WO2022172459A1 - エンジンユニット - Google Patents
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- WO2022172459A1 WO2022172459A1 PCT/JP2021/005555 JP2021005555W WO2022172459A1 WO 2022172459 A1 WO2022172459 A1 WO 2022172459A1 JP 2021005555 W JP2021005555 W JP 2021005555W WO 2022172459 A1 WO2022172459 A1 WO 2022172459A1
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- 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
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- F02M35/14—Combined air cleaners and silencers
Definitions
- This invention relates to an engine unit having an intake unit that generates intake noise.
- An object of the present invention is to provide an engine unit that can reduce intake noise generated within the intake unit and emitted to the outside of the intake unit while downsizing the intake unit.
- An engine unit has the following configuration.
- the engine unit includes an engine body having a combustion chamber, an air intake having a throttle valve that is connected to the engine body and configured to pass air supplied to the combustion chamber, and that adjusts the flow rate of the air supplied to the combustion chamber.
- a unit a speaker provided in the air intake unit, and a control device that controls the speaker to generate speaker sound that reduces intake noise generated in the air intake unit.
- the engine unit has an independent intake passage connected to a combustion chamber and provided with a throttle valve. Intake noise having a frequency of at least 300 Hz and less than 500 Hz is generated within.
- the speaker is installed in a first expansion chamber or a speaker installation pipe that opens to the first expansion chamber, which is connected to the combustion chamber and has an independent intake passage portion in which a throttle valve is provided. and controlled by the control device to generate a speaker sound having a frequency of at least greater than 300 Hz and less than 500 Hz in order to reduce intake noise generated within the intake unit.
- the independent intake passage portion connected to the combustion chamber and provided with the throttle valve opens from the combustion chamber to the first expansion chamber that first expands the internal space of the intake unit.
- the intake unit can be made smaller than in the case where no throttle valve is provided in the intake passage that opens from the combustion chamber to the first expansion chamber that first expands the internal space of the intake unit and is connected to the combustion chamber. be. Since the intake unit is small, the frequency of the intake noise generated in the intake unit by driving the engine body can be at least higher than 300 Hz and lower than 500 Hz. Therefore, the frequency of the speaker sound generated by the speaker can be at least higher than 300 Hz and lower than 500 Hz in order to reduce intake noise.
- the speaker Since the frequency of the speaker sound is high, the size of the speaker can be reduced. Moreover, the speaker is installed in the first expansion chamber or the first expansion chamber where the internal space of the intake unit is first expanded from the combustion chamber by opening the independent intake passage portion connected to the combustion chamber and provided with the throttle valve. provided in the pipe.
- the intake noise whose sound pressure is attenuated by entering the first expansion chamber can be reduced by the speaker. Therefore, intake noise can be efficiently reduced, and the speaker can be made smaller. Due to the small size of the speaker, the air intake unit can be made smaller.
- the engine unit of the present invention can reduce the intake noise generated in the intake unit and released to the outside of the intake unit while downsizing the intake unit.
- An engine unit may have the following configuration.
- the engine unit includes a noise information acquisition section that acquires information related to intake noise. Based on the information acquired by the noise information acquiring section, the control device controls the speaker so as to generate a speaker sound that reduces intake noise generated within the intake unit.
- An engine unit may have the following configuration.
- a part including the open end of the independent intake passage is arranged in the internal space of the first expansion chamber.
- the length of the independent intake passage can be secured while the intake unit can be made more compact.
- An engine unit may have the following configuration.
- An open end of the independent intake passage is connected to the first expansion chamber.
- An engine unit may have the following configuration. A part including the open end of the speaker installation tube provided with the speaker is arranged in the internal space of the first expansion chamber.
- the length of the speaker installation pipe can be secured while the air intake unit can be made more compact.
- An engine unit may have the following configuration.
- An open end of a speaker installation tube provided with a speaker is connected to the first expansion chamber.
- An engine unit may have the following configuration.
- the engine unit is configured such that air passing through a speaker installation pipe provided with a speaker is supplied to the combustion chamber via the first expansion chamber and the independent intake passage.
- the speaker installation pipe in which the speaker is installed forms part of the air intake path in the air intake unit. Therefore, compared to the case where the speaker installation pipe does not form a part of the air intake path, the air intake unit can be made smaller. Also, the sound pressure of intake noise is reduced when it enters the speaker installation pipe from the first expansion chamber. Since the speaker is provided in the speaker installation pipe, the speaker can reduce intake noise in a state where the sound pressure is reduced by entering the speaker installation pipe. Therefore, compared to the case where the speaker is provided in the first expansion chamber, the sound pressure of the speaker sound can be reduced. Therefore, the speaker can be made smaller. Therefore, the intake unit can be made more compact.
- An engine unit may have the following configuration.
- a speaker installation pipe provided with a speaker is formed so as not to allow air to pass therethrough.
- the speaker installation pipe in which the speaker is installed does not form part of the air intake path in the air intake unit. Since the speaker installation pipe can be provided independently of the air intake path, there is a high degree of freedom in the position and shape of the speaker installation pipe. Therefore, even if the air intake unit has a speaker installation pipe that is not an air intake path, it is possible to suppress the enlargement of the air intake unit. Also, the sound pressure of intake noise is reduced when it enters the speaker installation pipe from the first expansion chamber. Since the speaker is provided in the speaker installation pipe, the speaker can reduce intake noise in a state where the sound pressure is reduced by entering the speaker installation pipe. Therefore, compared to the case where the speaker is provided in the first expansion chamber, the sound pressure of the speaker sound can be reduced.
- the speaker can be made smaller. Therefore, the intake unit can be miniaturized. Furthermore, as described above, since there is a high degree of freedom in the position and shape of the speaker installation pipe, it is possible to design the speaker installation pipe so that the intake noise is further reduced by entering the speaker installation pipe. If the speaker installation pipe is designed so that intake noise can be further reduced by entering the speaker installation pipe, the speaker can be made smaller. As a result, the air intake unit can be made more compact.
- An engine unit may have the following configuration.
- the sound wave propagation path from the open end of the independent intake passage in the first expansion chamber to the open end of the speaker installed in the first expansion chamber or the speaker installation pipe provided with the speaker in the first expansion chamber is the independent intake passage. Shorter than the propagation path of sound waves inside.
- An engine unit may have the following configuration.
- the engine unit includes a plurality of combustion chambers included in the engine body, a plurality of throttle valves included in the intake unit, a plurality of independent intake passages connected to the combustion chambers and provided with respective throttle valves, and It has a single first expansion chamber that first expands the internal space of the intake unit and opens into a plurality of independent intake passages.
- the plurality of combustion chambers includes the combustion chamber of claim 1
- the plurality of throttle valves includes the throttle valve of claim 1
- the plurality of independent intake passage portions include the independent intake passage portion of claim 1.
- the single first expansion chamber corresponds to the first expansion chamber of claim 1 .
- An engine unit may have the following configuration.
- the engine unit consists of a single combustion chamber included in the engine body, a single throttle valve included in the intake unit, and a single independent air intake connected to the single combustion chamber and provided with a single throttle valve. It has a passageway and a single first expansion chamber extending the interior space of the intake unit initially from the combustion chamber and opening into a single independent intake passageway.
- the single combustion chamber corresponds to the combustion chamber of claim 1
- the single throttle valve corresponds to the throttle valve of claim 1
- the single independent intake passage portion corresponds to the throttle valve of claim 1. It corresponds to an independent intake passage portion
- the single first expansion chamber corresponds to the first expansion chamber of claim 1 .
- the type of engine unit in the present invention and embodiments is not particularly limited.
- the type of engine unit may be, for example, a gasoline engine or a diesel engine.
- the engine unit of the present invention may have a fuel injection device that injects fuel into the independent intake passage, or may have a fuel injection device that injects fuel into the combustion chamber.
- the type of engine unit may be a 4-stroke engine or a 2-stroke engine.
- the engine unit may or may not have a canister.
- the engine unit may or may not have a forced induction device.
- the supercharger may be a turbocharger or a supercharger.
- the type of engine unit may be a single-cylinder engine with a single combustion chamber or a multi-cylinder engine with multiple combustion chambers.
- the form of arrangement of the plurality of cylinders (plurality of combustion chambers) in the multi-cylinder engine is not particularly limited.
- the multi-cylinder engine may be, for example, any of a V-type engine, an in-line engine, and a horizontally opposed engine.
- the plurality of combustion chambers includes first combustion chambers and second combustion chambers arranged on a straight line parallel to a direction perpendicular to the central axis of the crankshaft.
- the number of first combustion chambers may be one or plural.
- the number of second combustion chambers is the same as the number of first combustion chambers.
- all of the combustion chambers are aligned on a straight line parallel to the central axis of the crankshaft.
- Applications of the engine unit according to the present invention and the embodiments are not particularly limited.
- the engine unit according to the present invention and embodiments may be mounted on vehicles such as automobiles, motorcycles, and ships, or may be used as a stationary engine for power generation.
- the intake noise generated within the intake unit is the sound generated by intake pulsation within the intake unit.
- the sound (speaker sound) that reduces the intake noise is the sound that reduces the intake noise by interfering with the intake noise.
- the sound that reduces the intake noise is the sound that is in opposite phase or substantially in opposite phase to the intake noise.
- a speaker is a device that converts an electrical signal into sound.
- a speaker is electrically connected to the controller.
- the loudspeakers may be connected to the controller, for example via amplifiers.
- the speaker provided in the first expansion chamber is a speaker arranged so as to emit speaker sound into the internal space of the first expansion chamber.
- the speaker provided within the first expansion chamber may or may not form part of the inner wall of the first expansion chamber.
- the speaker provided in the speaker installation pipe is a speaker arranged so that the speaker sound is emitted into the internal space of the speaker installation pipe.
- the speaker provided in the speaker installation pipe may or may not form part of the inner wall of the speaker installation pipe.
- the speaker provided in the speaker installation pipe may be a speaker arranged in the portion of the speaker installation pipe that is arranged in the first expansion chamber. That is, in the present invention and the embodiments, the speaker provided in the first expansion chamber or the speaker installation pipe includes the speaker arranged in the first expansion chamber and the speaker installation pipe. In the present invention and the embodiments, the speaker provided inside the speaker installation pipe may be a speaker arranged in a portion of the speaker installation pipe located outside the first expansion chamber.
- the engine unit may have only one speaker or may have a plurality of speakers. If the engine unit has multiple speakers, at least one of the multiple speakers should satisfy the requirements of claim 1 .
- the number of speakers provided in the speaker installation pipe may be one or may be plural.
- the number of speakers provided in the first expansion chamber may be one or plural.
- the engine unit may have both a speaker provided in the speaker installation pipe and a speaker provided in the first expansion chamber.
- generating sound with a frequency greater than 300 Hz and less than 500 Hz means generating at least sound within a frequency range greater than 300 Hz and less than 500 Hz.
- At least sound with a frequency greater than 300 Hz and less than 500 Hz is generated when only the sound within the frequency range greater than 300 Hz and less than 500 Hz is generated, or within the frequency range greater than 300 Hz and less than 500 Hz In addition to sound, this includes cases where sounds outside this frequency range occur.
- Sounds outside this frequency range may occur when sounds within this frequency range occur, and sounds outside this frequency range may occur when sounds within this frequency range do not occur.
- the following method can be used to check whether intake noise with a frequency greater than 300 Hz and less than 500 Hz is generated in the intake unit. The sound is measured with a microphone placed in the internal space of the air intake unit or in the vicinity of the air intake port of the air intake unit while the engine is running without operating the speaker. Then, it is determined whether a sound within a frequency range greater than 300 Hz and less than 500 Hz has been measured.
- the air inlet is an opening through which air is drawn from the atmosphere.
- the independent intake passage portion may be composed of a plurality of parts, may be composed of a single non-separable part, or may be a part of a single non-separable part. good too.
- the independent intake passage portion may be composed of a separate part separable from the first expansion chamber, and at least a portion of the independent intake passage portion may be integrally formed with at least a portion of the first expansion chamber.
- the expression that the independent intake passage opens to the first expansion chamber means that the open end of the independent intake passage is connected to the first expansion chamber, or that the open end of the independent intake passage is connected to the first expansion chamber.
- the independent intake passageway section is connected to the combustion chamber. Therefore, part of the independent intake passage is included in the engine body, and the rest of the independent intake passage is included in the intake unit.
- a first expansion chamber is included in the intake unit.
- the independent intake passage section is connected to at least one intake port formed in the combustion chamber. When a plurality of intake ports are formed in the combustion chamber, the independent intake passage section is connected to all the intake ports. When a plurality of intake ports are formed in the combustion chamber, the independent intake passage has a branched shape. The branch point may be inside or outside the engine body.
- the first expansion chamber may be composed of multiple parts, may be composed of a single non-separable part, or may be part of a single non-separable part. good too.
- expanding the internal space of the intake unit first from the combustion chamber means expanding the internal space of the intake unit first from the combustion chamber in the propagation direction of intake noise in the intake unit. do.
- the propagation direction of intake noise in the intake unit is the direction opposite to the flow direction of the air supplied to the combustion chamber.
- the expansion of the internal space of the intake unit means that the cross-sectional area of the internal space of the intake unit perpendicular to the propagation direction of intake noise expands discontinuously.
- the first expansion chamber that expands the internal space of the intake unit is a chamber that discontinuously and abruptly changes the cross-sectional area of the internal space of the intake unit perpendicular to the propagation direction of intake noise. .
