ｉは、共に、ステアリングロッド５ｃと車輪６とを接続するとともに、サスペンション８のアーム部８ｂをエンジンルーム２内に引き込むために設けられている。開口部２ｇのうち、エンジンルーム２の底部における開口部分２ｊおよび２ｋは、排気ダクト１４をエンジンルーム２から車外に導くために設けられている。また、開口部２ｇは、フロントグリル９からエンジンルーム２内に取り込まれた空気を車外に排出するために設けられている。

　エンジン１０は、４個の気筒１０ａが設けられ、気筒において吸気、圧縮、膨張（燃焼）および排気の各工程が連続して行われるエンジン本体１１と、エンジン本体１１に接続されるインテークマニホールド１２（吸気分配管の一例）およびエキゾーストマニホールド１３（排気合流管の一例）とを含んでいる。

　インテークマニホールド１２は、図示しない吸気ダクトに接続されている。エキゾーストマニホールド１３は、排気ダクト１４に接続されている。排気ダクト１４は、車両１の底部において後方に向かって延びている。

　インテークマニホールド１２は、サージタンク１２ａと、サージタンク１２ａから分岐する４個の分岐管１２ｂとを含んでいる。４個の分岐管１２ｂは、それぞれ、対応する４個の気筒１０ａに吸気を供給（分配）する機能を有している。エキゾーストマニホールド１３は、４個の分岐管１３ａを含んでいる。４個の分岐管１３ａは、それぞれ、対応する４個の気筒１０ａからの排気を排気ダクト１４に集合させる機能を有している。

　なお、エンジン１０では、様々な音が騒音として発生している。具体的には、膨張（燃焼）工程におけるエンジン本体１１内での爆発音、吸気脈動等に起因する音などが騒音として発生する。発生した騒音は、エンジン１０の外表面１０ｂから離れる放射方向に向かって外表面１０ｂの全面から放射されて、主にエンジンルーム２の開口部２ｆおよび２ｇから車外に漏れ出る。なお、騒音は、エンジン１０の駆動状態に応じて、周波数および音圧が変化する。そして、騒音における周波数および音圧の変化は、主にエンジン回転数およびエンジン負荷率に起因する。

　ここで、第１実施形態では、車両１には、エンジン１０の騒音を低減させるためのエンジン騒音低減装置１００が搭載されている。エンジン騒音低減装置１００は、図６に示すように、エンジン１０から放射される騒音と逆位相のキャンセル音を発生させる３個（複数）のスピーカ３０（前側スピーカ３０ａ、後側スピーカ３０ｂ、後側スピーカ３０ｃ）と、スピーカ３０にキャンセル音を発生させるための出力部４０とを含んでいる。なお、３個のスピーカ３０は、図２に示すように、エンジンルーム２内に配置されている。

　３個のスピーカ３０は、等しい構造を有している。具体的には、図７に示すように、スピーカ３０は、スピーカボックス３１と、スピーカボックス３１内に配置されたコイル３２、マグネット３３、および、振動板３４（音波発生部の一例）とを有している。スピーカ３０では、コイル３２に電流が流れた際に、マグネット３３の磁界により、コイル３２およびコイル３２に接続された振動板３４とが振動する。この振動が音波として、スピーカボックス３１から放射されるように構成されている。なお、このスピーカ３０は、一般的な指向性を有するスピーカであり、正面軸（振動板３４の中心を通り、振動板３４に対して直交する方向に延びる軸）を中心として、９０度以上１８０度以下の指向角度（正面軸の音圧レベルより６ｄＢ音が小さくなる位置の角度）を有している。

　ここで、第１実施形態では、図２～図５に示すように、３個のスピーカ３０は、各々、エンジン１０の外表面１０ｂから離れる方向に向かってキャンセル音を発生させるように構成されている。さらに、３個のスピーカ３０は、エンジンルーム２と車外とを連通する開口部２ｆまたは２ｇのいずれかに向かってキャンセル音を放射するように配置されている。なお、３個のスピーカ３０のうち、前側スピーカ３０ａ（第１スピーカの一例）は、開口部２ｆに対応しており、後側スピーカ３０ｂ（第２スピーカおよび一方スピーカの一例）および後側スピーカ３０ｃ（第２スピーカおよび他方スピーカの一例）は、開口部２ｇに対応している。

