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JPH04203408A - Active cancel muffler - Google Patents
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JPH04203408A - Active cancel muffler - Google Patents

Active cancel muffler

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JPH04203408A
JPH04203408A JP2338719A JP33871990A JPH04203408A JP H04203408 A JPH04203408 A JP H04203408A JP 2338719 A JP2338719 A JP 2338719A JP 33871990 A JP33871990 A JP 33871990A JP H04203408 A JPH04203408 A JP H04203408A
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internal combustion
transfer function
combustion engine
rotation
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松浦 満
Shinji Ozaki
小崎 眞嗣
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Sango KK
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Sango Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate certainly noise in every cylinder by selecting transfer function data corresponding to each cylinder in order in every cylinder of an internal combustion engine according to the output rotational signal of a rotation detecting means, and setting transfer function of an adaptive digital filter. CONSTITUTION:Transfer function responding to output impulse of an edge detecting means 8 by an adaptive digital filter 10 is set on the basis of the output signal of a pressure wave detecting means 6 so as to equalize the transfer function with transfer function of exhaust noise passages 2, 3, and driving signal is outputted to a pressure wave outputting means 5 according thereto. Compression wave is outputted from the pressure wave outputting means 5 to outlets of the exhaust noise passages 2, 3 according to the driving signal so as to break away pressure wave of exhaust noise outputted from the exhaust noise passages 2, 3. In this case, transfer function of the adaptive digital filter 10 is set in every cylinder in which exhaust noise is generated out of respective cylinders in an internal combustion engine 1, according to the output rotational signal of a rotation detecting means 7. It is thus possible to eliminate noise pertinently in every cylinder.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は内燃機関に装着されるアクティブキャンセルマ
フラに関し、特に適応ディジタルフィルタを備えたアク
ティブキャンセルマフラに係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an active cancellation muffler installed in an internal combustion engine, and more particularly to an active cancellation muffler equipped with an adaptive digital filter.

[従来の技術] アクティブキャンセルマフラとしては、例えば実開昭6
3−118321号公報に記載されているように、騒音
源の内燃機関に対し騒音流出管たる排気管の出口にスピ
ーカ管を設け、このスピーカ管にキャンセルスピーカを
接続し、制御手段からの所定の制御信号に応じて、内燃
機関からの騒音即ち排気音の圧力波と逆位相の粗密圧力
波をキャンセルスピーカから出力させ、両圧力波の打ち
消し作用で消音を行うものか知られている。同公報に記
載の考案はキャンセルスピーカからの圧力波の指向特性
に着目したものであり、アクティブキャンセル制御手段
に関しては、入力された各種の情報をCPUにより予め
定められた処理条件に従って演算処理を行う旨簡単に説
明されているのみである。
[Prior art] As an active cancellation muffler, for example, the
As described in Japanese Patent No. 3-118321, a speaker pipe is provided at the exit of an exhaust pipe serving as a noise outflow pipe for an internal combustion engine that is a noise source, a canceling speaker is connected to this speaker pipe, and a predetermined signal from a control means is provided. It is known that, in response to a control signal, a canceling speaker outputs a compression wave having a phase opposite to the pressure wave of the noise from the internal combustion engine, that is, the exhaust sound, and the sound is muffled by the canceling action of both pressure waves. The idea described in the publication focuses on the directional characteristics of pressure waves from a canceling speaker, and the active cancellation control means performs arithmetic processing on various input information by a CPU according to predetermined processing conditions. It is only briefly explained.

ところで、近時、入力アナログ信号をディジタル量に変
換し、ディジタル信号処理回路にて適宜処理した後、再
度アナログ信号に変換して出力し、入力アナログ信号と
出力アナログ信号との間に所定の特性をもたせるディジ
タルフィルタか注目されている。
By the way, recently, an input analog signal is converted into a digital quantity, processed appropriately in a digital signal processing circuit, and then converted back into an analog signal and output, and a predetermined characteristic is established between the input analog signal and the output analog signal. Digital filters that provide