- the first expansion chamber that expands the internal space of the intake unit does not include a structure that discontinuously and slightly changes the cross-sectional area perpendicular to the direction of propagation of intake noise in the internal space of the intake unit.
- the independent intake passage opens to the first expansion chamber.
- the cross-sectional area perpendicular to the propagation direction of intake noise in the vicinity of the open end of the independent intake passage in the internal space of the first expansion chamber is larger than the cross-sectional area of the open end of the independent intake passage that opens to the first expansion chamber. is also big. Even if the maximum cross-sectional area perpendicular to the propagation direction of intake noise in the internal space of the first expansion chamber is, for example, 1.5 times or more the cross-sectional area of the open end of the independent intake passage portion that opens to the first expansion chamber. good.
- the cross-sectional area perpendicular to the direction of propagation of intake noise in the vicinity of the open end of the independent intake passage in the internal space of the first expansion chamber is any cross-sectional area perpendicular to the direction of propagation of intake noise in the internal space of the independent intake passage. may be greater than An average cross-sectional area orthogonal to the direction of propagation of intake noise in the internal space of the first expansion chamber may be larger than an average of cross-sectional areas orthogonal to the direction of propagation of intake noise of the internal space of the independent intake passage portion.
- the intake unit may or may not have an expansion chamber that expands the internal space of the intake unit in the propagation direction of intake noise in addition to the first expansion chamber. However, the expansion chamber that is not the first expansion chamber is located away from the first expansion chamber in the propagation direction of the intake noise.
- the speaker installation pipe may be composed of a plurality of parts, may be composed of a single inseparable part, or may be a part of a single inseparable part. good.
- the speaker installation tube may be configured as a separate part separable from the first expansion chamber, and at least a portion of the speaker installation tube may be integrally formed with at least a portion of the first expansion chamber.
- the expression that the speaker installation tube opens to the first expansion chamber means that the open end of the speaker installation tube is connected to the first expansion chamber, or that a part including the open end of the speaker installation tube is connected to the first expansion chamber. is arranged in the inner space of the first expansion chamber.
- the number of open ends of the speaker installation tube that opens to the first expansion chamber may be one or plural.
- the expression that air passes through the speaker installation pipe means that the air that has flowed into the speaker installation pipe from the opening end of the speaker installation pipe that opens to the first expansion chamber passes through a speaker installation pipe that is different from the opening end of the speaker installation pipe. means that it flows out from the opening of the
- the speaker installation tube may have a plurality of openings that do not open to the first expansion chamber.
- the speaker installation tube which is formed so as not to pass air, has no opening except for the open end that opens to the first expansion chamber.
- the information related to the intake noise acquired by the noise information acquisition unit may be information related to the intake noise itself, or may be information related to the driving state of the engine main body.
- the noise information acquisition section may be arranged in the intake unit, or may be provided in a portion of the engine unit other than the intake unit.
- the noise information acquisition unit includes, for example, a microphone for detecting intake noise, and a sensor for detecting information related to the driving state of the engine body.
- Sensors that detect information related to the driving status of the engine body include, for example, an intake pressure sensor that detects the air pressure in the internal space of the intake unit, an intake air flow sensor that detects the flow rate of air passing through the intake unit, and an engine rotation speed sensor. It may be an engine rotation speed sensor that detects, a sensor that detects the opening of the throttle valve, or any combination thereof.
- the noise information acquisition section may be arranged upstream of the speaker in the air flow direction within the intake unit. In this case, the noise information acquisition unit may be a microphone that detects the intake noise after it has been reduced by the speaker sound.
- the noise information acquisition section may be arranged downstream of the speaker in the air flow direction within the intake unit.
- the noise information acquisition unit may be a microphone that detects the intake noise before it is reduced by the speaker sound.
- the noise information acquisition section may be arranged at the same position as the speaker in the air flow direction within the intake unit.
- the engine unit may have only one noise information acquiring section, or may have a plurality of noise information acquiring sections.
- a plurality of noise information acquisition units may be arranged upstream and downstream of the speaker, for example, in the direction of air flow in the intake path.
- the invention may include a plurality of that element. good. Also, the invention may have only one of this component.
- At least one (one) of multiple options in the present invention and embodiments includes all possible combinations of multiple options. At least one (one) of the multiple options may be any one of the multiple options, or may be all of the multiple options. For example, at least one of A, B, or C may be A only, B only, C only, A and B, A and C , B and C, or A, B, and C.
- the engine unit of the present invention can reduce intake noise generated within the intake unit and emitted outside the intake unit while downsizing the intake unit.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an engine unit of first and second embodiments of the present invention and an engine unit of a comparative example
- FIG. 1 is a schematic diagram of an engine unit of a specific example of the first embodiment
- FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of an engine unit of a specific example of the second embodiment
- FIG. 5 is a schematic diagram of an engine unit according to a third embodiment of the present invention
- FIG. 5 is a schematic diagram of an engine unit according to a fourth embodiment of the present invention
- (a) shows the inside of the engine room of an automobile in which the engine unit of the fifth embodiment of the present invention is arranged
- (b) is a schematic diagram of the engine unit of the fifth embodiment
- (c) is a comparative example.
- 12(d) is a schematic diagram of the engine unit of Comparative Example 3.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an engine unit of a specific example of the first embodiment
- FIG. 6 is a schematic diagram of an engine unit of a specific example
- FIG. 1(a) shows the engine unit 1 of the first embodiment
- FIGS. 1(b) and 1(c) show the engine unit 1 of the second embodiment
- FIG. 1(d) shows an engine unit 701 of Comparative Example 1.
- the engine unit 1 of the first embodiment and the second embodiment includes an engine body 10 having a combustion chamber 11, an intake unit 20 connected to the engine body 10, a speaker 50 provided in the intake unit 20, and a control device. 60.
- the intake unit 20 is configured such that the air supplied to the combustion chamber 11 passes through it.
- the intake unit 20 has a throttle valve 30 that adjusts the flow rate of air supplied to the combustion chamber 11 .
- the control device 60 controls the speaker 50 so as to generate speaker sound that reduces intake noise generated within the intake unit 20 .
- the throttle valve 30 may be an electronically controlled throttle valve 30 controlled by the control device 60 or may be a mechanically controlled throttle valve 30 .
- the engine unit 1 has an independent intake passage portion 40 connected to the combustion chamber 11 and provided with a throttle valve 30 .
- the independent intake passage portion 40 opens from the combustion chamber 11 to the first expansion chamber 21 that expands the internal space of the intake unit 20 first.
- a first expansion chamber 21 is included in the intake unit 20 .
- the engine unit 1 is configured such that the driving of the engine body 10 generates an intake noise having a frequency of at least 300 Hz and less than 500 Hz in the intake unit 20 .
- the control device 60 controls the speaker 50 so as to generate a speaker sound with a frequency greater than 300 Hz and less than 500 Hz at least in order to reduce intake noise generated within the intake unit 20 .
- the speaker 50 is provided inside the first expansion chamber 21 .
- the engine unit 1 of the second embodiment has a speaker installation pipe 22 opening into the first expansion chamber 21 .
- the speaker 50 is provided inside the speaker installation tube 22 .
- the intake unit 720 includes a first expansion chamber 721 that expands the internal space of the intake unit 720 first from the combustion chamber 711 and a second expansion chamber 722 that expands the internal space of the intake unit 720 second from the combustion chamber 711 . have.
- the engine unit 701 has an intake passage portion 740 that opens to the first expansion chamber 721 and is connected to the combustion chamber 711 .
- the intake unit 720 has a throttle valve 730 provided upstream of the first expansion chamber 721 in the direction of air flow. Throttle valve 730 is not provided in intake passage portion 740 that opens to first expansion chamber 721 and is connected to combustion chamber 711 .
- the air intake unit 20 of the first embodiment and the second embodiment is smaller than the air intake unit 720 of the engine unit 701 of the first comparative example.
- the engine unit 1 of the first embodiment and the second embodiment can reduce the intake noise generated in the intake unit 20 and released to the outside of the intake unit 20 while downsizing the intake unit 20 .
- the type of the engine unit 1 shown in FIGS. 1(a) to 1(c) is a multi-cylinder engine.
- the engine body 10 has multiple combustion chambers 11 .
- the engine unit 1 has a plurality of independent intake passages 40 connected to the plurality of combustion chambers 11 respectively.
- a plurality of independent intake passage portions 40 open to a single first expansion chamber 21 .
- the intake unit 20 has multiple throttle valves 30 .
- a plurality of throttle valves 30 are provided in a plurality of independent intake passage portions 40, respectively.
- a portion of the independent intake passage portion 40 of the first embodiment, including the open end 40a, may be arranged in the internal space of the first expansion chamber 21.
- the configuration of the independent intake passage portion 40 in FIGS. 2(c) to 2(f) may be either of the configurations of the independent intake passage portion 40 in FIGS. 2(a) and 2(b).
- the intake unit 20 of the first embodiment may have at least one air intake pipe 123 opening into the first expansion chamber 21. As shown in FIG. Air passing through the atmospheric air intake pipe 123 is supplied to the combustion chamber 11 via the first expansion chamber 21 and the independent intake passage portion 40 .
- a part of the air intake pipe 123 including the open end 123a is arranged in the internal space of the first expansion chamber 21.
- the air intake pipe 123 protrudes outside the first expansion chamber 21 .
- the air intake pipe 123 does not protrude outside the first expansion chamber 21.
- the open end 123a of the air intake pipe 123 is connected to the first expansion chamber 21.
- the air intake pipe 123 protrudes outside the first expansion chamber 21 .
- the first expansion chamber 21 instead of providing the air intake pipe 123 that opens to the first expansion chamber 21 , the first expansion chamber 21 has at least one air intake port 124 . may have. Air is supplied to the first expansion chamber 21 from the air intake port 124 .
- the sound wave propagation path from the open end 40a of the independent intake passage portion 40 to the speaker 50 in the first expansion chamber 21 may be shorter than the sound wave propagation path in the independent intake passage portion 40. . That is, the longest propagation path of the sound waves from the opening end 40 a of the plurality of independent intake passage portions 40 to the speaker 50 in the first expansion chamber 21 is the longest among the sound wave propagation paths of the plurality of independent intake passage portions 40 . Shorter than the shortest propagation path. For example, in the case of the engine unit 1 shown in FIGS.
- the length of the sound wave propagation path from the open end 40a of the independent intake passage portion 40 to the speaker 50 in the first expansion chamber 21 is represented by the symbol This is the length indicated by D1.
- the sound wave propagation path from the open end 40a of the independent intake passage portion 40 to the speaker 50 in the first expansion chamber 21 does not have to be shorter than the sound wave propagation path in the independent intake passage portion 40. good. That is, the longest propagation path of the sound waves from the opening end 40 a of the plurality of independent intake passage portions 40 to the speaker 50 in the first expansion chamber 21 is the longest among the sound wave propagation paths of the plurality of independent intake passage portions 40 . It may be equal to or longer than the shortest propagation path.
- FIGS. 3(a) to 3(g) A specific example of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3(a) to 3(g). However, the specific example of the second embodiment is not limited to the configurations shown in FIGS. 3(a) to 3(g).
- the display of the control device 60 is omitted in FIGS. 3(a) to 3(g).
- the speaker 50 is provided on the speaker installation tube 22 opening into the first expansion chamber 21 .
- the configuration of the independent intake passage portion 40 shown in FIGS. 3(a) to 3(g) may be either of the configurations of the independent intake passage portion 40 shown in FIGS. 2(a) and 2(b).
- air passing through the speaker installation pipe 22 is combusted through the first expansion chamber 21 and the independent intake passage portion 40. It may be configured to supply chamber 11 .
- a portion of the speaker installation tube 22 including the open end 22a is arranged in the internal space of the first expansion chamber 21.
- the speaker installation tube 22 protrudes outside the first expansion chamber 21 .
- the speaker 50 is arranged in a portion of the speaker installation tube 22 that is arranged inside the first expansion chamber 21 .
- the speaker 50 may be arranged in a portion of the speaker installation pipe 22 outside the first expansion chamber 21, as indicated by a chain double-dashed line.
- the speaker installation tube 22 does not protrude outside the first expansion chamber 21 .
- the open end 22a of the speaker installation tube 22 is connected to the first expansion chamber 21.
- the first expansion chamber 21 may be connected to an air intake pipe 123 as shown in FIGS. 2(c) to 2(e).
- the first expansion chamber 21 may have an air intake port 124 as shown in FIG. 2(f).
- the engine unit 1 of the second embodiment may have a plurality of speaker installation pipes 22 opening into the first expansion chamber 21 .
- a speaker 50 is provided in each speaker installation tube 22 .
- a part of the speaker installation tube 22 including the open end may be arranged in the internal space of the first expansion chamber 21, and the open end of the speaker installation tube 22 is connected to the first expansion chamber 21.
- a plurality of speaker installation tubes 22 protrude outside the first expansion chamber 21 . Note that the plurality of speaker installation tubes 22 do not need to protrude outside the first expansion chamber 21 .
- the speaker installation pipe 22 of the second embodiment includes a plurality of main pipe portions 22b opening into the first expansion chamber 21 and a communication pipe portion 22c connecting the plurality of main pipe portions 22b. may have.
- the speaker 50 is provided inside the communicating tube portion 22c.
- the speaker 50 may be provided inside the main pipe portion 22b, as indicated by the two-dot chain line in FIG. 3(e).