　具体的には、前側スピーカ３０ａは、図２～図４に示すように、エンジン１０の前方（Ｘ１方向）で、かつ、エンジン１０の外表面１０ｂ近傍に配置されている。さらに、前側スピーカ３０ａは、エンジンルーム２の前方に形成された開口部２ｆ近傍に配置されている。そして、前側スピーカ３０ａは、開口部２ｆに向かって前方にキャンセル音を発生させるように構成されている。

　後側スピーカ３０ｂは、図２、図４および図５に示すように、エンジン１０の幅方向の一方側（Ｙ１方向側）で、かつ、エンジン１０の外表面１０ｂ近傍に配置されている。さらに、後側スピーカ３０ｂは、エンジンルーム２の後方かつ下方に形成された開口部２ｇ近傍に配置されている。そして、後側スピーカ３０ｂは、開口部２ｇに向かって、後方、下方、かつ、Ｙ１方向にキャンセル音を発生させるように構成されている。

　後側スピーカ３０ｃは、図２、図３および図５に示すように、エンジン１０の幅方向の他方側（Ｙ２方向側）で、かつ、エンジン１０の外表面１０ｂ近傍に配置されている。さらに、後側スピーカ３０ｃは、開口部２ｇ近傍に配置されている。そして、後側スピーカ３０ｃは、エンジンルーム２の開口部２ｇに向かって、後方、下方、かつ、Ｙ２方向にキャンセル音を発生させるように構成されている。

　なお、図２および図５に示すように、後側スピーカ３０ｂは、側部における開口部２ｇのうちのＹ１方向側の開口部分２ｈ（第１開口部分の一例）と、底部における開口部２ｇのうちのＹ１方向側の開口部分２ｊ（第１開口部分の一例）とに向かってキャンセル音を発生させるように構成されている。また、後側スピーカ３０ｃは、側部における開口部２ｇのうちのＹ２方向側の開口部分２ｉ（第２開口部分の一例）と、底部における開口部２ｇのうちのＹ２方向側の開口部分２ｋ（第２開口部分の一例）とに向かってキャンセル音を発生させるように構成されている。

　また、複数のスピーカ３０がそれぞれ異なる方向に向かってキャンセル音を発生させることによって、キャンセル音が互いに干渉するのを抑制することが可能である。

　また、図７に示すように、複数のスピーカ３０の振動板３４は、各々、エンジン１０の外表面１０ｂから距離Ｌの位置に配置されている。なお、距離Ｌは、騒音の最大周波数ｆｍａｘに対応する最小波長をλｍｉｎとした場合に、Ｌ＜λｍｉｎ／４を満たしている。つまり、スピーカ３０の振動板３４は、エンジン１０の外表面１０ｂから、騒音の最大周波数ｆｍａｘに対応する最小波長λｍｉｎの１／４の距離未満の範囲内（つまり、外表面１０ｂ近傍）に配置されている。これにより、騒音の放射源とキャンセル音の放射源とを近傍に確実に配置することが可能である。

　出力部４０は、図６に示すように、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）４１と、信号を増幅するアンプ４２とを有している。ＥＣＵ４１は、エンジン１０全体の制御を行う機能を有している。また、ＥＣＵ４１には、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成される記憶部４３が設けられている。記憶部４３には、前側スピーカ３０ａから発生させるキャンセル音に対応する複数のキャンセル音データ４３ａと、後側スピーカ３０ｂから発生させるキャンセル音に対応する複数のキャンセル音データ４３ｂと、後側スピーカ３０ｃから発生させるキャンセル音に対応する複数のキャンセル音データ４３ｃとが記憶されている。