このディジタルフィルタにより、側部系に影響を及ぼす
情報を検知し、その変化に応して自らの制御特性を自動
的に変えて、負荷の変化に拘らず最適な状態とする適応
制御を実現することかでき、これが適応ディジタルフィ
ルタ(アダプティブディジタルフィルタ、ADF)と呼
ばれ種々の制御への利用か検討されている。就中、音響
分野においてスピーカとマイクとの間の音響経路を通っ
て発生するエコーを消去するため、このエコーと略等し
い擬似エコー信号を発生させて同定する音響エコーキャ
ンセラへの利用が注目されている。尚、適応ディジタル
フィルタの伝達関数が未知系の伝達関数に等しくなり予
測誤差か零となるように前者の伝達関数を調整すること
を「未知系を同定するJという。
This digital filter detects information that affects the side system and automatically changes its own control characteristics in response to changes in the information, realizing adaptive control that maintains the optimal state regardless of changes in load. This is called an adaptive digital filter (ADF), and its use for various controls is being studied. In particular, in the field of acoustics, in order to eliminate echoes generated through the acoustic path between a speaker and a microphone, attention has been paid to their use in acoustic echo cancellers that generate and identify pseudo-echo signals that are approximately equal to the echoes. There is. Note that adjusting the transfer function of the adaptive digital filter so that it is equal to the transfer function of the unknown system and the prediction error becomes zero is called "J to identify the unknown system."

[発明が解決しようとする課題] 前述のアクティブキャンセルマフラにおいて、内燃機関
は排気音の発生源であり、排気マニホールド及び排気管
の排気音経路は音響経路ということができるので、上記
音響エコーキャンセラ技術を適用し得る可能性があるが
、内燃機関特有の問題との整合性に多くの課題があり直
ちに適用可能というものではない。例えば、騒音検出器
を一般的な配置に従い内燃機関の排気マニホールド出口
近傍に装着して騒音源の圧力波を検出することとする場
合には、外部環境の温度変化に留まらず高温の排気ガス
にさらされることになるので耐久性が問題となる。前掲
の実開昭63−118321号公報には排気騒音の圧力
波の周波数が内燃機関の回転数に比例して高くなること
に着目し、クランク角センサによりクランク軸の角速度
を検出し間接的に騒音圧力波の周波数を検出することと
している。然し乍ら、これもそのまま適応ディジタルフ
ィルタに適用できるものではない。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described active canceling muffler, the internal combustion engine is the source of exhaust noise, and the exhaust sound path of the exhaust manifold and exhaust pipe can be called an acoustic path. However, there are many problems in compatibility with the problems specific to internal combustion engines, and it is not immediately applicable. For example, if a noise detector is mounted near the exhaust manifold outlet of an internal combustion engine in accordance with the general arrangement to detect pressure waves from the noise source, it is necessary to detect not only temperature changes in the external environment but also high-temperature exhaust gas. Durability is an issue as it will be exposed. The above-mentioned Japanese Utility Model Application Publication No. 63-118321 focuses on the fact that the frequency of the pressure wave of exhaust noise increases in proportion to the rotation speed of the internal combustion engine, and indirectly detects the angular velocity of the crankshaft using a crank angle sensor. The purpose is to detect the frequency of noise pressure waves. However, this cannot be directly applied to an adaptive digital filter.

また、内燃機関の排気音は第6図に示すように各気筒毎
に相関がある(第6図中、#l乃至#4は気筒番号を示
す)。このため、アクティブキャンセルマフラに適応デ
ィジタルフィルタを用いる場合、内燃機関の回転に応し
たill mのみでは消音が困雌である。
Furthermore, the exhaust noise of the internal combustion engine has a correlation for each cylinder as shown in FIG. 6 (in FIG. 6, #1 to #4 indicate cylinder numbers). For this reason, when an adaptive digital filter is used in an active cancellation muffler, it is difficult to muffle the noise by only ill m corresponding to the rotation of the internal combustion engine.

そこで、本発明は適応ディジタルフィルタを利用し、内
燃機関の排気音の各気筒毎の相違に影響されることなく
確実に消音し得るアクティブキャンセルマフラを提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an active canceling muffler that uses an adaptive digital filter and can reliably muffle exhaust noise of an internal combustion engine without being affected by differences between cylinders.