- the speaker 50 may be provided downstream of the connecting pipe portion 22c in either one of the two main pipe portions 22b in the direction of air flow.
- the speaker 50 may be provided upstream of the connecting pipe portion 22c in each of the two main pipe portions 22b in the air flow direction.
- a portion of the speaker installation tube 22 including the open end may be arranged in the internal space of the first expansion chamber 21, and the open end of the speaker installation tube 22 is connected to the first expansion chamber 21. may be In FIG. 3(e), the speaker installation tube 22 protrudes outside the first expansion chamber 21. As shown in FIG.
- the speaker installation pipe 22 of the second embodiment may be formed so as not to allow air to pass through.
- the first expansion chamber 21 is connected to an air intake pipe 123 as shown in FIGS. air inlet 124.
- a speaker installation tube 22 formed so as not to pass through the air protrudes outside the first expansion chamber 21 .
- a portion of the speaker installation tube 22 including the open end 22 a is arranged in the internal space of the first expansion chamber 21 .
- the speaker 50 is arranged in the portion of the speaker installation pipe 22 that is arranged inside the first expansion chamber 21 .
- the speaker 50 may be arranged in a portion of the speaker installation pipe 22 outside the first expansion chamber 21, as indicated by a chain double-dashed line. 3(g), the open end 22a of the speaker installation tube 22 is connected to the first expansion chamber 21. In FIG.
- the sound wave propagation path from the open end 40a of the independent intake passage portion 40 in the first expansion chamber 21 to the open end 22a of the speaker installation pipe 22 in the first expansion chamber 21 is the independent intake passage portion. It may be shorter than the propagation path of sound waves in 40 . That is, the longest propagation path of sound waves from the opening ends 40a of the plurality of independent intake passage portions 40 in the first expansion chamber 21 to the opening end 22a of the speaker installation pipe 22 in the first expansion chamber 21 is It may be shorter than the shortest propagation path of sound waves in the plurality of independent intake passage portions 40 .
- sound waves propagate from the open end 40a of the independent intake passage portion 40 in the first expansion chamber 21 to the open end 22a of the speaker installation pipe 22 in the first expansion chamber 21.
- the path length is the length indicated by D2.
- the position of the opening end 40a of the independent intake passage portion 40 in FIG. 3(a) may be either the position of the opening end 40a of the independent intake passage portion 40 in FIG. 2(a) or FIG. 2(b). good.
- the sound wave propagation path from the open end 40a of the independent intake passage portion 40 in the first expansion chamber 21 to the open end 22a of the speaker installation pipe 22 in the first expansion chamber 21 is the independent intake passage portion. It need not be shorter than the propagation path of the sound wave within 40 .
- the longest propagation path of sound waves from the opening ends 40a of the plurality of independent intake passage portions 40 in the first expansion chamber 21 to the opening end 22a of the speaker installation pipe 22 in the first expansion chamber 21 is It may be equal to or longer than the shortest propagation path of sound waves in the plurality of independent intake passage portions 40 .
- 4(a) to 4(c) show the engine unit 1 of the third embodiment.
- FIG. 4(d) shows an engine unit 801 of Comparative Example 2.
- the engine unit 1 of the third embodiment has an air filter 231 arranged inside the first expansion chamber 21 in addition to the configuration of the first embodiment or the second embodiment.
- the display of the control device 60 is omitted in FIGS. 4(a) to 4(c).
- Engine unit 801 of Comparative Example 2 has an air filter 831 arranged in second expansion chamber 722 in addition to the configuration of engine unit 701 of Comparative Example 1.
- the engine unit 1 of the fourth embodiment may have the configuration of the third embodiment.
- the engine unit 1 of the fourth embodiment includes at least one noise information acquisition section 270 that acquires information related to intake noise, in addition to the configuration of the first embodiment or the second embodiment.
- the noise information acquisition section 270 is electrically connected to the control device 60 .
- the control device 60 controls the speaker 50 based on the information acquired by the at least one noise information acquiring section 270 so as to generate a speaker sound that reduces intake noise generated within the intake unit 20 .
- the noise information acquisition section 270 may be provided inside the first expansion chamber 21 as indicated by the solid line or the two-dot chain line.
- the noise information acquisition unit 270 may be provided inside the speaker installation pipe 22 in which the speaker 50 is provided, as indicated by the two-dot chain line.
- the noise information acquisition section 270 may be provided upstream of the first expansion chamber 21 in the air flow direction.
- the noise information acquisition section 270 may be provided downstream of the first expansion chamber 21 in the air flow direction.
- the arrangement position of the noise information acquisition unit 270 is not limited to the positions shown in FIGS. 5(a) to 5(c).
- FIG. 6(a) shows the inside of the engine room of an automobile in which the engine unit 1 of the fifth embodiment is arranged.
- FIG. 6(b) shows the engine unit 1 of the fifth embodiment.
- FIG. 6(c) shows the inside of the engine room of an automobile in which the engine unit 901 of Comparative Example 3 is arranged.
- FIG. 6B shows an engine unit 901 of Comparative Example 3.
- FIG. The engine unit 1 of the fifth embodiment and the engine unit 901 of the comparative example 3 are V-type engines.
- the engine unit 1 of the fifth embodiment may have the configuration of the third embodiment.
- the engine unit 1 of the fifth embodiment may have the configuration of the fourth embodiment.
- the engine unit 1 of the fifth embodiment has the following configuration in addition to the configuration of the first or second embodiment.
- the engine unit 1 of the fifth embodiment includes an engine body 10 having a plurality of combustion chambers 11, an intake unit 20, at least one speaker 50, and a control device 60.
- the engine body 10 has a first cylinder section 312 having at least one combustion chamber 11 and a second cylinder section 313 having at least one combustion chamber 11 .
- the engine unit 1 has a plurality of independent intake passage sections 40 connected to at least one combustion chamber 11 of the first cylinder section 312 and at least one combustion chamber 11 of the second cylinder section 313 .
- a plurality of independent intake passage portions 40 open to the first expansion chamber 21 .
- the intake unit 20 has multiple throttle valves 30 .
- a plurality of throttle valves 30 are provided in a plurality of independent intake passage portions 40, respectively.
- the internal space of the first expansion chamber 21 is partitioned into a first space 321a and a second space 321b by a partition wall 325 and a closed control valve 332 .
- the first space 321a and the second space 321b are communicated with each other by the open control valve 332 .
- the first space 321 a of the first expansion chamber 21 communicates with the inside of at least one combustion chamber 11 of the first cylinder portion 312 via the internal space of at least one independent intake passage portion 40 .
- the second space 321b of the first expansion chamber 21 communicates with the interior of at least one combustion chamber 11 of the second cylinder portion 313 via the internal space of at least one independent intake passage portion 40 .
- the air intake unit 20 has an air intake pipe 326 connected to the first expansion chamber 21 .
- the internal space of the air intake pipe 326 communicates with both the first space 321 a and the second space 321 b of the first expansion chamber 21 .
- An upstream end of the air intake pipe 326 in the air flow direction is connected to an air cleaner 327 .
- the control valve 332 is controlled by the control device 60 based on the engine speed and the like. For example, the control valve 332 may be controlled such that the control valve 332 is closed during low rotation and is open during high rotation.
- the at least one speaker 50 may be one speaker 50 provided within the atmospheric intake tube 326 .
- the air intake pipe 326 corresponds to the speaker installation pipe of the present invention.
- the control device 60 may control the speaker 50 to generate a speaker sound that reduces intake noise when the control valve 332 is closed.
- the at least one speaker 50 may be two speakers 50 provided in the first space 321 a and the second space 321 b of the first expansion chamber 21 .
- at least one speaker 50 may be two speakers 50 provided in two speaker installation tubes 22 that are open to the first expansion chamber 21 and are formed so as not to allow air to pass through.
- the two speaker installation pipes 22 communicate with the first space 321a and the second space 321b of the first expansion chamber 21, respectively.
- the control device 60 may control the speaker 50 to generate a speaker sound that reduces intake noise only when the control valve 332 is open.
- the at least one speaker 50 may be the two speakers 50 described above.
- the at least one speaker 50 may be one speaker 50 provided in the first space 321 a or the second space 321 b of the first expansion chamber 21 .
- at least one speaker 50 is provided in one speaker installation tube 22 that communicates with the first space 321a or the second space 321b of the first expansion chamber 21 and is formed so as not to allow air to pass through. It may be the speaker 50 .
- An engine unit 901 of Comparative Example 3 includes an engine body 910 having a plurality of combustion chambers 911, an intake unit 920, and a control device (not shown).
- Engine body 910 has a first cylinder portion 912 and a second cylinder portion 913 .
- the engine unit 901 has a plurality of downstream intake passages 940 connected to a plurality of combustion chambers 911 .
- a plurality of downstream intake passage portions 940 open from the combustion chamber 911 to a first expansion chamber 921 that expands the internal space of the intake unit 920 first.
- the internal space of the first expansion chamber 921 is partitioned into a first space 921a and a second space 921b by a first partition 925 and a closed first control valve 932 .
- the first space 921a and the second space 921b are communicated with each other by the first control valve 932 in the open state.
- the intake unit 920 includes a separation pipe 926 connected to the first expansion chamber 921, two intake pipes 927 connected to the separation pipe 926, an intake pipe 928 connected to the two intake pipes 927, and an intake pipe 928 has an air cleaner 929 connected to the .
- the internal space of the separation pipe 926 is partitioned into two spaces by the second partition wall 926a and the closed second control valve 933 .
- the two spaces in the separation pipe 926 are communicated with each other by the open second control valve 933 .
- the first control valve 932 and the second control valve 933 are controlled by a control device (not shown) based on the engine speed and the like.
- both the first control valve 932 and the second control valve 933 are closed during low rotation, both the first control valve 932 and the second control valve 933 are open during high rotation, and the first control valve 933 is closed during medium rotation.
- the first control valve 932 and the second control valve 933 may be controlled such that the valve 932 is closed and the second control valve 933 is open.
- Intake unit 920 has two throttle valves 930 . Two throttle valves 930 are provided in the two intake pipes 927 respectively.
- the intake unit 20 of the fifth embodiment is smaller than the intake unit 920 of the engine unit 901 of the third comparative example.
- the engine unit 1 of the fifth embodiment can reduce the intake noise generated in the intake unit 20 and released to the outside of the intake unit 20 while making the intake unit 20 smaller than the engine unit 901 of the comparative example 3.
- the intake unit may have two first expansion chambers. At least one independent intake passage opens to one of the two first expansion chambers, and the remaining independent intake passage opens to the other of the two first expansion chambers.
- the intake unit of the present invention may have a second expansion chamber that expands the internal space of the intake unit second from the combustion chamber.
- the air intake unit of the present invention may have an air filter arranged upstream of the first expansion chamber in the direction of air flow.
- the type of engine unit of the present invention may be a single cylinder engine.
- the engine unit of the present invention may have the configuration of the specific example of the first embodiment and the specific example of the second embodiment.
- the engine unit of the present invention may have the configuration of the third embodiment or the configuration of the fourth embodiment.
- a single-cylinder engine unit to which the present invention is applied is connected to a single combustion chamber 11 included in the engine body 10, a single throttle valve 30 included in the intake unit, and the single combustion chamber 11.
- a single independent intake passage provided with a single throttle valve 30 and a single first expansion section which initially expands the interior space of the intake unit from the combustion chamber 11 and opens into the single independent intake passage. room.
- the engine unit of the present invention may be configured to generate intake noise having a frequency of at least 350 Hz and less than 500 Hz in the intake unit when the engine body is driven.
- the engine unit of the present invention may be configured to generate intake noise having a frequency of at least 400 Hz to less than 500 Hz in the intake unit when the engine body is driven.
- the engine unit of the present invention may be configured to generate intake noise having a frequency of at least greater than 300 Hz and less than 450 Hz in the intake unit when the engine body is driven.
- the engine unit of the present invention may be configured to generate intake noise having a frequency of at least 300 Hz and less than 400 Hz in the intake unit when the engine body is driven.