　このキャンセル音データ４３ａ～４３ｃは、エンジン１０のエンジン負荷率およびエンジン回転数の両方を変化させた場合の各々のエンジン負荷率および各々のエンジン回転数での騒音に対応するキャンセル音のキャンセル音データである。なお、記憶部４３には、図８に示すように、０％より大きく１００％以下のエンジン負荷率と、０ｒｐｍより大きく６０００ｒｐｍ（最大回転数）以下のエンジン回転数とに対応するキャンセル音データ４３ａ～４３ｃがそれぞれ記憶されている。たとえば、２０％のエンジン負荷率で、かつ、４０００ｒｐｍのエンジン回転数である場合のキャンセル音データ４３ａ～４３ｃや、６０％のエンジン負荷率で、かつ、５０００ｒｐｍのエンジン回転数である場合のキャンセル音データ４３ａ～４３ｃなどがそれぞれ記憶されている。

　また、図８には詳細には記載していないものの、記憶部４３において、キャンセル音データ４３ａ～４３ｃは、各々、エンジン負荷率に関しては５％刻み、エンジン回転数に関しては５０ｒｐｍ刻みで記憶されている。つまり、キャンセル音データ４３ａ～４３ｃは、各々、２４００（＝２０×１２０）個、記憶部４３に記憶されている。

　ここで、キャンセル音データ４３ａ～４３ｃは、下記の方法で予め取得される。まず、図７に示すように、エンジン１０および３個のマイクを、壁面反響のない空間である無響音室内に配置する。ここで、３個のマイクの集音位置を、前側スピーカ３０ａ、後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃの振動板３４の位置とそれぞれ略一致させる。そして、測定するエンジン負荷率およびエンジン回転数でエンジン１０を駆動させた際のエンジン音（騒音）を、３個のマイクによって取得する。そして、取得した騒音の騒音データを逆位相の波形に変換することによって、測定するエンジン負荷率およびエンジン回転数におけるキャンセル音に対応するキャンセル音データ４３ａ～４３ｃが取得されて、記憶部４３に記憶される。

　そして、ＥＣＵ４１は、車両走行時に、記憶部４３に記憶されたキャンセル音データ４３ａ～４３ｃ（図８参照）の中から、現時点でのエンジン回転数およびエンジン負荷率に対応するキャンセル音データ４３ａ～４３ｃを取得するように構成されている。そして、ＥＣＵ４１は、図６に示すように、アンプ４２を介して、取得したキャンセル音データ４３ａ～４３ｃを、それぞれ、前側スピーカ３０ａ、後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃに信号として送信するように構成されている。この結果、前側スピーカ３０ａ、後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃの各々から、現時点でのエンジン回転数およびエンジン負荷率に対応するキャンセル音が出力される。

　また、記憶部４３には、警告音を発生させるためのホーン音データ４３ｄが記憶されている。ＥＣＵ４１は、運転者から警告音を発生させる指示が行われた場合には、記憶部４３に記憶されたホーン音データ４３ｄを前側スピーカ３０ａに信号として送信するように構成されている。これにより、エンジン１０の前方に配置された前側スピーカ３０ａから、警告音が発生する。なお、前側スピーカ３０ａは、警告音を発生させる車両１のホーンを兼ねている。また、前側スピーカ３０ａは、キャンセル音を発生させながら、警告音を発生させることが可能に構成されている。

　（第１実施形態の効果）
　第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

　第１実施形態では、上記のように、スピーカ３０を、エンジン１０から放射される騒音の放射方向に沿った方向で、かつ、エンジン１０が収容されるエンジンルーム２に設けられた開口部２ｆおよび２ｇに向かってキャンセル音を放射するように配置する。これにより、エンジンルーム２の開口部２ｆおよび２ｇからキャンセル音を車外に放射することができるので、車外に漏れ出る騒音を低減することができる。また、エンジンルーム２の開口部２ｆおよび２ｇ以外の部分から車外に漏れ出る騒音に比べて、大きな音圧になりやすいエンジンルーム２の開口部２ｆおよび２ｇから車外に漏れ出る騒音を、開口部２ｆおよび２ｇに向かって放射されるキャンセル音により効果的に低減することができる。これらの結果、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。