[課題を解決するだめの手段] 上記の目的を達成するため、本発明は内燃機関の排気管
を含む排気音経路の出力口に開口し粗密圧力波を出力す
る圧力波出力手段と、前記排気音経路の出力口近傍に配
置し出力圧力波に応した信号を出力する圧力波検出手段
と、前記内燃機関の回転に応じた回転信号を出力する回
転検出手段と、該回転検出手段の出力回転信号に基づき
前記内燃機関の回転に同期したインパルスを出力するエ
ツジ検出手段と、適応ディジタルフィルタを有し、前記
内燃機関の気筒数と同数の伝達関数データから、前記回
転検出手段の出力回転信号に応じて前記内燃機関の気筒
毎に順次各気筒に対応した伝達関数データを選択して前
記適応ディジタルフィルタの伝達関数を設定すると共に
、前記圧力波検出手段の出力信号を入力し前記エツジ検
出手段の出力インパルスに応じて前記適応ディジタルフ
ィルタの伝達関数が前記排気音経路の伝達関数と同定す
るように前記圧力波出力手段を駆動制御するフィルタ手
段としたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure wave output means that opens at an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine and outputs a compression wave. a pressure wave detection means disposed near the output port of the sound path and outputting a signal corresponding to the output pressure wave; a rotation detection means outputting a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine; and an output rotation of the rotation detection means. It has edge detection means that outputs an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine based on the signal, and an adaptive digital filter, and the output rotation signal of the rotation detection means is determined from transfer function data of the same number as the number of cylinders of the internal combustion engine. Accordingly, the transfer function data corresponding to each cylinder of the internal combustion engine is selected sequentially to set the transfer function of the adaptive digital filter, and the output signal of the pressure wave detection means is inputted to the edge detection means. The filter means drives and controls the pressure wave output means so that the transfer function of the adaptive digital filter is identified with the transfer function of the exhaust sound path according to an output impulse.

前記アクティブキャンセルマフラにおいて、前記フィル
タ手段は前記内燃機関の気筒数と同数の適応ディジタル
フィルタを備えたものとし、前記回転検出手段の出力回
転信号に応して前記内燃機関の気筒毎に順次各気筒に対
応した適応ディジタルフィルタを選択して前記圧力波出
力手段を駆動制御するようにしてもよい。
In the active cancel muffler, the filter means includes the same number of adaptive digital filters as the number of cylinders of the internal combustion engine, and the filter means sequentially detects each cylinder of the internal combustion engine in accordance with the output rotation signal of the rotation detection means. The pressure wave output means may be driven and controlled by selecting an adaptive digital filter corresponding to the pressure wave output means.

[作用] 内燃機関が起動し回転すると、各気筒内の爆発に応じて
発生する爆発音は、排気管を含む排気音経路を介して伝
達され排気音が形成される。また、内燃機関の回転に応
じた回転信号が回転検出手段からエツジ検出手段に出力
される。このエツジ検出手段にて回転信号がインパルス
に変換され、内燃機関の回転に同期したインパルスが適
応ディジタルフィルタに出力される。一方、排気音経路
から出力される出力圧力波に応じた信号が圧力波検出手
段によって検出され、適応ディジタルフィルタに出力さ
れる。
[Operation] When the internal combustion engine starts and rotates, the explosion sound generated in response to the explosion in each cylinder is transmitted through the exhaust sound path including the exhaust pipe, and an exhaust sound is formed. Further, a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine is output from the rotation detection means to the edge detection means. The edge detection means converts the rotation signal into an impulse, and the impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine is output to the adaptive digital filter. On the other hand, a signal corresponding to the output pressure wave output from the exhaust sound path is detected by the pressure wave detection means and output to the adaptive digital filter.

適応ディジタルフィルタにおいては、エツジ検出手段の
出力インパルスに応答し圧力波検出手段の出力信号に基
づきその伝達関数が排気音経路の伝達関数と等しくなる
ように設定され、これに応し圧力波出力手段に対し駆動
信号が出力される。
In the adaptive digital filter, the transfer function is set to be equal to the transfer function of the exhaust sound path based on the output signal of the pressure wave detection means in response to the output impulse of the edge detection means, and the pressure wave output means is set to be equal to the transfer function of the exhaust sound path. A drive signal is output to.

この駆動信号に応じて圧力波出力手段から排気音経路の
出力口に粗密圧力波が出力され、排気音経路から出力さ
れる排気音の圧力波が打ち消され排気音が消失すること
となる。この場合において、内燃機関の各気筒に対応し
た伝達関数データが順次選択され、あるいは各気筒に対
応した適応ディジタルフィルタが選択され、適応ディジ
タルフィルタの伝達関数が設定される。即ち、適応ディ
ジタルフィルタの伝達関数は、回転検出手段の出力回転
信号に応じて内燃機関の各気筒の自排低音を発生してい
る気筒毎に設定されるので、各気筒毎に適切な消音作用
が行われる。
In response to this drive signal, a compression wave is output from the pressure wave output means to the output port of the exhaust sound path, and the pressure wave of the exhaust sound output from the exhaust sound path is canceled out, causing the exhaust sound to disappear. In this case, transfer function data corresponding to each cylinder of the internal combustion engine is sequentially selected, or an adaptive digital filter corresponding to each cylinder is selected, and the transfer function of the adaptive digital filter is set. In other words, the transfer function of the adaptive digital filter is set for each cylinder of the internal combustion engine that generates the self-exhausted low noise according to the output rotation signal of the rotation detection means, so that an appropriate silencing effect can be applied to each cylinder. will be held.