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Abstract
エンジンユニット(1)は、吸気ユニット(20)に設けられたスピーカ(50)を有する。エンジンユニット(1)は、燃焼室(11)に接続されてスロットル弁(30)が設けられる独立吸気通路部(40)が燃焼室から最初に吸気ユニット(20)の内部空間を拡張させる第1膨張室(21)に開口し、且つ、エンジン本体(10)の駆動により吸気ユニット(20)内で少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成される。スピーカ(50)は、第1膨張室(21)内または第1膨張室(21)に開口するスピーカ設置管(22)内に設けられ、吸気ユニット(20)内で発生した吸気騒音を低減させるために、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数のスピーカ音を発生させるように制御装置(60)により制御される。
Description
この発明は、吸気騒音が発生する吸気ユニットを有するエンジンユニットに関する。
従来、エンジンユニットの吸気ユニット内で発生して吸気ユニットの外に放出される吸気騒音を低減するために、吸気ユニットにレゾネータを設けたり、吸気ユニットに容積の大きいチャンバを設けたエンジンユニットが提案されている。
しかし、レゾネータやチャンバを加えると吸気ユニットが大型化する。
そこで、例えば特許文献1および特許文献2のように、吸気ユニットの大型化の抑制しつつ吸気騒音を低減するために、スピーカを吸気ユニットに設けることが提案されている。
しかし、レゾネータやチャンバを加えると吸気ユニットが大型化する。
そこで、例えば特許文献1および特許文献2のように、吸気ユニットの大型化の抑制しつつ吸気騒音を低減するために、スピーカを吸気ユニットに設けることが提案されている。
しかし、吸気騒音を低減するためのスピーカが設けられた従来の吸気ユニットは、吸気騒音を低減するためのレゾネータやチャンバが設けられた吸気ユニットに比べると小型化できるものの依然として大きい。
本発明は、吸気ユニットを小型化しつつ、吸気ユニット内で発生して吸気ユニットの外に放出される吸気騒音を低減できるエンジンユニットを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有する。エンジンユニットは、燃焼室を有するエンジン本体と、エンジン本体に接続され、燃焼室に供給される空気が通過するように構成され、燃焼室に供給される空気の流量を調整するスロットル弁を有する吸気ユニットと、吸気ユニットに設けられるスピーカと、吸気ユニット内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカを制御する制御装置と、を備える。エンジンユニットは、燃焼室に接続されてスロットル弁が設けられる独立吸気通路部が燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室に開口し、且つ、エンジン本体の駆動により吸気ユニット内で少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成される。スピーカは、燃焼室に接続されてスロットル弁が設けられる独立吸気通路部が開口し燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室内または第1膨張室に開口するスピーカ設置管内に設けられ、吸気ユニット内で発生した吸気騒音を低減させるために、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数のスピーカ音を発生させるように制御装置により制御される。
この構成によると、燃焼室に接続されてスロットル弁が設けられる独立吸気通路部は、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室に開口する。これにより、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室に開口し燃焼室に接続される吸気通路部にスロットル弁が設けられない場合に比べて、吸気ユニットが小型化される。吸気ユニットが小型であるため、エンジン本体の駆動により吸気ユニット内で発生する吸気騒音の周波数を、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数にできる。そのため、吸気騒音を低減させるためにスピーカで発生させるスピーカ音の周波数を、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数にできる。スピーカ音の周波数が高いため、スピーカを小型化できる。しかも、スピーカは、燃焼室に接続されてスロットル弁が設けられる独立吸気通路部が開口し燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室内または第1膨張室に開口するスピーカ設置管内に設けられる。第1膨張室に入ることで音圧が減衰された吸気騒音をスピーカで低減できる。そのため、効率的に吸気騒音を低減でき、スピーカをより小型化できる。スピーカが小型であることにより、吸気ユニットをより小型化できる。
以上により、本発明のエンジンユニットは、吸気ユニットを小型化しつつ吸気ユニット内で発生して吸気ユニットの外に放出される吸気騒音を低減できる。
以上により、本発明のエンジンユニットは、吸気ユニットを小型化しつつ吸気ユニット内で発生して吸気ユニットの外に放出される吸気騒音を低減できる。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
エンジンユニットは、吸気騒音に関連する情報を取得する騒音情報取得部を備える。制御装置は、騒音情報取得部が取得した情報に基づいて、吸気ユニット内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるように、スピーカを制御する。
エンジンユニットは、吸気騒音に関連する情報を取得する騒音情報取得部を備える。制御装置は、騒音情報取得部が取得した情報に基づいて、吸気ユニット内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるように、スピーカを制御する。
この構成によると、情報取得部が取得した情報に基づいて、スピーカでスピーカ音を発生させるタイミング、スピーカ音の周波数、およびスピーカ音の音圧を制御することができる。そのため、スピーカで発生したスピーカ音によってより確実に吸気騒音を低減できる。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
独立吸気通路部の開口端を含む一部が、第1膨張室の内部空間に配置される。
独立吸気通路部の開口端を含む一部が、第1膨張室の内部空間に配置される。
この構成によると、独立吸気通路部の開口端が、第1膨張室に接続される場合に比べて、独立吸気通路部の長さを確保しつつ吸気ユニットをより小型化できる。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
独立吸気通路部の開口端が、第1膨張室に接続される。
独立吸気通路部の開口端が、第1膨張室に接続される。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
スピーカが設けられたスピーカ設置管の開口端を含む一部が、第1膨張室の内部空間に配置される。
スピーカが設けられたスピーカ設置管の開口端を含む一部が、第1膨張室の内部空間に配置される。
この構成によると、スピーカ設置管の開口端が第1膨張室に接続される場合に比べて、スピーカ設置管の長さを確保しつつ吸気ユニットをより小型化できる。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
スピーカが設けられたスピーカ設置管の開口端が、第1膨張室に接続される。
スピーカが設けられたスピーカ設置管の開口端が、第1膨張室に接続される。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
エンジンユニットは、スピーカが設けられたスピーカ設置管を通り抜けた空気が第1膨張室および独立吸気通路部を介して燃焼室に供給されるように構成される。
エンジンユニットは、スピーカが設けられたスピーカ設置管を通り抜けた空気が第1膨張室および独立吸気通路部を介して燃焼室に供給されるように構成される。
この構成によると、スピーカが設けられるスピーカ設置管は、吸気ユニットにおける吸気経路の一部を形成する。そのため、スピーカ設置管が吸気経路の一部を形成しない場合に比べて、吸気ユニットを小型化できる。
また、吸気騒音は第1膨張室からスピーカ設置管に入るときに音圧が低減される。スピーカはスピーカ設置管に設けられるため、スピーカ設置管に入ることで音圧が低減された状態の吸気騒音をスピーカによって低減できる。したがって、第1膨張室にスピーカを設ける場合に比べて、スピーカ音の音圧を小さくできる。そのため、スピーカをより小型化できる。よって、吸気ユニットをより小型化できる。
また、吸気騒音は第1膨張室からスピーカ設置管に入るときに音圧が低減される。スピーカはスピーカ設置管に設けられるため、スピーカ設置管に入ることで音圧が低減された状態の吸気騒音をスピーカによって低減できる。したがって、第1膨張室にスピーカを設ける場合に比べて、スピーカ音の音圧を小さくできる。そのため、スピーカをより小型化できる。よって、吸気ユニットをより小型化できる。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
スピーカが設けられたスピーカ設置管は、空気が通り抜けないように形成される。
スピーカが設けられたスピーカ設置管は、空気が通り抜けないように形成される。
この構成によると、スピーカが設けられるスピーカ設置管は、吸気ユニットにおける吸気経路の一部を形成しない。スピーカ設置管を吸気経路と関係なく設けることができるため、スピーカ設置管の位置および形状等の自由度が高い。そのため、吸気ユニットが吸気経路ではないスピーカ設置管を有していても、吸気ユニットの大型化を抑制できる。
また、吸気騒音は第1膨張室からスピーカ設置管に入るときに音圧が低減される。スピーカはスピーカ設置管に設けられるため、スピーカ設置管に入ることで音圧が低減された状態の吸気騒音をスピーカによって低減できる。したがって、第1膨張室にスピーカを設ける場合に比べて、スピーカ音の音圧を小さくできる。そのため、スピーカをより小型化できる。よって、吸気ユニットを小型化できる。さらに、上述したように、スピーカ設置管の位置および形状等の自由度が高いため、スピーカ設置管に入ることで吸気騒音がより低減されるようにスピーカ設置管を設計することが可能である。スピーカ設置管に入ることで吸気騒音がより低減されるようにスピーカ設置管を設計した場合、スピーカをより小型化できる。それにより、吸気ユニットをより小型化できる。
また、吸気騒音は第1膨張室からスピーカ設置管に入るときに音圧が低減される。スピーカはスピーカ設置管に設けられるため、スピーカ設置管に入ることで音圧が低減された状態の吸気騒音をスピーカによって低減できる。したがって、第1膨張室にスピーカを設ける場合に比べて、スピーカ音の音圧を小さくできる。そのため、スピーカをより小型化できる。よって、吸気ユニットを小型化できる。さらに、上述したように、スピーカ設置管の位置および形状等の自由度が高いため、スピーカ設置管に入ることで吸気騒音がより低減されるようにスピーカ設置管を設計することが可能である。スピーカ設置管に入ることで吸気騒音がより低減されるようにスピーカ設置管を設計した場合、スピーカをより小型化できる。それにより、吸気ユニットをより小型化できる。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
第1膨張室内における独立吸気通路部の開口端から第1膨張室内に設けられたスピーカまたはスピーカが設けられたスピーカ設置管の第1膨張室内の開口端までの音波の伝播経路が、独立吸気通路部内の音波の伝播経路よりも短い。
第1膨張室内における独立吸気通路部の開口端から第1膨張室内に設けられたスピーカまたはスピーカが設けられたスピーカ設置管の第1膨張室内の開口端までの音波の伝播経路が、独立吸気通路部内の音波の伝播経路よりも短い。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
エンジンユニットは、エンジン本体に含まれる複数の燃焼室と、吸気ユニットに含まれる複数のスロットル弁と、それぞれ燃焼室に接続されてそれぞれスロットル弁が設けられる複数の独立吸気通路部と、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させ、複数の独立吸気通路部が開口する単一の第1膨張室とを有する。
エンジンユニットは、エンジン本体に含まれる複数の燃焼室と、吸気ユニットに含まれる複数のスロットル弁と、それぞれ燃焼室に接続されてそれぞれスロットル弁が設けられる複数の独立吸気通路部と、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させ、複数の独立吸気通路部が開口する単一の第1膨張室とを有する。
なお、上記構成において、複数の燃焼室は請求項1の燃焼室を含み、複数のスロットル弁は請求項1のスロットル弁を含み、複数の独立吸気通路部は請求項1の独立吸気通路部を含み、単一の第1膨張室は請求項1の第1膨張室に相当する。
本発明の一実施形態のエンジンユニットは、以下の構成を有していてもよい。
エンジンユニットは、エンジン本体に含まれる単一の燃焼室と、吸気ユニットに含まれる単一のスロットル弁と、単一の燃焼室に接続されて単一のスロットル弁が設けられる単一の独立吸気通路部と、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させ、単一の独立吸気通路部が開口する単一の第1膨張室とを有する。
エンジンユニットは、エンジン本体に含まれる単一の燃焼室と、吸気ユニットに含まれる単一のスロットル弁と、単一の燃焼室に接続されて単一のスロットル弁が設けられる単一の独立吸気通路部と、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させ、単一の独立吸気通路部が開口する単一の第1膨張室とを有する。
なお、上記構成において、単一の燃焼室は請求項1の燃焼室に相当し、単一のスロットル弁は請求項1のスロットル弁に相当し、単一の独立吸気通路部は請求項1の独立吸気通路部に相当し、単一の第1膨張室は請求項1の第1膨張室に相当する。
<エンジンユニット>
本発明および実施の形態におけるエンジンユニットの形式は、特に限定されない。エンジンユニットの形式は、例えばガソリンエンジンであってもよく、ディーゼルエンジンであってもよい。本発明のエンジンユニットは、独立吸気通路部に燃料を噴射する燃料噴射装置を有してもよく、燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置を有してもよい。エンジンユニットの形式は、4ストロークエンジンであってもよく、2ストロークエンジンであってもよい。エンジンユニットは、キャニスタを有してもよく有さなくてもよい。エンジンユニットは、過給装置(forced induction device)を有してもよく有さなくてもよい。過給装置はターボチャージャであってもよくスーパーチャージャであってもよい。エンジンユニットの形式は、単一の燃焼室を有する単気筒エンジンであってもよく、複数の燃焼室を有する多気筒エンジンであってもよい。多気筒エンジンにおける複数の気筒(複数の燃焼室)の配列の形態は特に限定されない。多気筒エンジンは、例えば、V型エンジン、直列型エンジン、水平対向エンジンのいずれであってもよい。V型エンジンでは、複数の燃焼室が、クランクシャフトの中心軸線に直交する方向と平行な1つの直線上に並んだ第1燃焼室と第2燃焼室を含む。第1燃焼室の数は1つであっても複数であってもよい。第2燃焼室の数は第1燃焼室と同数である。直列型エンジンでは、複数の燃焼室の全てがクランクシャフトの中心軸線と平行な1つの直線上に並んでいる。本発明および実施の形態におけるエンジンユニットの用途は、特に限定されない。エンジンユニットは、本発明および実施の形態におけるエンジンユニットは、例えば、自動車、自動二輪車、船舶などの乗り物に搭載されてもよく、発電用などの定置型エンジンとして使用されてもよい。