　また、第１実施形態では、複数のスピーカ３０のうちの前側スピーカ３０ａを、エンジンルーム２に設けられた複数の開口部のうちの開口部２ｆに対応付けるとともに、対応する開口部２ｆに向かってキャンセル音を放射するように配置する。また、複数のスピーカ３０のうちの後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃを、エンジンルーム２に設けられた複数の開口部のうちの開口部２ｇに対応付けるとともに、対応する開口部２ｇに向かってキャンセル音を放射するように配置する。これにより、複数の開口部２ｆおよび２ｇの各々から車外に漏れ出る騒音を、対応するスピーカ３０から放射されるキャンセル音により効果的に低減することができるので、車外に漏れ出る騒音を十分かつ確実に低減することができる。

　また、第１実施形態では、前側スピーカ３０ａを、エンジンルーム２の車両１の車内３とは反対側（前方）に形成された開口部２ｆに向かってキャンセル音を放射するように配置する。また、後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃを、エンジンルーム２の底部に形成された開口部２ｇに向かってキャンセル音を放射するように配置する。これらにより、エンジンルーム２の車両１の車内３とは反対側に形成された開口部２ｆ、および、エンジンルーム２の底部に形成された開口部２ｇから車外に漏れ出る騒音を、それぞれ、対応する前側スピーカ３０ａならびに後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃから放射されるキャンセル音により効果的に低減することができる。

　また、第１実施形態では、開口部２ｇを、エンジンルーム２の底部と両側部とに亘って形成する。そして、後側スピーカ３０ｂを、開口部２ｇのうち、側部の一方側部および一方側部側の底部に亘って形成された開口部分２ｈおよび２ｊに向かってキャンセル音を放射するように配置する。また、後側スピーカ３０ｃを、開口部２ｇのうち、側部の他方側部および他方側部側の底部に亘って形成された開口部分２ｉおよび２ｋに向かってキャンセル音を放射するように配置する。これらにより、エンジンルーム２の底部と側部とに亘って形成された大きな開口部２ｇであっても、開口部２ｇの開口部分２ｈおよび２ｊに対応する後側スピーカ３０ｂと、開口部２ｇの開口部分２ｉおよび２ｋに対応する後側スピーカ３０ｃによって、開口部２ｇから車外に漏れ出る騒音を効果的に低減することができる。

　また、第１実施形態では、前側スピーカ３０ａを、開口部２ｆの近傍に配置し、後側スピーカ３０ｂおよび３０ｃを、共に、開口部２ｇの近傍に配置する。これにより、開口部２ｆまたは２ｇの近傍に配置されたスピーカ３０からキャンセル音を車外に確実に放射することができるので、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。また、スピーカ３０から放射されるキャンセル音の一部が、開口部２ｆおよび２ｇから車外に出ずに、エンジンルーム２内で反射するのを抑制することができる。これにより、収容部内での反射に起因して反射したキャンセル音の位相が開口部２ｆおよび２ｇから出る際に変化するのを抑制することができるので、位相の変化に起因して騒音の低減が行えなくなるのを抑制することができる。この結果、騒音の低減を確実に行うことができる。

　また、第１実施形態では、複数のスピーカ３０のうちの前側スピーカ３０ａが、警告音を発生させる車両１のホーンを兼ねる。これにより、ホーンをエンジン騒音低減装置１００とは別個に設ける必要がないので、エンジン騒音低減装置１００が設けられた車両１において、部品点数が増加するのを抑制することができる。

　また、第１実施形態では、エンジン１０は、エンジン本体１１と、エンジン本体１１に接続されるインテークマニホールド１２およびエキゾーストマニホールド１３とを有する。このようなエンジン本体１１におけるピストンの上下運動に起因する音、インテークマニホールド１２における吸気脈動等に起因する音などが騒音として、エンジン１０から放射される場合に、スピーカ３０を、エンジン１０から放射される騒音の放射方向に沿った方向、かつ、エンジンルーム２と車外とを連通する開口部２ｆおよび２ｇに向かってにキャンセル音を放射するように配置する。これにより、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。