[実施例] 以下、本発明に係るアクティブキャンセルマフラの望ま
しい実施例を図面を参照して説明する。
[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the active cancellation muffler according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すもので、内燃機関lの
排気マニホールド2に排気管3が接続されている。従っ
て、排気音源たる内燃機関1に対し排気マニホールド2
及び排気管3により排気音経路が構成されている。排気
管3の出口近傍には、スピーカ管4が排気管3と同軸に
且つその出口を囲繞するように装着され、電磁型あるい
は動電型のスピーカから成り粗密圧力波を出力するアク
チュエータ5がスピーカ管4内に収容されている。これ
らのアクチュエータ5及びスピーカ管4により本発明に
いう圧力波出力手段が構成されている。尚、アクチュエ
ータ5は一個でも複数個でもよく、また電磁型スピーカ
等に限らず、高出力を確保すべく電磁弁により振動板を
油圧駆動するように構成してもよい。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which an exhaust pipe 3 is connected to an exhaust manifold 2 of an internal combustion engine l. Therefore, for the internal combustion engine 1 which is the exhaust sound source, the exhaust manifold 2
The exhaust pipe 3 constitutes an exhaust sound path. Near the exit of the exhaust pipe 3, a speaker pipe 4 is installed coaxially with the exhaust pipe 3 and surrounding the exit, and an actuator 5, which is an electromagnetic or electrodynamic speaker and outputs a compression pressure wave, is installed as a speaker. It is housed within the tube 4. These actuator 5 and speaker tube 4 constitute pressure wave output means according to the present invention. The actuator 5 may be one or more, and is not limited to an electromagnetic speaker or the like, and may be configured to hydraulically drive the diaphragm using an electromagnetic valve to ensure high output.

また、排気管3の出口近傍には、排気管3及びスピーカ
管4の出力圧力波に応した信号を出力する圧力センサ6
か設けられている。この圧力センサ6は本発明にいう圧
力波検出手段を構成するもので、マイクロホン等、圧力
信号を電気信号に変換する手段であれば、どのような態
様であってもよい。
Further, near the exit of the exhaust pipe 3, there is a pressure sensor 6 that outputs a signal corresponding to the output pressure waves of the exhaust pipe 3 and the speaker pipe 4.
Or is provided. This pressure sensor 6 constitutes the pressure wave detecting means according to the present invention, and may be of any type as long as it is a means for converting a pressure signal into an electrical signal, such as a microphone.

一方、内燃機関1にはその回転に同期したパルス信号を
出力する回転信号検出器7が設けられている。この回転
信号検出器7は本発明にいう回転検出手段を構成するも
ので、例えば内燃機関1に同期して回転する回転板(図
示せず)に対向して設けられ磁束密度の変化に応じて電
気信号を出ヵする電磁誘導型ピックアップ等周知の検出
器であるが、周知の点火信号発生装置(図示せず)の点
火信号を回転信号として利用することとしてもよい。回
転信号検出器7には本発明にいうエツジ検出手段たるエ
ツジ検出器8が接続され、これに入力する回転信号に基
づき内燃機関lの回転に同期したインパルスが出力され
る。
On the other hand, the internal combustion engine 1 is provided with a rotation signal detector 7 that outputs a pulse signal synchronized with the rotation of the engine. This rotation signal detector 7 constitutes the rotation detecting means according to the present invention, and is provided facing a rotary plate (not shown) that rotates in synchronization with the internal combustion engine 1, for example, and is arranged to face a rotary plate (not shown) that rotates in synchronization with the internal combustion engine 1. Although the sensor is a well-known detector such as an electromagnetic induction pickup that outputs an electric signal, an ignition signal from a well-known ignition signal generator (not shown) may be used as the rotation signal. An edge detector 8, which is edge detection means according to the present invention, is connected to the rotation signal detector 7, and an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine l is output based on the rotation signal input thereto.