本発明および実施の形態におけるエンジンユニットの形式は、特に限定されない。エンジンユニットの形式は、例えばガソリンエンジンであってもよく、ディーゼルエンジンであってもよい。本発明のエンジンユニットは、独立吸気通路部に燃料を噴射する燃料噴射装置を有してもよく、燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置を有してもよい。エンジンユニットの形式は、4ストロークエンジンであってもよく、2ストロークエンジンであってもよい。エンジンユニットは、キャニスタを有してもよく有さなくてもよい。エンジンユニットは、過給装置(forced induction device)を有してもよく有さなくてもよい。過給装置はターボチャージャであってもよくスーパーチャージャであってもよい。エンジンユニットの形式は、単一の燃焼室を有する単気筒エンジンであってもよく、複数の燃焼室を有する多気筒エンジンであってもよい。多気筒エンジンにおける複数の気筒(複数の燃焼室)の配列の形態は特に限定されない。多気筒エンジンは、例えば、V型エンジン、直列型エンジン、水平対向エンジンのいずれであってもよい。V型エンジンでは、複数の燃焼室が、クランクシャフトの中心軸線に直交する方向と平行な1つの直線上に並んだ第1燃焼室と第2燃焼室を含む。第1燃焼室の数は1つであっても複数であってもよい。第2燃焼室の数は第1燃焼室と同数である。直列型エンジンでは、複数の燃焼室の全てがクランクシャフトの中心軸線と平行な1つの直線上に並んでいる。本発明および実施の形態におけるエンジンユニットの用途は、特に限定されない。エンジンユニットは、本発明および実施の形態におけるエンジンユニットは、例えば、自動車、自動二輪車、船舶などの乗り物に搭載されてもよく、発電用などの定置型エンジンとして使用されてもよい。
<吸気騒音>
本発明および実施の形態において、吸気ユニット内に発生した吸気騒音とは、吸気ユニット内の吸気脈動によって発生する音である。
本発明および実施の形態において、吸気ユニット内に発生した吸気騒音とは、吸気ユニット内の吸気脈動によって発生する音である。
<吸気騒音の低減>
本発明および実施の形態において、吸気騒音を低減させる音(スピーカ音)とは、吸気騒音と干渉することで吸気騒音を低減させる音である。吸気騒音を低減させる音は、吸気騒音と逆位相または略逆位相の音である。
本発明および実施の形態において、吸気騒音を低減させる音(スピーカ音)とは、吸気騒音と干渉することで吸気騒音を低減させる音である。吸気騒音を低減させる音は、吸気騒音と逆位相または略逆位相の音である。
<スピーカ>
本発明および実施の形態において、スピーカとは、電気信号を音に変換する装置である。スピーカは制御装置に電気的に接続される。スピーカは、例えば増幅器を介して制御装置に接続されてもよい。
本発明および実施の形態において、第1膨張室内に設けられるスピーカとは、第1膨張室の内部空間にスピーカ音が放出されるように配置されたスピーカである。第1膨張室内に設けられるスピーカは、第1膨張室の内壁の一部を構成してもしなくてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管内に設けられるスピーカとは、スピーカ設置管の内部空間にスピーカ音が放出されるように配置されたスピーカである。スピーカ設置管内に設けられるスピーカは、スピーカ設置管の内壁の一部を構成してもしなくてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管内に設けられるスピーカは、スピーカ設置管の第1膨張室内に配置される部分に配置されるスピーカであってもよい。つまり、本発明および実施の形態において、第1膨張室内またはスピーカ設置管内に設けられるスピーカとは、第1膨張室内でかつスピーカ設置管内に配置されるスピーカを含む。本発明および実施の形態において、スピーカ設置管内に設けられるスピーカは、スピーカ設置管の第1膨張室の外に配置される部分に配置されるスピーカであってもよい。
本発明および実施の形態において、エンジンユニットは、スピーカを1つだけ有していてもよく、複数のスピーカを有してもよい。エンジンユニットが複数のスピーカを有する場合、複数のスピーカのうちの少なくとも1つのスピーカが請求項1の要件を満たせばよい。スピーカ設置管内に設けられるスピーカの数は1つであってもよく、複数であってもよい。第1膨張室内に設けられるスピーカの数は1つであってもよく、複数であってもよい。エンジンユニットは、スピーカ設置管内に設けられるスピーカと、第1膨張室内に設けられるスピーカの両方を有していてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカとは、電気信号を音に変換する装置である。スピーカは制御装置に電気的に接続される。スピーカは、例えば増幅器を介して制御装置に接続されてもよい。
本発明および実施の形態において、第1膨張室内に設けられるスピーカとは、第1膨張室の内部空間にスピーカ音が放出されるように配置されたスピーカである。第1膨張室内に設けられるスピーカは、第1膨張室の内壁の一部を構成してもしなくてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管内に設けられるスピーカとは、スピーカ設置管の内部空間にスピーカ音が放出されるように配置されたスピーカである。スピーカ設置管内に設けられるスピーカは、スピーカ設置管の内壁の一部を構成してもしなくてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管内に設けられるスピーカは、スピーカ設置管の第1膨張室内に配置される部分に配置されるスピーカであってもよい。つまり、本発明および実施の形態において、第1膨張室内またはスピーカ設置管内に設けられるスピーカとは、第1膨張室内でかつスピーカ設置管内に配置されるスピーカを含む。本発明および実施の形態において、スピーカ設置管内に設けられるスピーカは、スピーカ設置管の第1膨張室の外に配置される部分に配置されるスピーカであってもよい。
本発明および実施の形態において、エンジンユニットは、スピーカを1つだけ有していてもよく、複数のスピーカを有してもよい。エンジンユニットが複数のスピーカを有する場合、複数のスピーカのうちの少なくとも1つのスピーカが請求項1の要件を満たせばよい。スピーカ設置管内に設けられるスピーカの数は1つであってもよく、複数であってもよい。第1膨張室内に設けられるスピーカの数は1つであってもよく、複数であってもよい。エンジンユニットは、スピーカ設置管内に設けられるスピーカと、第1膨張室内に設けられるスピーカの両方を有していてもよい。
<少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の音の発生>
本発明および実施の形態において、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の音(吸気騒音またはスピーカ音)が発生するとは、少なくとも、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音が発生することを意味する。少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の音(吸気騒音またはスピーカ音)が発生するとは、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音だけが発生する場合と、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音に加えて、この周波数範囲外の音が発生する場合を含む。この周波数範囲内の音が発生するときに、この周波数範囲外の音が発生してもよく、この周波数範囲内の音が発生しないときに、この周波数範囲外の音が発生してもよい。
少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が吸気ユニット内で発生しているかどうかは、例えば以下の方法で確認できる。スピーカを作動させずにエンジン本体を駆動させた状態で、吸気ユニットの内部空間または吸気ユニットの大気吸入口の近傍に配置されたマイクロホンで音を計測する。そして、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音が測定されたかどうか判定する。なお、大気吸入口は、大気から空気を吸い込む開口である。
本発明および実施の形態において、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の音(吸気騒音またはスピーカ音)が発生するとは、少なくとも、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音が発生することを意味する。少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の音(吸気騒音またはスピーカ音)が発生するとは、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音だけが発生する場合と、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音に加えて、この周波数範囲外の音が発生する場合を含む。この周波数範囲内の音が発生するときに、この周波数範囲外の音が発生してもよく、この周波数範囲内の音が発生しないときに、この周波数範囲外の音が発生してもよい。
少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が吸気ユニット内で発生しているかどうかは、例えば以下の方法で確認できる。スピーカを作動させずにエンジン本体を駆動させた状態で、吸気ユニットの内部空間または吸気ユニットの大気吸入口の近傍に配置されたマイクロホンで音を計測する。そして、300Hzより大きく500Hzより小さい周波数範囲内の音が測定されたかどうか判定する。なお、大気吸入口は、大気から空気を吸い込む開口である。
<独立吸気通路部>
本発明および実施の形態において、独立吸気通路部は、複数の部品によって構成されてもよく、分離不能な単一の部品で構成されてもよく、分離不能な単一の部品の一部分であってもよい。独立吸気通路部は第1膨張室と分離可能な別部品で構成されていてもよく、独立吸気通路部の少なくとも一部が第1膨張室の少なくとも一部と一体成形されてもよい。
本発明および実施の形態において、独立吸気通路部が第1膨張室に開口するとは、独立吸気通路部の開口端が第1膨張室に接続されるか、もしくは、独立吸気通路部の開口端を含む一部が第1膨張室の内部空間に配置されることを意味する。
本発明および実施の形態において、独立吸気通路部は燃焼室に接続される。そのため、独立吸気通路部の一部はエンジン本体に含まれ、独立吸気通路部の残りの一部は吸気ユニットに含まれる。第1膨張室は吸気ユニットに含まれる。独立吸気通路部は、燃焼室に形成された少なくとも1つの吸気ポートに接続される。燃焼室に複数の吸気ポートが形成される場合、独立吸気通路部は全ての吸気ポートと接続される。燃焼室に複数の吸気ポートが形成される場合、独立吸気通路部は分岐形状となる。分岐点はエンジン本体の内部であっても外部であってもよい。
本発明および実施の形態において、独立吸気通路部は、複数の部品によって構成されてもよく、分離不能な単一の部品で構成されてもよく、分離不能な単一の部品の一部分であってもよい。独立吸気通路部は第1膨張室と分離可能な別部品で構成されていてもよく、独立吸気通路部の少なくとも一部が第1膨張室の少なくとも一部と一体成形されてもよい。
本発明および実施の形態において、独立吸気通路部が第1膨張室に開口するとは、独立吸気通路部の開口端が第1膨張室に接続されるか、もしくは、独立吸気通路部の開口端を含む一部が第1膨張室の内部空間に配置されることを意味する。
本発明および実施の形態において、独立吸気通路部は燃焼室に接続される。そのため、独立吸気通路部の一部はエンジン本体に含まれ、独立吸気通路部の残りの一部は吸気ユニットに含まれる。第1膨張室は吸気ユニットに含まれる。独立吸気通路部は、燃焼室に形成された少なくとも1つの吸気ポートに接続される。燃焼室に複数の吸気ポートが形成される場合、独立吸気通路部は全ての吸気ポートと接続される。燃焼室に複数の吸気ポートが形成される場合、独立吸気通路部は分岐形状となる。分岐点はエンジン本体の内部であっても外部であってもよい。
<第1膨張室>
本発明および実施の形態において、第1膨張室は、複数の部品によって構成されてもよく、分離不能な単一の部品で構成されてもよく、分離不能な単一の部品の一部分であってもよい。
本発明および実施の形態において、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させるとは、吸気ユニットにおける吸気騒音の伝播方向において、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させることを意味する。なお、吸気ユニットにおける吸気騒音の伝播方向とは、燃焼室に供給される空気の流れ方向の逆方向である。
本発明および実施の形態において、吸気ユニットの内部空間の拡張とは、吸気ユニットの内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積が不連続に拡大することを意味する。本発明および実施の形態において、吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室とは、吸気ユニットの内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積を不連続かつ急激に変化させる室である。吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室は、吸気ユニットの内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積を不連続かつわずかに変化させる構造は含まない。独立吸気通路部は第1膨張室に開口する。そのため、第1膨張室の内部空間における独立吸気通路部の開口端の近傍の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積は、独立吸気通路部の第1膨張室に開口する開口端の断面積よりも大きい。第1膨張室の内部空間における吸気騒音の伝播方向に直交する最大断面積は、例えば、独立吸気通路部の第1膨張室に開口する開口端の断面積の1.5倍以上であってもよい。第1膨張室の内部空間における独立吸気通路部の開口端の近傍の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積は、独立吸気通路部の内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交するいずれの断面積よりも大きくてもよい。第1膨張室の内部空間における吸気騒音の伝播方向に直交する断面積の平均は、独立吸気通路部の内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積の平均よりも大きくてもよい。
本発明および実施の形態において、吸気ユニットは、第1膨張室に加えて、吸気騒音の伝播方向において吸気ユニットの内部空間を拡張させる膨張室を有してもよく、有さなくてもよい。但し、第1膨張室ではない膨張室は、第1膨張室から吸気騒音の伝播方向に離れた位置にある。
本発明および実施の形態において、第1膨張室は、複数の部品によって構成されてもよく、分離不能な単一の部品で構成されてもよく、分離不能な単一の部品の一部分であってもよい。
本発明および実施の形態において、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させるとは、吸気ユニットにおける吸気騒音の伝播方向において、燃焼室から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させることを意味する。なお、吸気ユニットにおける吸気騒音の伝播方向とは、燃焼室に供給される空気の流れ方向の逆方向である。