　また、第１実施形態では、エンジンルーム２の車両１の車内３とは反対側（前方）に形成された開口部２ｆはフロントグリル９の車両１の前方からエンジンルーム２内に空気を取り込むための開口部である。また、エンジンルーム２の底部に形成された開口部２ｇは、車両１のステアリングロッド５ｃおよびサスペンション８のための開口部、エキゾーストマニホールド１３に接続される排気ダクト１４のための開口部、および、エンジンルーム２内の空気を放出するための開口部である。これらにより、エンジン１０を備える車両１においてエンジン１０を駆動させて駆動力を車輪６に伝えるために開口部２ｆおよび２ｇが形成されている場合において、開口部２ｆおよび２ｇから車外に漏れ出る騒音を、開口部２ｆおよび２ｇに向かってキャンセル音を放射するスピーカ３０により十分に低減することができる。

　また、第１実施形態では、スピーカ３０を、エンジン１０の外表面１０ｂ近傍に配置する。これにより、騒音とキャンセル音との間に大きな位相差が生じるのを抑制することができるので、大きな位相差に起因して騒音とキャンセル音とが強め合うのを確実に抑制することが可能である。

　また、第１実施形態では、スピーカ３０の振動板３４を、エンジン１０の外表面１０ｂから、騒音の最大周波数ｆｍａｘに対応する最小波長λｍｉｎの１／４の距離未満の範囲内に配置する。これにより、騒音とキャンセル音との間に大きな位相差が生じるのを確実に抑制することができる。

　（第２実施形態）
　次に、図９～図１１を参照して、本発明の第２実施形態によるエンジン騒音低減装置２００（車両動力源騒音低減装置の一例）が搭載される車両２０１の構成について説明する。第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、車内３の後方（Ｘ２方向）にエンジンルーム２０２（収容部の一例）が形成された例について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。

　本発明の第２実施形態によるいわゆるＲＲ駆動方式の車両２０１は、図９～図１１に示すように、車両２０１を駆動させるためのエンジン２１０が収容されるエンジンルーム２０２（収容部の一例）を備えている。エンジンルーム２０２は、車内３の後方（Ｘ２方向）に形成されている。また、エンジンルーム２０２の後部（Ｘ２方向側の部分）には、開口部２０２ｆが形成されている。開口部２０２ｆは、車両２０１における幅方向の略中央に格子状に形成されている。

　また、図１１に示すように、エンジンルーム２０２のＹ１方向側の側部および底部（Ｘ２方向）には、開口部２０２ｌが形成されているとともに、エンジンルーム２０２のＹ２方向側の側部および底部には、開口部２０２ｍが形成されている。これら開口部２０２ｆ、２０２ｌおよび２０２ｍは、エンジンルーム２０２と車外とを連通している。

　ここで、第２実施形態では、図９～図１１に示すように、車両２０１には、エンジン２１０の騒音を低減させるためのエンジン騒音低減装置２００が搭載されている。エンジン騒音低減装置２００は、エンジン２１０から放射される騒音と逆位相のキャンセル音を発生させる３個（複数）のスピーカ２３０（後側スピーカ２３０ａ、前側スピーカ２３０ｂ、前側スピーカ２３０ｃ）を含んでいる。なお、３個のスピーカ２３０は、エンジンルーム２０２内に配置されている。

　３個のスピーカ２３０は、各々、エンジン２１０の外表面２１０ｂから離れる方向に向かってキャンセル音を発生させるように構成されている。さらに、３個のスピーカ２３０は、エンジンルーム２０２と車外とを連通する開口部２０２ｆ、２０２ｌおよび２０２ｍに向かってキャンセル音を放射するように配置されている。なお、３個のスピーカ２３０のうち、後側スピーカ２３０ａは開口部２０２ｆに対応しており、前側スピーカ２３０ｂは開口部２０２ｌに対応しており、前側スピーカ２３０ｃは開口部２０２ｍに対応している。

　具体的には、後側スピーカ２３０ａは、エンジン２１０の後方（Ｘ２方向）で、かつ、エンジン２１０の外表面２１０ｂ近傍に配置されている。さらに、後側スピーカ２３０ａは、エンジンルーム２０２の後方に形成された開口部２０２ｆ近傍に配置されている。そして、後側スピーカ２３０ａは、開口部２０２ｆに向かって、前方にキャンセル音を発生させるように構成されている。

