JPH0536013U - 内燃機関の吸排気音低減装置 - Google Patents
内燃機関の吸排気音低減装置Info
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- JPH0536013U JPH0536013U JP084638U JP8463891U JPH0536013U JP H0536013 U JPH0536013 U JP H0536013U JP 084638 U JP084638 U JP 084638U JP 8463891 U JP8463891 U JP 8463891U JP H0536013 U JPH0536013 U JP H0536013U
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- exhaust
- diaphragm
- waveguide
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の吸排気音を有効に相殺する装置を
提供する。 【構成】 ダイヤフラム20により2つのダイヤフラム
室21,22を画成し、一方のダイヤフラム室21に吸
気導波管23を介して吸気管2から導かれる圧力波に対
して、他方のダイヤフラム室22に排気管5から排気導
波管24を介して導かれる吸排気音低減装置において、
吸気管2に対してスロットルバルブ4の上流側と下流側
にそれぞれ接続する複数の吸気導波管23a,23b
と、運転条件に応じて音圧の高い部位に開口する吸気導
波管23a,23bを用いる切換手段29とを設ける。
提供する。 【構成】 ダイヤフラム20により2つのダイヤフラム
室21,22を画成し、一方のダイヤフラム室21に吸
気導波管23を介して吸気管2から導かれる圧力波に対
して、他方のダイヤフラム室22に排気管5から排気導
波管24を介して導かれる吸排気音低減装置において、
吸気管2に対してスロットルバルブ4の上流側と下流側
にそれぞれ接続する複数の吸気導波管23a,23b
と、運転条件に応じて音圧の高い部位に開口する吸気導
波管23a,23bを用いる切換手段29とを設ける。
Description
【0001】
本考案は、内燃機関の吸排気音低減装置に関するものである。
【0002】
自動車等では、機関本体の静粛性が向上するのに伴って.吸排気音の低減に対 する要求が高まっている。
【0003】 この対策として、例えば実開昭63−11379号公報では、吸気管の途中に マイクとスピーカを取付け、マイクから検出される音圧信号と、クランク角セン サからの位相信号をコントロールユニットに入力し、ここで信号処理を行って、 吸気音と逆位相となる音の振幅と位相を求め、これらの情報をスピーカに送り、 スピーカから吸気音とほぼ同じ振幅を有し、かつ逆位相の音波を発生することに より、吸気音を弱めるものが提案されている。
【0004】 吸気音は、主に吸気弁の開閉に伴う圧力脈動に起因する圧力波としてとらえら れるため、この圧力波を打消すように同じ周波数で逆位相の圧力波を加えること ができれば、両方の波が干渉して打消し合い、波の振幅つまり音圧を弱められる ことが知られている。
【0005】
しかしながら、このような従来装置にあっては、吸気音と同じ音圧をスピーカ により作り出す構成であるため、機関全負荷状態で発生する130〜150dB の吸気音と同等の音圧をスピーカから発生させようとすると、100W以上のス ピーカ出力が必要となり、スピーカの大型化を招いて重量増大や車両への搭載性 の悪化を招くばかりか、スピーカを駆動するための消費電力が大きくなる。
【0006】 本考案は上記の点に着目し、スピーカの代わりに吸排気脈動を利用して吸排気 音を有効に相殺することを目的とする。
【0007】
本考案は、圧力に応動するダイヤフラムにより画成される二つのダイヤフラム 室と、一方のダイヤフラム室に吸気管内に生じる圧力波を導く吸気導波管と、他 方のダイヤフラム室に排気管に生じる圧力波を導く排気導波管とを備える内燃機 関の吸排気音低減装置において、吸気管に対してスロットルバルブの上流側と下 流側にそれぞれ接続する複数の吸気導波管と、運転条件に応じて音圧の高い部位 に開口する吸気導波管を用いる切換手段とを設ける。
【0008】
吸排気弁が機関回転に同期して所定のタイミングで開閉されると、吸気管内と 排気管内にそれぞれ圧力波が生じる。吸気管に生じた圧力波は吸気導波管を介し て一方のダイヤフラム室に導かれるとともに、排気管内に生じた圧力波は排気導 波管を介して他方のダイヤフラム室に導かれる。各ダイヤフラム室に逆位相の圧 力波が導かれることにより、両方の圧力波が圧力に応動するダイヤフラムを介し て干渉して打消し合い、波の振幅つまり音圧を弱められる。
【0009】 低中負荷域でスロットルバルブの開度が小さい運転時に、スロットルバルブの 介装されるチャンバー内が絞られるため、吸気管に生じる圧力波の音圧はスロッ トルバルブより上流側で大きくなる。この運転条件では切換手段を介してスロッ トルバルブより上流側に接続する導波管を用いて音圧の高い部分で吸気音を有効 に減衰させる。