本発明および実施の形態において、吸気ユニットの内部空間の拡張とは、吸気ユニットの内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積が不連続に拡大することを意味する。本発明および実施の形態において、吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室とは、吸気ユニットの内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積を不連続かつ急激に変化させる室である。吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室は、吸気ユニットの内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積を不連続かつわずかに変化させる構造は含まない。独立吸気通路部は第1膨張室に開口する。そのため、第1膨張室の内部空間における独立吸気通路部の開口端の近傍の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積は、独立吸気通路部の第1膨張室に開口する開口端の断面積よりも大きい。第1膨張室の内部空間における吸気騒音の伝播方向に直交する最大断面積は、例えば、独立吸気通路部の第1膨張室に開口する開口端の断面積の1.5倍以上であってもよい。第1膨張室の内部空間における独立吸気通路部の開口端の近傍の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積は、独立吸気通路部の内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交するいずれの断面積よりも大きくてもよい。第1膨張室の内部空間における吸気騒音の伝播方向に直交する断面積の平均は、独立吸気通路部の内部空間の吸気騒音の伝播方向に直交する断面積の平均よりも大きくてもよい。
本発明および実施の形態において、吸気ユニットは、第1膨張室に加えて、吸気騒音の伝播方向において吸気ユニットの内部空間を拡張させる膨張室を有してもよく、有さなくてもよい。但し、第1膨張室ではない膨張室は、第1膨張室から吸気騒音の伝播方向に離れた位置にある。
<スピーカ設置管>
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管は、複数の部品によって構成されてもよく、分離不能な単一の部品で構成されてもよく、分離不能な単一の部品の一部分であってもよい。スピーカ設置管は第1膨張室と分離可能な別部品で構成されていてもよく、スピーカ設置管の少なくとも一部が第1膨張室の少なくとも一部と一体成形されてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管が第1膨張室に開口するとは、スピーカ設置管の開口端が第1膨張室に接続されるか、もしくは、スピーカ設置管の開口端を含む一部が第1膨張室の内部空間に配置されることを意味する。
スピーカ設置管の第1膨張室に開口する開口端は、1つであってもよく、複数であってもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管を空気が通り抜けるとは、スピーカ設置管の第1膨張室に開口する開口端からスピーカ設置管に流入した空気が、この開口端とは異なるスピーカ設置管の開口部から流出することを意味する。スピーカ設置管は、第1膨張室に開口しない複数の開口部を有してもよい。
本発明および実施の形態において、空気が通り抜けないように形成されたスピーカ設置管は、第1膨張室に開口する開口端を除いて開口部を有さない。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管は、複数の部品によって構成されてもよく、分離不能な単一の部品で構成されてもよく、分離不能な単一の部品の一部分であってもよい。スピーカ設置管は第1膨張室と分離可能な別部品で構成されていてもよく、スピーカ設置管の少なくとも一部が第1膨張室の少なくとも一部と一体成形されてもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管が第1膨張室に開口するとは、スピーカ設置管の開口端が第1膨張室に接続されるか、もしくは、スピーカ設置管の開口端を含む一部が第1膨張室の内部空間に配置されることを意味する。
スピーカ設置管の第1膨張室に開口する開口端は、1つであってもよく、複数であってもよい。
本発明および実施の形態において、スピーカ設置管を空気が通り抜けるとは、スピーカ設置管の第1膨張室に開口する開口端からスピーカ設置管に流入した空気が、この開口端とは異なるスピーカ設置管の開口部から流出することを意味する。スピーカ設置管は、第1膨張室に開口しない複数の開口部を有してもよい。
本発明および実施の形態において、空気が通り抜けないように形成されたスピーカ設置管は、第1膨張室に開口する開口端を除いて開口部を有さない。
<騒音情報取得部>
本発明および実施の形態において、騒音情報取得部が取得する吸気騒音に関連する情報とは、吸気騒音自体の情報であってもよく、エンジン本体の駆動状況に関連する情報であってもよい。
本発明および実施の形態において、騒音情報取得部は、吸気ユニットに配置されてもよく、エンジンユニットの吸気ユニットではない箇所に設けられてもよい。騒音情報取得部は、例えば、吸気騒音を検出するためのマイクロホン、および、エンジン本体の駆動状況に関連する情報を検出するセンサを含む。エンジン本体の駆動状況に関連する情報を検出するセンサは、例えば、吸気ユニットの内部空間の気圧を検出する吸気圧センサ、吸気ユニットを通過する空気の流量を検出する吸気流量センサ、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、スロットル弁の開度を検出するセンサのいずれか、または、これらのいずれかの組み合わせであってもよい。
騒音情報取得部は、吸気ユニット内の空気の流れ方向において、スピーカの上流に配置されてもよい。この場合、騒音情報取得部は、スピーカ音によって低減された後の吸気騒音を検出するマイクロホンであってもよい。騒音情報取得部は、吸気ユニット内の空気の流れ方向において、スピーカの下流に配置されてもよい。この場合、騒音情報取得部は、スピーカ音によって低減される前の吸気騒音を検出するマイクロホンであってもよい。騒音情報取得部は、吸気ユニット内の空気の流れ方向において、スピーカと同じ位置に配置されてもよい。本発明および実施の形態において、エンジンユニットは、騒音情報取得部を1つだけ有してもよく、複数の騒音情報取得部を有してもよい。複数の騒音情報取得部は、例えば、吸気経路における空気の流れ方向において、スピーカの上流と下流に配置されてもよい。
本発明および実施の形態において、騒音情報取得部が取得する吸気騒音に関連する情報とは、吸気騒音自体の情報であってもよく、エンジン本体の駆動状況に関連する情報であってもよい。
本発明および実施の形態において、騒音情報取得部は、吸気ユニットに配置されてもよく、エンジンユニットの吸気ユニットではない箇所に設けられてもよい。騒音情報取得部は、例えば、吸気騒音を検出するためのマイクロホン、および、エンジン本体の駆動状況に関連する情報を検出するセンサを含む。エンジン本体の駆動状況に関連する情報を検出するセンサは、例えば、吸気ユニットの内部空間の気圧を検出する吸気圧センサ、吸気ユニットを通過する空気の流量を検出する吸気流量センサ、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、スロットル弁の開度を検出するセンサのいずれか、または、これらのいずれかの組み合わせであってもよい。
騒音情報取得部は、吸気ユニット内の空気の流れ方向において、スピーカの上流に配置されてもよい。この場合、騒音情報取得部は、スピーカ音によって低減された後の吸気騒音を検出するマイクロホンであってもよい。騒音情報取得部は、吸気ユニット内の空気の流れ方向において、スピーカの下流に配置されてもよい。この場合、騒音情報取得部は、スピーカ音によって低減される前の吸気騒音を検出するマイクロホンであってもよい。騒音情報取得部は、吸気ユニット内の空気の流れ方向において、スピーカと同じ位置に配置されてもよい。本発明および実施の形態において、エンジンユニットは、騒音情報取得部を1つだけ有してもよく、複数の騒音情報取得部を有してもよい。複数の騒音情報取得部は、例えば、吸気経路における空気の流れ方向において、スピーカの上流と下流に配置されてもよい。
<その他>
特許請求の範囲において、ある構成要素の数を明確に特定しておらず、英語に翻訳された場合にこの構成要素が単数で表示される場合、本発明はこの構成要素を複数有してもよい。また、本発明はこの構成要素を1つだけ有してもよい。
特許請求の範囲において、ある構成要素の数を明確に特定しておらず、英語に翻訳された場合にこの構成要素が単数で表示される場合、本発明はこの構成要素を複数有してもよい。また、本発明はこの構成要素を1つだけ有してもよい。
本発明および実施の形態において、含む(including)、有する(comprising)、備える(having)およびこれらの派生語は、列挙されたアイテム及びその等価物に加えて追加的アイテムをも包含することが意図されて用いられている。
本発明および実施の形態における複数の選択肢のうちの少なくとも1つ(一方)とは、複数の選択肢から考えられる全ての組み合わせを含む。複数の選択肢のうちの少なくとも1つ(一方)とは、複数の選択肢のいずれか1つであってもよく、複数の選択肢の全てであってもよい。例えば、A、B、またはCの少なくとも1つとは、Aのみであってもよく、Bのみであってもよく、Cのみであってもよく、AとBであってもよく、AとCであってもよく、BとCであってもよく、AとBとCであってもよい。
本明細書において、「してもよい」という用語は非排他的なものである。「してもよい」は、「してもよいがこれに限定されるものではない」という意味である。本明細書において、「してもよい」は、「しない」場合があることを暗黙的に含む。本明細書において、「してもよい」と記載された構成は、少なくとも請求項1の構成により得られる上記効果を奏する。
他に定義されない限り、本明細書および請求範囲で使用される全ての用語(技術用語および科学用語を含む)は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されることはない。
なお、本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されたまたは図面に図示された構成要素の構成および配置の詳細に制限されないことが理解されるべきである。本発明は、後述する実施形態以外の実施形態でも可能である。本発明は、後述する実施形態に様々な変更を加えた実施形態でも可能である。
本発明のエンジンユニットは、吸気ユニットを小型化しつつ、吸気ユニット内で発生して吸気ユニットの外に放出される吸気騒音を低減できる。
<第1実施形態および第2実施形態>
本発明の第1実施形態および第2実施形態のエンジンユニット1について、図1(a)~図1(d)を用いて説明する。図1(a)は第1実施形態のエンジンユニット1を示し、図1(b)および図1(c)は第2実施形態のエンジンユニット1を示す。図1(d)は、比較例1のエンジンユニット701を示す。第1実施形態載および第2実施形態のエンジンユニット1は、燃焼室11を有するエンジン本体10と、エンジン本体10に接続される吸気ユニット20と、吸気ユニット20に設けられるスピーカ50と、制御装置60とを備える。吸気ユニット20は、燃焼室11に供給される空気が通過するように構成される。吸気ユニット20は、燃焼室11に供給される空気の流量を調整するスロットル弁30を有する。制御装置60は、吸気ユニット20内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御する。スロットル弁30は制御装置60によって制御される電子制御式のスロットル弁30であってもよく、機械的に制御されるスロットル弁30であってもよい。
本発明の第1実施形態および第2実施形態のエンジンユニット1について、図1(a)~図1(d)を用いて説明する。図1(a)は第1実施形態のエンジンユニット1を示し、図1(b)および図1(c)は第2実施形態のエンジンユニット1を示す。図1(d)は、比較例1のエンジンユニット701を示す。第1実施形態載および第2実施形態のエンジンユニット1は、燃焼室11を有するエンジン本体10と、エンジン本体10に接続される吸気ユニット20と、吸気ユニット20に設けられるスピーカ50と、制御装置60とを備える。吸気ユニット20は、燃焼室11に供給される空気が通過するように構成される。吸気ユニット20は、燃焼室11に供給される空気の流量を調整するスロットル弁30を有する。制御装置60は、吸気ユニット20内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御する。スロットル弁30は制御装置60によって制御される電子制御式のスロットル弁30であってもよく、機械的に制御されるスロットル弁30であってもよい。
エンジンユニット1は、燃焼室11に接続されてスロットル弁30が設けられる独立吸気通路部40を有する。独立吸気通路部40は、燃焼室11から最初に吸気ユニット20の内部空間を拡張させる第1膨張室21に開口する。第1膨張室21は吸気ユニット20に含まれる。エンジンユニット1は、エンジン本体10の駆動により吸気ユニット20内で少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成される。制御装置60は、吸気ユニット20内で発生した吸気騒音を低減させるために、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数のスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御する。第1実施形態において、スピーカ50は第1膨張室21内に設けられる。第2実施形態のエンジンユニット1は、第1膨張室21に開口するスピーカ設置管22を有する。第2実施形態において、スピーカ50はスピーカ設置管22内に設けられる。
図1(d)に示す比較例1のエンジンユニット701は、燃焼室711を有するエンジン本体710と、吸気ユニット720とを備える。吸気ユニット720は、燃焼室711から最初に吸気ユニット720の内部空間を拡張させる第1膨張室721と、燃焼室711から2番目に吸気ユニット720の内部空間を拡張させる第2膨張室722とを有する。エンジンユニット701は、第1膨張室721に開口し燃焼室711に接続される吸気通路部740を有する。吸気ユニット720は、空気の流れ方向において第1膨張室721より上流に設けられるスロットル弁730を有する。スロットル弁730は、第1膨張室721に開口し燃焼室711に接続される吸気通路部740に設けられない。第1実施形態および第2実施形態の吸気ユニット20は、比較例1のエンジンユニット701の吸気ユニット720に比べて小型である。第1実施形態および第2実施形態のエンジンユニット1は、吸気ユニット20を小型化しつつ吸気ユニット20内で発生して吸気ユニット20の外に放出される吸気騒音を低減できる。
図1(a)~図1(c)に示すエンジンユニット1の形式は多気筒エンジンである。エンジン本体10は複数の燃焼室11を有する。エンジンユニット1は、複数の燃焼室11にそれぞれ接続される複数の独立吸気通路部40を有する。複数の独立吸気通路部40は単一の第1膨張室21に開口する。吸気ユニット20は複数のスロットル弁30を有する。複数のスロットル弁30は複数の独立吸気通路部40にそれぞれ設けられる。
<第1実施形態の具体例>
第1実施形態の具体例について、図2(a)~図2(f)を用いて説明する。但し、第1実施形態の具体例は、図2(a)~図2(f)に示す構成に限定されない。図2(a)~図2(f)において制御装置60の表示は省略されている。上述したように、第1実施形態において、スピーカ50は第1膨張室21内に設けられる。図2(a)に示すように、第1実施形態の独立吸気通路部40の開口端40aは、第1膨張室21に接続されてもよい。図2(b)に示すように、第1実施形態の独立吸気通路部40の開口端40aを含む一部は、第1膨張室21の内部空間に配置されてもよい。図2(c)~図2(f)の独立吸気通路部40の構成は、それぞれ、図2(a)と図2(b)の独立吸気通路部40の構成のいずれであってもよい。図2(c)~図2(e)に示すように、第1実施形態の吸気ユニット20は、第1膨張室21に開口する少なくとも1つの大気吸入管123を有してもよい。大気吸入管123を通り抜けた空気は、第1膨張室21および独立吸気通路部40を介して燃焼室11に供給される。図2(c)および図2(d)において、大気吸入管123の開口端123aを含む一部は、第1膨張室21の内部空間に配置される。図2(c)において、大気吸入管123は第1膨張室21の外に突出している。図2(d)において、大気吸入管123は第1膨張室21の外に突出していない。図2(e)において、大気吸入管123の開口端123aは、第1膨張室21に接続されている。図2(e)において、大気吸入管123は第1膨張室21の外に突出している。また、図2(f)に示すように、第1実施形態において、第1膨張室21に開口する大気吸入管123が設けられる代わりに、第1膨張室21が少なくとも1つの大気吸入口124を有してもよい。大気吸入口124から第1膨張室21に空気が供給される。