　前側スピーカ２３０ｂは、エンジン２１０の幅方向の一方側（Ｙ１方向側）で、かつ、エンジン２１０の外表面２１０ｂ近傍に配置されている。さらに、前側スピーカ２３０ｂは、エンジンルーム２０２の前方かつ下方に形成された開口部２０２ｌ近傍に配置されている。そして、前側スピーカ２３０ｂは、開口部２０２ｌに向かって、下方、かつ、Ｙ１方向にキャンセル音を発生させるように構成されている。

　前側スピーカ２３０ｃは、エンジン２１０の幅方向の他方側（Ｙ２方向側）で、かつ、エンジン２１０の外表面２１０ｂ近傍に配置されている。さらに、前側スピーカ２３０ｃは、エンジンルーム２０２の前方かつ下方に形成された開口部２０２ｍ近傍に配置されている。そして、前側スピーカ２３０ｃは、エンジンルーム２０２の開口部２０２ｍに向かって、下方、かつ、Ｙ２方向にキャンセル音を発生させるように構成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

　（第２実施形態の効果）
　第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

　第２実施形態では、上記のように、スピーカ２３０を、エンジン２１０から放射される騒音の放射方向に沿った方向で、かつ、エンジンルーム２０２に設けられた開口部２０２ｆおよび２０２ｇに向かってキャンセル音を放射するように配置する。これにより、第１実施形態と同様に、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。

　また、第２実施形態では、後側スピーカ２３０ａ、前側スピーカ２３０ｂおよび前側スピーカ２３０ｃを、それぞれ、エンジンルーム２０２の開口部２０２ｆ、２０２ｌおよび２０２ｍに向かってキャンセル音を放射するように配置する。これにより、エンジンルーム２０２の開口部２０２ｆから車外に漏れ出る騒音を、開口部２０２ｆに向かって放射される、後側スピーカ２３０ａからのキャンセル音により効果的に低減することができる。また、エンジンルーム２０２の開口部２０２ｌおよび２０２ｍから車外に漏れ出る騒音を、開口部２０２ｌおよび２０２ｍに向かってそれぞれ放射される、前側スピーカ２３０ｂからのキャンセル音および前側スピーカ２３０ｃからのキャンセル音により効果的に低減することができる。したがって、車外に漏れ出る騒音を十分に低減することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態の効果と同様である。

　［変形例］
　今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

　たとえば、上記第１および第２実施形態では、エンジン騒音低減装置１００（２００、車両動力源騒音低減装置）により、直列４気筒のエンジン１０（２１０、車両動力源）の騒音を低減させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、車両動力源騒音低減装置を、直列４気筒型以外の多気筒型エンジンやＶ型多気筒型エンジンなどの騒音を低減させるために用いてもよい。また、車両動力源騒音低減装置を、騒音を低減する必要のある自動車用以外のたとえば設備機器などに搭載されたエンジンの騒音を低減させるために用いてもよい。また、車両動力源はエンジンに限られず、たとえば、モータであってもよい。さらに、車両動力源は１個に限られず、２個以上の車両動力源の騒音を低減するように車両動力源騒音低減装置を用いてもよい。たとえば、エンジンとモータとの両方が搭載された車両において、エンジンとモータとの両方の騒音を低減するように車両動力源騒音低減装置を用いてもよい。

　また、上記第１または第２実施形態の構成に加えて、車両動力源騒音低減装置に、車両動力源から放射される騒音を集音する集音器をさらに設けてもよい。そして、車両動力源騒音低減装置を、集音器において集音した騒音と基準の騒音（たとえば、初期の車両動力源の騒音）とのずれ量がずれ閾値を超えた場合に、ずれを補正するように構成してもよい。この場合、マイクは、車両動力源からの騒音を優先的に集音可能であるのが好ましい。

　また、上記第１または第２実施形態における３個のスピーカ３０（２３０）として、異なる指向性または異なる周波数特性を有する異なるスピーカを用いてもよい。

　また、上記第１実施形態では、記憶部４３に、０％より大きく１００％以下のエンジン負荷率と、０ｒｐｍより大きく６０００ｒｐｍ（最大回転数）以下のエンジン回転数とに対応するキャンセル音データ４３ａ～４３ｃがそれぞれ記憶されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、車両動力源の性能によっては最大回転数の値を変更してもよい。また、負荷率および回転数以外のパラメータ（たとえば、スロットル開度など）に応じて、キャンセル音データを記憶してもよい。