【0010】 全負荷時にスロットルバルブが全開になると、スロットルバルブの介装される チャンバー内はほぼ円柱形の空間となるため、吸気管に生じる圧力波の音圧はス ロットルバルブより気筒に近い下流側で大きくなる。この運転条件では切換手段 を介してスロットルバルブより下流側に接続する吸気導波管を用いて音圧の高い 部分で吸気音を有効に相殺する。
【0011】
以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【0012】 図1に示すように、多気筒機関1の吸気管2は、吸気弁3を介して各気筒に連 通する複数のブランチ部11と、各ブランチ部11を集合するコレクタ部12と 、コレクタ部12とエアクリーナ14を結ぶダクト部13と、エアクリーナ14 に外気を導入するダクト部15とから構成され、コレクタ部12とエアクリーナ 14の間にスロットルバルブ4が介装されて吸気量が調整される。
【0013】 排気管5は、排気弁6の開弁に伴って各気筒から排出される排気ガスを外部に 導き、その途中には図示しない触媒コンバータと消音器が介装されている。
【0014】 吸気管2と排気管5の間には第一ダイヤフラムアクチュエータ7と第二ダイヤ フラムアクチュエータ8が設けられる。各ダイヤフラムアクチュエータ7,8は 、圧力に応動する可動膜として機能するダイヤフラム20を備え、ダイヤフラム 20によって2つのダイヤフラム室21,22が画成される。ダイヤフラム室2 2にはダイヤフラム20を弾性支持するスプリング25が介装される。
【0015】 第一ダイヤフラムアクチュエータ7はスロットルバルブ4より下流側の各ブラ ンチ部11に連通して吸気管2内に生じる圧力波を一方のダイヤフラム室21に 導く吸気導波管23aと、排気管5内に生じる圧力波を他方のダイヤフラム室2 2に導く排気導波管24とが接続される。
【0016】 第二ダイヤフラムアクチュエータ8はスロットルバルブ4より上流側のダクト 部13に連通して吸気管2内に生じる圧力波を一方のダイヤフラム室21に導く 吸気導波管23bと、排気管5内に生じる圧力波を他方のダイヤフラム室22に 導く排気導波管24とが接続される。
【0017】 各吸気導波管23a,23bの吸気管2に対する開口部は、吸気管2に圧力波 の共鳴が生じる回転域で音圧の高い部位、すなわち定常波の腹の部分が来る位置 にそれぞれ配置される。この実施例では、各吸気導波管23の吸気管2に対する 開口部は、暖機後の運転状態で吸排気音が車室内に伝播してこもり音を発生する 可能性のある70〜120Hzの低周波数域で共鳴する圧力波に対して音圧の高 くなる部位にそれぞれ配置される。
【0018】 そして、吸気管2の圧力波と排気管5の圧力波とが、70〜120Hzの周波 数域において、互いの共鳴周波数が略一致するように、吸排気系のボリューム、 管路長を適切に設定する。
【0019】 運転条件に応じて音圧の高い部位に開口する吸気導波管23a,23bを選択 的に用いる切換手段として、排気管5に連通する排気導波管24は第一ダイヤフ ラムアクチュエータ7に連通する第一分岐管部27と第二ダイヤフラムアクチュ エータ8に連通する第二分岐管部28とを有し、第一分岐管部27と第二分岐管 部28とを選択的に開通させる切換バルブ29が設けられる。切換バルブ29を 切換駆動するモータ30と、モータ30を駆動するコントロールユニット31が 設けられ、機関運転条件に応じて各分岐管27,28を選択的に開通させるよう になっている。
【0020】 スロットルバルブ4の開度Kを検出するセンサ32と、機関の回転数Neを検 出するクランク角センサ33とが設けられ、これらの検出信号は制御手段として マイクロコンピュータからなるコントロールユニット31に入力される。これら の検出値K,Neは吸気管2の音圧モードが高くなる位置に関連する運転条件を 代表する値である。
【0021】 コントロールユニット31はこれらの検出値K,Neに応じて、吸気管2の音 圧モードが高くなる位置をCPUで演算する。これらの特性は実験により求めて おき、予めメモリ(例えばROM)に記憶させておく。この演算値に基づいて、 各ダイヤフラムアクチュエータ7,8のうち、音圧の高い位置に開口する吸気導 波管23aまたは吸気導波管23bを有する方に排気管5の圧力波を導入するよ うに切換バルブ29のポジションを切換える。
【0022】 このように構成され、吸気弁3と排気弁6はクランクシャフト9の回転に同期 して所定のタイミングで開閉されると、吸気管2と排気管5にそれぞれ圧力波が 生じる。両圧力波は同一周波数をもち、吸気管2に生じた圧力波は吸気導波管2 3aまたは吸気導波管23bを介して各ダイヤフラム室21に導かれるとともに 、排気管5に生じた圧力波は排気導波管24を介して各ダイヤフラム室22に導 かれる。各ダイヤフラム室21,22に逆位相の圧力波が導かれることにより、 両方の圧力波が圧力に応動するダイヤフラム20を介して干渉して打消し合い、 波の振幅つまり音圧を弱められる。