第1実施形態の具体例について、図2(a)~図2(f)を用いて説明する。但し、第1実施形態の具体例は、図2(a)~図2(f)に示す構成に限定されない。図2(a)~図2(f)において制御装置60の表示は省略されている。上述したように、第1実施形態において、スピーカ50は第1膨張室21内に設けられる。図2(a)に示すように、第1実施形態の独立吸気通路部40の開口端40aは、第1膨張室21に接続されてもよい。図2(b)に示すように、第1実施形態の独立吸気通路部40の開口端40aを含む一部は、第1膨張室21の内部空間に配置されてもよい。図2(c)~図2(f)の独立吸気通路部40の構成は、それぞれ、図2(a)と図2(b)の独立吸気通路部40の構成のいずれであってもよい。図2(c)~図2(e)に示すように、第1実施形態の吸気ユニット20は、第1膨張室21に開口する少なくとも1つの大気吸入管123を有してもよい。大気吸入管123を通り抜けた空気は、第1膨張室21および独立吸気通路部40を介して燃焼室11に供給される。図2(c)および図2(d)において、大気吸入管123の開口端123aを含む一部は、第1膨張室21の内部空間に配置される。図2(c)において、大気吸入管123は第1膨張室21の外に突出している。図2(d)において、大気吸入管123は第1膨張室21の外に突出していない。図2(e)において、大気吸入管123の開口端123aは、第1膨張室21に接続されている。図2(e)において、大気吸入管123は第1膨張室21の外に突出している。また、図2(f)に示すように、第1実施形態において、第1膨張室21に開口する大気吸入管123が設けられる代わりに、第1膨張室21が少なくとも1つの大気吸入口124を有してもよい。大気吸入口124から第1膨張室21に空気が供給される。
第1実施形態において、第1膨張室21内における独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ50までの音波の伝播経路は、独立吸気通路部40内の音波の伝播経路よりも短くてもよい。つまり、第1膨張室21内における複数の独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ50までの音波の伝播経路のうち最長の伝播経路が、複数の独立吸気通路部40の音波の伝播経路うち最短の伝播経路よりも短い。例えば図2(a)および図2(b)のエンジンユニット1の場合、第1膨張室21内における独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ50までの音波の伝播経路の長さとは、符号D1で示した長さである。第1実施形態において、第1膨張室21内における独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ50までの音波の伝播経路は、独立吸気通路部40内の音波の伝播経路よりも短くなくてもよい。つまり、第1膨張室21内における複数の独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ50までの音波の伝播経路のうち最長の伝播経路が、複数の独立吸気通路部40の音波の伝播経路うち最短の伝播経路と同じまたはそれより長くてもよい。
<第2実施形態の具体例>
第2実施形態の具体例について、図3(a)~図3(g)を用いて説明する。但し、第2実施形態の具体例は、図3(a)~図3(g)に示す構成に限定されない。図3(a)~図3(g)において制御装置60の表示は省略されている。上述したように、第2実施形態において、スピーカ50は第1膨張室21に開口するスピーカ設置管22に設けられる。図3(a)~図3(g)の独立吸気通路部40の構成は、それぞれ、図2(a)と図2(b)の独立吸気通路部40の構成のいずれであってもよい。
第2実施形態の具体例について、図3(a)~図3(g)を用いて説明する。但し、第2実施形態の具体例は、図3(a)~図3(g)に示す構成に限定されない。図3(a)~図3(g)において制御装置60の表示は省略されている。上述したように、第2実施形態において、スピーカ50は第1膨張室21に開口するスピーカ設置管22に設けられる。図3(a)~図3(g)の独立吸気通路部40の構成は、それぞれ、図2(a)と図2(b)の独立吸気通路部40の構成のいずれであってもよい。
図3(a)~図3(e)に示すように、第2実施形態のエンジンユニット1は、スピーカ設置管22を通り抜けた空気が第1膨張室21および独立吸気通路部40を介して燃焼室11に供給されるように構成されてもよい。図3(a)および図3(b)において、スピーカ設置管22の開口端22aを含む一部は、第1膨張室21の内部空間に配置されている。図3(a)において、スピーカ設置管22は第1膨張室21の外に突出している。図3(a)において、スピーカ50は、スピーカ設置管22の第1膨張室21内に配置される部分に配置されている。なお、図3(a)に二点鎖線で示したように、スピーカ50は、スピーカ設置管22の第1膨張室21の外に配置される部分に配置されてもよい。図3(b)において、スピーカ設置管22は第1膨張室21の外に突出していない。図3(c)において、スピーカ設置管22の開口端22aは、第1膨張室21に接続されている。図3(a)~図3(c)のエンジンユニット1において、第1膨張室21に図2(c)~図2(e)に示すような大気吸入管123が接続されてもよい。もしくは、図3(a)~図3(c)のエンジンユニット1において、第1膨張室21が図2(f)に示すような大気吸入口124を有してもよい。
図3(d)に示すように、第2実施形態のエンジンユニット1は、第1膨張室21に開口する複数のスピーカ設置管22を有してもよい。各スピーカ設置管22内にスピーカ50が設けられる。図3(d)において、スピーカ設置管22の開口端を含む一部が第1膨張室21の内部空間に配置されていてもよく、スピーカ設置管22の開口端が第1膨張室21に接続されてもよい。図3(d)において、複数のスピーカ設置管22は第1膨張室21の外に突出する。なお、複数のスピーカ設置管22は第1膨張室21の外に突出しなくてもよい。
図3(e)に示すように、第2実施形態のスピーカ設置管22は、第1膨張室21に開口する複数の主管部22bと、複数の主管部22bを接続する連通管部22cとを有してもよい。図3(e)において、スピーカ50は、連通管部22c内に設けられている。なお、図3(e)に二点鎖線で示したように、スピーカ50は主管部22b内に設けられてもよい。例えば、空気の流れ方向において2つの主管部22bのいずれか一方における連結管部22cの下流にスピーカ50が設けられてもよい。また、例えば、空気の流れ方向において2つの主管部22bにおける連結管部22cの上流にそれぞれスピーカ50が設けられてもよい。図3(e)において、スピーカ設置管22の開口端を含む一部が第1膨張室21の内部空間に配置されていてもよく、スピーカ設置管22の開口端が第1膨張室21に接続されてもよい。図3(e)において、スピーカ設置管22は第1膨張室21の外に突出する。
図3(f)および図3(g)に示すように、第2実施形態のスピーカ設置管22は、空気が通り抜けないように形成されてもよい。この場合、第1膨張室21に図2(c)~図2(e)に示すような大気吸入管123が接続されるか、もしくは、第1膨張室21が図2(f)に示すような大気吸入口124を有する。空気が通り抜けないように形成されたスピーカ設置管22は第1膨張室21の外に突出している。図3(f)において、スピーカ設置管22の開口端22aを含む一部は、第1膨張室21の内部空間に配置されている。図3(f)において、スピーカ50は、スピーカ設置管22の第1膨張室21内に配置される部分に配置されている。なお、図3(f)に二点鎖線で示したように、スピーカ50は、スピーカ設置管22の第1膨張室21の外に配置される部分に配置されてもよい。図3(g)において、スピーカ設置管22の開口端22aは、第1膨張室21に接続されている。
第2実施形態において、第1膨張室21内における独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ設置管22の第1膨張室21内の開口端22aまでの音波の伝播経路は、独立吸気通路部40内の音波の伝播経路よりも短くてもよい。つまり、第1膨張室21内における複数の独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ設置管22の第1膨張室21内の開口端22aまでの音波の伝播経路のうち最長の伝播経路が、複数の独立吸気通路部40の音波の伝播経路うち最短の伝播経路よりも短くてもよい。例えば図3(a)のエンジンユニット1の場合、第1膨張室21内における独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ設置管22の第1膨張室21内の開口端22aまでの音波の伝播経路の長さとは、符号D2で示した長さである。但し、図3(a)の独立吸気通路部40の開口端40aの位置は、図2(a)と図2(b)の独立吸気通路部40の開口端40aの位置のいずれであってもよい。第2実施形態において、第1膨張室21内における独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ設置管22の第1膨張室21内の開口端22aまでの音波の伝播経路は、独立吸気通路部40内の音波の伝播経路よりも短くなくてもよい。つまり、第1膨張室21内における複数の独立吸気通路部40の開口端40aからスピーカ設置管22の第1膨張室21内の開口端22aまでの音波の伝播経路のうち最長の伝播経路が、複数の独立吸気通路部40の音波の伝播経路うち最短の伝播経路と同じまたはそれより長くてもよい。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態のエンジンユニット1について、図4(a)~図4(d)を用いて説明する。図4(a)~図4(c)は第3実施形態のエンジンユニット1を示す。図4(d)は、比較例2のエンジンユニット801を示す。第3実施形態のエンジンユニット1は、第1実施形態または第2実施形態の構成に加えて、第1膨張室21内に配置されたエアフィルタ231を有する。図4(a)~図4(c)において制御装置60の表示は省略されている。比較例2のエンジンユニット801は、比較例1のエンジンユニット701の構成に加えて、第2膨張室722内に配置されたエアフィルタ831を有する。
本発明の第3実施形態のエンジンユニット1について、図4(a)~図4(d)を用いて説明する。図4(a)~図4(c)は第3実施形態のエンジンユニット1を示す。図4(d)は、比較例2のエンジンユニット801を示す。第3実施形態のエンジンユニット1は、第1実施形態または第2実施形態の構成に加えて、第1膨張室21内に配置されたエアフィルタ231を有する。図4(a)~図4(c)において制御装置60の表示は省略されている。比較例2のエンジンユニット801は、比較例1のエンジンユニット701の構成に加えて、第2膨張室722内に配置されたエアフィルタ831を有する。
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態のエンジンユニット1について、図5(a)~図5(c)を用いて説明する。第4実施形態のエンジンユニット1は、第3実施形態の構成を有してもよい。第4実施形態のエンジンユニット1は、第1実施形態または第2実施形態の構成に加えて、吸気騒音に関連する情報を取得する少なくとも1つの騒音情報取得部270を備える。騒音情報取得部270は、制御装置60に電気的に接続される。制御装置60は、少なくとも1つの騒音情報取得部270が取得した情報に基づいて、吸気ユニット20内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるように、スピーカ50を制御する。騒音情報取得部270は、実線または二点鎖線で示したように、第1膨張室21内に設けられてもよい。騒音情報取得部270は、二点鎖線で示したように、スピーカ50が設けられるスピーカ設置管22内に設けられてもよい。騒音情報取得部270は、空気の流れ方向において第1膨張室21の上流に設けられてもよい。騒音情報取得部270は、空気の流れ方向において第1膨張室21の下流に設けられてもよい。なお、騒音情報取得部270の配置位置は図5(a)~図5(c)に示す位置に限らない。
本発明の第4実施形態のエンジンユニット1について、図5(a)~図5(c)を用いて説明する。第4実施形態のエンジンユニット1は、第3実施形態の構成を有してもよい。第4実施形態のエンジンユニット1は、第1実施形態または第2実施形態の構成に加えて、吸気騒音に関連する情報を取得する少なくとも1つの騒音情報取得部270を備える。騒音情報取得部270は、制御装置60に電気的に接続される。制御装置60は、少なくとも1つの騒音情報取得部270が取得した情報に基づいて、吸気ユニット20内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるように、スピーカ50を制御する。騒音情報取得部270は、実線または二点鎖線で示したように、第1膨張室21内に設けられてもよい。騒音情報取得部270は、二点鎖線で示したように、スピーカ50が設けられるスピーカ設置管22内に設けられてもよい。騒音情報取得部270は、空気の流れ方向において第1膨張室21の上流に設けられてもよい。騒音情報取得部270は、空気の流れ方向において第1膨張室21の下流に設けられてもよい。なお、騒音情報取得部270の配置位置は図5(a)~図5(c)に示す位置に限らない。