　また、上記第１実施形態では、記憶部４３において、キャンセル音データ４３ａ～４３ｃが、各々、エンジン負荷率に関しては５％刻み、エンジン回転数に関しては５０ｒｐｍ刻みで記憶されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、キャンセル音データの数は、所望の騒音低減の度合いなどに応じて、適宜変更してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、３個のスピーカ３０（２３０）を、エンジンルーム２（２０２、収容部）内のエンジン１０（２１０）の外表面１０ｂ（２１０ｂ）近傍に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スピーカは収容部内に配置されていればよく、スピーカをエンジンの外表面から離れた位置に配置してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、３個のスピーカ３０（２３０）を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スピーカは１個、２個または４個以上であってもよい。

　また、上記第１実施形態では、前側スピーカ３０ａを開口部２ｆに対応させ、後側スピーカ３０ｂおよび３０ｃを開口部２ｇに対応させた例を示した。また、上記第２実施形態では、後側スピーカ２３０ａを開口部２０２ｆに対応させ、前側スピーカ２３０ｂを開口部２０２ｌに対応させ、前側スピーカ２３０ｂを開口部２０２ｍに対応させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１個のスピーカを複数の開口部に向かってキャンセル音を放射するように構成することによって、１個のスピーカを複数の開口部に対応させてもよい。

　また、上記第１実施形態では、１個の大きな開口部２ｇに対して、２個のスピーカ（後側スピーカ３０ｂおよび後側スピーカ３０ｃ）を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、大きな開口部に対して、１個または３個以上のスピーカを用いてもよい。なお、大きな開口部に対して指向性の広い（指向角度の大きい）スピーカを用いることによって、スピーカの数を減少させることが可能である。

　また、上記第１および第２実施形態では、複数のスピーカ３０（２３０）として、指向性のあるスピーカを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、開口部に向かってキャンセル音を放射可能であれば、スピーカは無指向性のスピーカであってもよい。なお、開口部以外にキャンセル音が向かうのを抑制するために、指向性を有するスピーカを用いる方が好ましい。

　また、上記第１実施形態では、いわゆるＦＦ駆動方式の車両１を示し、上記第２実施形態では、いわゆるＲＲ駆動方式の車両２０１を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、車両は、いわゆるＦＲ駆動方式でもよい。この場合、車両動力源騒音低減装置のスピーカは、上記第１実施形態と同様に、車両の室内の前方に形成された収容部内に車両動力源と共に配置される。また、たとえば、車両は、いわゆるＭＲ駆動方式でもよい。この場合、車両動力源騒音低減装置のスピーカは、上記第２実施形態と同様に、車両の室内の後方に形成された収容部内に車両動力源と共に配置される。

　また、上記第１実施形態では、スピーカ３０がキャンセル音を放射する、エンジンルーム２と車外とを連通する開口部として、前方に形成された開口部２ｆと、側方と、後方および下方とに亘って形成された開口部２ｇとを例として示した。また、上記第２実施形態では、スピーカ２３０がキャンセル音を放射する開口部として、後方に形成された開口部２０２ｆと、側方と下方とに亘って形成された開口部２０２ｌおよび２０２ｍとを例として示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スピーカがキャンセル音を放射する開口部は、収容部と車外とを連通する開口部であれば、形成位置は特に限定されない。たとえば、サイドパネルとボンネットとの間に収容部と車外とを連通する開口部がある場合には、サイドパネルとボンネットとの間の開口部に向かって、スピーカがキャンセル音を放射するように車両動力源騒音低減装置を構成してもよい。

　また、上記第１または第２実施形態の構成に加えて、開口部に向かってキャンセル音を放射しないスピーカを新たに設けてもよい。この場合、車両動力源から放射される騒音をキャンセル音により確実に低減させるために、新たに設けるスピーカは、車両動力源の外表面近傍に設けられるのが好ましい。