【0023】 スロットルバルブ4の全開時に、スロットルバルブ4の介装されるチャンバー 内の流路は、ほぼ円柱形の直管となり、吸気管2に生じる圧力波の音圧はスロッ トルバルブ4より気筒に近い下流側で大きくなる。この運転条件では切換バルブ 29が一方の分岐管部27を開通させて第一ダイヤフラムアクチュエータ7によ り音圧の高い部分に開口する吸気導波管23aを用いて吸気音を有効に減衰させ る。
【0024】 低中負荷域でスロットルバルブ4の開度が小さい時に、スロットルバルブ4の 介装されるチャンバー内の流路は絞られるため、吸気管2に生じる圧力波の音圧 はスロットルバルブ4より上流側で大きくなる。この運転条件では切換バルブ2 9が他方の分岐管部28を開通させて第二ダイヤフラムアクチュエータ8により 音圧の高い部分に開口する吸気導波管23bを用いて吸気音を有効に減衰させる 。
【0025】 この実施例では、吸排気音が車室内に伝播してこもり音を発生する可能性のあ る70〜120Hzの低周波数域で、吸気音と排気音の共鳴周波数を略一致させ ることにより、共鳴エネルギを利用して互いに打消し合わせ、上記各ダイヤフラ ムアクチュエータ7,8の切換え制御と相互して、吸排気音に起因する車室内の こもり音を大幅に低減するとともに、車外への騒音を有効に低減できる。
【0026】 各ダイヤフラムアクチュエータ7,8は従来装置のスピーカに比べて小型であ るため、車両への取付けが容易となり、またコスト的にも有利である。
【0027】
以上説明したように本考案は、圧力に応動するダイヤフラムにより画成される 二つのダイヤフラム室と、一方のダイヤフラム室に吸気管内に生じる圧力波を吸 気導く導波管と、他方のダイヤフラム室に排気管に生じる圧力波を導く排気導波 管とを備える内燃機関の吸排気音低減装置において、吸気管に対してスロットル バルブの上流側と下流側にそれぞれ接続する複数の吸気導波管と、運転条件に応 じて音圧の高い部位に開口する吸気導波管を用いる切換手段とを設けたため、車 両に搭載することが容易となり、負荷変動等に対応して吸排気音を有効に相殺す ることができる。
【図1】本考案の実施例を示す構成図である。
1 機関 2 吸気管 4 スロットルバルブ 5 排気管 7 第一ダイヤフラムアクチュエータ 8 第二ダイヤフラムアクチュエータ 20 ダイヤフラム 21 ダイヤフラム室 22 ダイヤフラム室 23a 吸気導波管 23b 吸気導波管 24 排気導波管 27 分岐管部 28 分岐管部 29 切換バルブ 31 コントロールユニット 32 スロットルバルブ開度センサ 33 クランク角センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 圧力に応動するダイヤフラムにより画成
される二つのダイヤフラム室と、一方のダイヤフラム室
に吸気管内に生じる圧力波を導く吸気導波管と、他方の
ダイヤフラム室に排気管に生じる圧力波を導く排気導波
管とを備える内燃機関の吸排気音低減装置において、吸
気管に対してスロットルバルブの上流側と下流側にそれ
ぞれ接続する複数の吸気導波管と、運転条件に応じて音
圧の高い部位に開口する吸気導波管を用いる切換手段と
を設けたことを特徴とする内燃機関の吸排気音低減装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP084638U JPH0536013U (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 内燃機関の吸排気音低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP084638U JPH0536013U (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 内燃機関の吸排気音低減装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0536013U true JPH0536013U (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=13836237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP084638U Pending JPH0536013U (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 内燃機関の吸排気音低減装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0536013U (ja) |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP084638U patent/JPH0536013U/ja active Pending
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