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態のエンジンユニット1について、図6(a)~図6(d)を用いて説明する。図6(a)は第5実施形態のエンジンユニット1が配置された自動車のエンジンルームの内部を示す。図6(b)は第5実施形態のエンジンユニット1を示す。図6(c)は比較例3のエンジンユニット901が配置された自動車のエンジンルームの内部を示す。図6(b)は比較例3のエンジンユニット901を示す。第5実施形態のエンジンユニット1および比較例3のエンジンユニット901の形式はV型エンジンである。第5実施形態のエンジンユニット1は、第3実施形態の構成を有してもよい。第5実施形態のエンジンユニット1は、第4実施形態の構成を有してもよい。第5実施形態のエンジンユニット1は、第1実施形態または第2実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。第5実施形態のエンジンユニット1は、複数の燃焼室11を有するエンジン本体10と、吸気ユニット20と、少なくとも1つのスピーカ50と、制御装置60とを備える。エンジン本体10は、少なくとも1つの燃焼室11を有する第1シリンダ部312と、少なくとも1つの燃焼室11を有する第2シリンダ部313とを有する。エンジンユニット1は、第1シリンダ部312の少なくとも1つの燃焼室11および第2シリンダ部313の少なくとも1つの燃焼室11に接続された複数の独立吸気通路部40を有する。複数の独立吸気通路部40は第1膨張室21に開口する。吸気ユニット20は複数のスロットル弁30を有する。複数のスロットル弁30は複数の独立吸気通路部40にそれぞれ設けられる。第1膨張室21の内部空間は、隔壁325と閉状態の制御弁332とによって第1空間321aと第2空間321bに仕切られる。開状態の制御弁332によって、第1空間321aと第2空間321bとは連通する。第1膨張室21の第1空間321aは、少なくとも1つの独立吸気通路部40の内部空間を介して第1シリンダ部312の少なくとも1つの燃焼室11内と連通する。第1膨張室21の第2空間321bは、少なくとも1つの独立吸気通路部40の内部空間を介して第2シリンダ部313の少なくとも1つの燃焼室11内と連通する。吸気ユニット20は、第1膨張室21に接続された大気吸入管326を有する。大気吸入管326の内部空間は第1膨張室21の第1空間321aおよび第2空間321bの両方に連通する。大気吸入管326の空気の流れ方向における上流端はエアクリーナ327に接続されている。制御弁332は、エンジン回転速度などに基づいて制御装置60によって制御される。例えば、低回転時に制御弁332が閉状態で、高回転時に制御弁332が開状態であるように、制御弁332は制御されてもよい。少なくとも1つのスピーカ50は、大気吸入管326内に設けられる1つのスピーカ50であってもよい。この場合、大気吸入管326は、本発明のスピーカ設置管に相当する。制御装置60は、制御弁332が閉状態のときに、吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御してもよい。この場合、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21の第1空間321aと第2空間321bに設けられた2つのスピーカ50であってもよい。もしくは、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21に開口し、空気が通り抜けないように形成された2つのスピーカ設置管22内に設けられた2つのスピーカ50であってもよい。2つのスピーカ設置管22は、第1膨張室21の第1空間321aと第2空間321bにそれぞれ連通する。制御装置60は、制御弁332が開状態のときにのみ、吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御してもよい。この場合、少なくとも1つのスピーカ50は、上述した2つのスピーカ50であってもよい。もしくは、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21の第1空間321aまたは第2空間321bに設けられた1つのスピーカ50であってもよい。もしくは、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21の第1空間321aまたは第2空間321bに連通し、空気が通り抜けないように形成された1つのスピーカ設置管22内に設けられた1つのスピーカ50であってもよい。
本発明の第5実施形態のエンジンユニット1について、図6(a)~図6(d)を用いて説明する。図6(a)は第5実施形態のエンジンユニット1が配置された自動車のエンジンルームの内部を示す。図6(b)は第5実施形態のエンジンユニット1を示す。図6(c)は比較例3のエンジンユニット901が配置された自動車のエンジンルームの内部を示す。図6(b)は比較例3のエンジンユニット901を示す。第5実施形態のエンジンユニット1および比較例3のエンジンユニット901の形式はV型エンジンである。第5実施形態のエンジンユニット1は、第3実施形態の構成を有してもよい。第5実施形態のエンジンユニット1は、第4実施形態の構成を有してもよい。第5実施形態のエンジンユニット1は、第1実施形態または第2実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。第5実施形態のエンジンユニット1は、複数の燃焼室11を有するエンジン本体10と、吸気ユニット20と、少なくとも1つのスピーカ50と、制御装置60とを備える。エンジン本体10は、少なくとも1つの燃焼室11を有する第1シリンダ部312と、少なくとも1つの燃焼室11を有する第2シリンダ部313とを有する。エンジンユニット1は、第1シリンダ部312の少なくとも1つの燃焼室11および第2シリンダ部313の少なくとも1つの燃焼室11に接続された複数の独立吸気通路部40を有する。複数の独立吸気通路部40は第1膨張室21に開口する。吸気ユニット20は複数のスロットル弁30を有する。複数のスロットル弁30は複数の独立吸気通路部40にそれぞれ設けられる。第1膨張室21の内部空間は、隔壁325と閉状態の制御弁332とによって第1空間321aと第2空間321bに仕切られる。開状態の制御弁332によって、第1空間321aと第2空間321bとは連通する。第1膨張室21の第1空間321aは、少なくとも1つの独立吸気通路部40の内部空間を介して第1シリンダ部312の少なくとも1つの燃焼室11内と連通する。第1膨張室21の第2空間321bは、少なくとも1つの独立吸気通路部40の内部空間を介して第2シリンダ部313の少なくとも1つの燃焼室11内と連通する。吸気ユニット20は、第1膨張室21に接続された大気吸入管326を有する。大気吸入管326の内部空間は第1膨張室21の第1空間321aおよび第2空間321bの両方に連通する。大気吸入管326の空気の流れ方向における上流端はエアクリーナ327に接続されている。制御弁332は、エンジン回転速度などに基づいて制御装置60によって制御される。例えば、低回転時に制御弁332が閉状態で、高回転時に制御弁332が開状態であるように、制御弁332は制御されてもよい。少なくとも1つのスピーカ50は、大気吸入管326内に設けられる1つのスピーカ50であってもよい。この場合、大気吸入管326は、本発明のスピーカ設置管に相当する。制御装置60は、制御弁332が閉状態のときに、吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御してもよい。この場合、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21の第1空間321aと第2空間321bに設けられた2つのスピーカ50であってもよい。もしくは、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21に開口し、空気が通り抜けないように形成された2つのスピーカ設置管22内に設けられた2つのスピーカ50であってもよい。2つのスピーカ設置管22は、第1膨張室21の第1空間321aと第2空間321bにそれぞれ連通する。制御装置60は、制御弁332が開状態のときにのみ、吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるようにスピーカ50を制御してもよい。この場合、少なくとも1つのスピーカ50は、上述した2つのスピーカ50であってもよい。もしくは、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21の第1空間321aまたは第2空間321bに設けられた1つのスピーカ50であってもよい。もしくは、少なくとも1つのスピーカ50は、第1膨張室21の第1空間321aまたは第2空間321bに連通し、空気が通り抜けないように形成された1つのスピーカ設置管22内に設けられた1つのスピーカ50であってもよい。
比較例3のエンジンユニット901は、複数の燃焼室911を有するエンジン本体910と、吸気ユニット920と、制御装置(図示せず)とを備える。エンジン本体910は第1シリンダ部912と第2シリンダ部913とを有する。エンジンユニット901は、複数の燃焼室911に接続された複数の下流吸気通路部940を有する。複数の下流吸気通路部940は、燃焼室911から最初に吸気ユニット920の内部空間を拡張させる第1膨張室921に開口する。第1膨張室921の内部空間は、第1隔壁925と閉状態の第1制御弁932とによって第1空間921aと第2空間921bに仕切られる。開状態の第1制御弁932によって、第1空間921aと第2空間921bとは連通する。吸気ユニット920は、第1膨張室921に接続された分離管926と、分離管926に接続された2つの吸気管927と、2つの吸気管927に接続された吸気管928と、吸気管928に接続されたエアクリーナ929を有する。分離管926の内部空間は、第2隔壁926aと閉状態の第2制御弁933とによって2つの空間に仕切られる。開状態の第2制御弁933によって、分離管926内の2つの空間は互いに連通する。第1制御弁932および第2制御弁933は、エンジン回転速度などに基づいて制御装置(図示せず)によって制御される。例えば、低回転時に第1制御弁932および第2制御弁933の両方が閉状態で、高回転時に第1制御弁932および第2制御弁933の両方が開状態で、中回転時に第1制御弁932が閉状態で第2制御弁933が開状態であるように、第1制御弁932および第2制御弁933は制御されてもよい。吸気ユニット920は2つのスロットル弁930を有する。2つのスロットル弁930は2つの吸気管927にそれぞれ設けられる。第5実施形態の吸気ユニット20は、比較例3のエンジンユニット901の吸気ユニット920に比べて小型である。第5実施形態のエンジンユニット1は、比較例3のエンジンユニット901に比べて吸気ユニット20を小型化しつつ吸気ユニット20内で発生して吸気ユニット20の外に放出される吸気騒音を低減できる。
なお、本発明は、上述した実施形態および実施形態の具体例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。
本発明のエンジンユニットが複数の独立吸気通路部を有する場合、吸気ユニットは2つの第1膨張室を有してもよい。少なくとも1つの独立吸気通路部が2つの第1膨張室の一方に開口し、残りの独立吸気通路部が2つの第1膨張室の他方に開口する。本発明の吸気ユニットは、燃焼室から2番目に吸気ユニットの内部空間を拡張させる第2膨張室を有してもよい。本発明の吸気ユニットは、空気の流れ方向において第1膨張室よりも上流に配置されたエアフィルタを有してもよい。
本発明のエンジンユニットの形式は単気筒エンジンであってもよい。本発明のエンジンユニットの形式が単気筒エンジンである場合、本発明のエンジンユニットは、第1実施形態の具体例および第2実施形態の具体例の構成を有してもよい。本発明のエンジンユニットの形式が単気筒エンジンである場合、本発明のエンジンユニットは、第3実施形態の構成を有してもよく、第4実施形態の構成を有してもよい。例えば、本発明が適用された単気筒エンジンユニットは、エンジン本体10に含まれる単一の燃焼室11と、吸気ユニットに含まれる単一のスロットル弁30と、単一の燃焼室11に接続されて単一のスロットル弁30が設けられる単一の独立吸気通路部と、燃焼室11から最初に吸気ユニットの内部空間を拡張させ、単一の独立吸気通路部が開口する単一の第1膨張室とを有する。
本発明のエンジンユニットは、エンジン本体の駆動により吸気ユニット内で少なくとも350Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成されてもよい。本発明のエンジンユニットは、エンジン本体の駆動により吸気ユニット内で少なくとも400Hzより大きく500Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成されてもよい。本発明のエンジンユニットは、エンジン本体の駆動により吸気ユニット内で少なくとも300Hzより大きく450Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成されてもよい。本発明のエンジンユニットは、エンジン本体の駆動により吸気ユニット内で少なくとも300Hzより大きく400Hzより小さい周波数の吸気騒音が発生するように構成されてもよい。
1:エンジンユニット、10:エンジン本体、11:燃焼室、20:吸気ユニット、21:第1膨張室、22:スピーカ設置管、22a:スピーカ設置管の開口端、30:スロットル弁、40:独立吸気通路部、40a:独立吸気通路部の開口端、50:スピーカ、60:制御装置、270:騒音情報取得部
Claims (11)
- 燃焼室を有するエンジン本体と、
前記エンジン本体に接続され、前記燃焼室に供給される空気が通過するように構成され、前記燃焼室に供給される空気の流量を調整するスロットル弁を有する吸気ユニットと、
前記吸気ユニットに設けられるスピーカと、
前記吸気ユニット内で発生した吸気騒音を低減させるスピーカ音を発生させるように前記スピーカを制御する制御装置と、
を備えるエンジンユニットであって、
前記エンジンユニットは、
前記燃焼室に接続されて前記スロットル弁が設けられる独立吸気通路部が前記燃焼室から最初に前記吸気ユニットの内部空間を拡張させる第1膨張室に開口し、且つ、前記エンジン本体の駆動により前記吸気ユニット内で少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数の前記吸気騒音が発生するように構成され、
前記スピーカは、
前記燃焼室に接続されて前記スロットル弁が設けられる前記独立吸気通路部が開口し前記燃焼室から最初に前記吸気ユニットの内部空間を拡張させる前記第1膨張室内または前記第1膨張室に開口するスピーカ設置管内に設けられ、前記吸気ユニット内で発生した前記吸気騒音を低減させるために、少なくとも300Hzより大きく500Hzより小さい周波数のスピーカ音を発生させるように前記制御装置により制御されることを特徴とするエンジンユニット。 - 前記エンジンユニットは、前記吸気騒音に関連する情報を取得する騒音情報取得部を備え、
前記制御装置は、前記騒音情報取得部が取得した情報に基づいて、前記吸気ユニット内で発生した前記吸気騒音を低減させる前記スピーカ音を発生させるように、前記スピーカを制御することを特徴とする請求項1に記載のエンジンユニット。 - 前記独立吸気通路部の開口端を含む一部が、前記第1膨張室の内部空間に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンユニット。
- 前記独立吸気通路部の開口端が、前記第1膨張室に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンユニット。
- 前記スピーカが設けられた前記スピーカ設置管の開口端を含む一部が、前記第1膨張室の内部空間に配置されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のエンジンユニット。
- 前記スピーカが設けられた前記スピーカ設置管の開口端が、前記第1膨張室に接続されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のエンジンユニット。
- 前記エンジンユニットは、前記スピーカが設けられた前記スピーカ設置管を通り抜けた空気が前記第1膨張室および前記独立吸気通路部を介して前記燃焼室に供給されるように構成されることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のエンジンユニット。
- 前記スピーカが設けられた前記スピーカ設置管は、空気が通り抜けないように形成されることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のエンジンユニット。
- 前記第1膨張室内における前記独立吸気通路部の開口端から前記第1膨張室内に設けられた前記スピーカまたは前記スピーカが設けられた前記スピーカ設置管の前記第1膨張室内の開口端までの音波の伝播経路が、前記独立吸気通路部内の音波の伝播経路よりも短いことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のエンジンユニット。
- 前記エンジンユニットは、
前記エンジン本体に含まれる複数の前記燃焼室と、
前記吸気ユニットに含まれる複数の前記スロットル弁と、
それぞれ前記燃焼室に接続されてそれぞれ前記スロットル弁が設けられる複数の前記独立吸気通路部と、
前記燃焼室から最初に前記吸気ユニットの内部空間を拡張させ、前記複数の独立吸気通路部が開口する単一の前記第1膨張室とを有することを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のエンジンユニット。 - 前記エンジンユニットは、
前記エンジン本体に含まれる単一の前記燃焼室と、
前記吸気ユニットに含まれる単一の前記スロットル弁と、
前記単一の燃焼室に接続されて前記単一のスロットル弁が設けられる単一の前記独立吸気通路部と、
前記燃焼室から最初に前記吸気ユニットの内部空間を拡張させ、前記単一の独立吸気通路部が開口する単一の前記第1膨張室とを有することを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のエンジンユニット。
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