　１、２０１　車両
　２、２０２　エンジンルーム（収容部）
　２ｆ、２０２ｆ　開口部（第１開口部）
　２ｇ、２０２ｌ、２０２ｍ　開口部（第２開口部）
　２ｈ、２ｊ　開口部分（第１開口部分）
　２ｉ、２ｋ　開口部分（第２開口部分）
　５ｃ　ステアリングロッド
　８　サスペンション
　９　フロントグリル
　１０　エンジン（車両動力源）
　１０ａ　エンジン本体
　１０ｂ　外表面
　１２　インテークマニホールド（吸気合流管）
　１３　エキゾーストマニホールド（排気合流管）
　１４　排気ダクト
　３０、２３０　スピーカ
　３０ａ　前側スピーカ（第１スピーカ）
　３０ｂ　後側スピーカ（第２スピーカ、一方スピーカ）
　３０ｃ　後側スピーカ（第２スピーカ、他方スピーカ）
　３４　振動板（音波発生部）
　１００、２００　エンジン騒音低減装置（車両動力源騒音低減装置）
　２３０ａ　後側スピーカ（第１スピーカ）
　２３０ｂ、２３０ｃ　前側スピーカ（第２スピーカ）

Claims (10)

1. 　車両を駆動させるための車両動力源が収容される収容部内に配置され、前記車両動力源から放射される騒音を低減する、前記騒音とは逆位相のキャンセル音を発生させるスピーカを備え、
   　前記スピーカは、前記車両動力源から放射される前記騒音の放射方向に沿った方向で、かつ、前記収容部と車外とを連通する開口部に向かって前記キャンセル音を放射するように配置されている、車両動力源騒音低減装置。
2. 　前記スピーカは、複数設けられており、
   　複数の前記スピーカは、各々、前記収容部に設けられた複数の前記開口部の各々に対応付けられており、対応する前記開口部に向かって前記キャンセル音を放射するように配置されている、請求項１に記載の車両動力源騒音低減装置。
3. 　前記収容部の前記開口部は、前記収容部の前記車両の室内とは反対側に形成された第１開口部と、前記収容部の少なくとも底部に形成された第２開口部とを含み、
   　複数の前記スピーカは、前記第１開口部に向かって前記キャンセル音を放射するように配置された第１スピーカと、前記第２開口部に向かって前記キャンセル音を放射するように配置された第２スピーカとを含む、請求項２に記載の車両動力源騒音低減装置。
4. 　前記第２開口部は、前記収容部の前記底部と側部とに亘って形成されており、
   　前記第２スピーカは、前記第２開口部のうち、前記側部の一方側部および前記一方側部側の前記底部に亘って形成された第１開口部分に向かって前記キャンセル音を放射するように配置された一方スピーカと、前記第２開口部のうち、前記側部の他方側部および前記他方側部側の前記底部に亘って形成された第２開口部分に向かって前記キャンセル音を放射するように配置された他方スピーカとを有する、請求項３に記載の車両動力源騒音低減装置。
5. 　前記スピーカは、前記開口部の近傍に配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の車両動力源騒音低減装置。
6. 　前記スピーカは、警告音を発生させる前記車両のホーンを兼ねる、請求項１～５のいずれか１項に記載の車両動力源騒音低減装置。
7. 　前記車両動力源は、エンジン本体と、前記エンジン本体に接続される吸気分配管および排気合流管とを有するエンジンを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の車両動力源騒音低減装置。
8. 　前記車両動力源は、エンジン本体と、前記エンジン本体に接続される吸気分配管および排気合流管とを有するエンジンを含み、
   　前記第１開口部は、前記車両のフロントグリルの開口部であり、前記第２開口部は、前記車両のステアリングロッドまたはサスペンションのための開口部、前記排気合流管に接続される排気ダクトのための開口部、および、前記収容部内の空気を放出するための開口部の少なくともいずれかである、請求項３または４に記載の車両動力源騒音低減装置。
9. 　前記スピーカは、前記車両動力源の外表面近傍に配置されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の車両動力源騒音低減装置。
10. 　前記スピーカの前記キャンセル音を発生させる音波発生部は、前記車両動力源の前記外表面から、前記騒音の最大周波数に対応する最小波長の１／４の距離未満の範囲内に配置されている、請求項９に記載の車両動力源騒音低減装置。

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