上記エツジ検出器8の出力インパルスは適応ディジタル
フィルタIOに供給されるように構成されている。また
、圧力センサ6の出力信号が入力アンプ11を介して増
幅され、A/D変換器12によりディジタル信号に変換
されて適応ディジタルフィルタ10に入力するように構
成されている。そして、適応ディジタルフィルタlOの
出力ディジタル信号はD/A変換器13によりアナログ
信号に変換され、パワーアンプ14を介して増幅されア
クチュエータ5に駆動信号として供給されるように構成
されている。
The output impulses of the edge detector 8 are arranged to be fed to an adaptive digital filter IO. Further, the output signal of the pressure sensor 6 is amplified via an input amplifier 11, converted to a digital signal by an A/D converter 12, and inputted to an adaptive digital filter 10. The output digital signal of the adaptive digital filter IO is converted into an analog signal by a D/A converter 13, amplified via a power amplifier 14, and supplied to the actuator 5 as a drive signal.

適応ディジタルフィルタIOはディジタルフィルタ10
fを有し、これを構成する乗算器係数を逐次制御するだ
めの適応アルゴリズム]Oaが構成されており、ディジ
タルフィルタIOfの伝達関数が排気マニホールド2及
び排気管3の排気音経路の伝達関数に対し同定するよう
に、各係数が適応アルゴリズムloaを介して設定され
る。
The adaptive digital filter IO is the digital filter 10
f, and sequentially controls the multiplier coefficients constituting the multiplier coefficient] Oa is configured, and the transfer function of the digital filter IOf is the transfer function of the exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3. Each coefficient is set via an adaptive algorithm loa to identify the respective coefficients.

尚、本実施例では内燃機関lの気筒数(例えば4気筒)
と同数の伝達関数データH1乃至H4が用意されており
、この内の−が後述するように適宜選択される。
In this embodiment, the number of cylinders of the internal combustion engine l (for example, 4 cylinders)
The same number of transfer function data H1 to H4 are prepared, and - among them is appropriately selected as described later.

上記適応ディジタルフィルタIOは乗算器、加算器など
を用いて集積回路化することにより実現できるが、本実
施例では第2図に示すようにディジタルシグナルプロセ
ッサ(DSP)IOp、メモリ10m及び発振器10s
等によって実現することとしており、プログラムの変更
により容易にフィルタ機能を変更し得る。発振器10s
はサンプリング(標本化)用に供されるものであり、メ
モリlOmはディジタルシグナルプロセッサ10pに内
蔵することとしてもよい。尚、これらは周知のものであ
るので説明は省略する。
The above-mentioned adaptive digital filter IO can be realized by making it into an integrated circuit using multipliers, adders, etc., but in this embodiment, as shown in FIG.
The filter function can be easily changed by changing the program. oscillator 10s
is used for sampling, and the memory lOm may be built in the digital signal processor 10p. Note that since these are well known, their explanation will be omitted.

更に、ディジタルシグナルプロセッサIOpにはエツジ
検出器8の出力に応じて駆動される気筒カウンタIOc
が接続されており、この気筒カウンタIOcの値に応じ
てディジタルフィルタ10fの伝達関数が設定されるよ
うに構成されている。尚、気筒カウンタIOcはディジ
タルシグナルプロセッサlOpのプログラム中にカウン
タプログラムを設けることとしてもよい。
Furthermore, the digital signal processor IOp includes a cylinder counter IOc that is driven according to the output of the edge detector 8.
is connected, and the transfer function of the digital filter 10f is set according to the value of the cylinder counter IOc. Note that a counter program for the cylinder counter IOc may be provided in the program of the digital signal processor IOp.

次に、本実施例のアクティブキャンセルマフラの作動を
説明する。内燃機関lが起動し回転すると、各気筒内の
爆発に応じて発生する爆発音は排気マニホールド2及び
排気管3の排気音経路を介して伝達され排気音が形成さ
れる。従って、排気音は主に爆発の次数成分の音によっ
て構成されている。また、内燃機関】の回転に応じた回
転信号が回転信号検出器7からエツジ検出器8に出力さ
れる。このエツジ検出器8にて回転信号がインパルスに
変換され、内燃機関1の回転に同期したインパルスがデ
ィジタルシグナルプロセッサIOpに入力する。このイ
ンパルスに応じてディジタルシグナルプロセッサlQp
において後述するように処理されてディジタル信号が出
力される。そして、出力ディジタル信号はD/A変換器
13を介してアナログ信号に変換された後パワーアンプ
14にて増幅され、アクチュエータ5が駆動される。
Next, the operation of the active cancel muffler of this embodiment will be explained. When the internal combustion engine 1 starts and rotates, the explosion noise generated in response to the explosion in each cylinder is transmitted through the exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3, forming an exhaust sound. Therefore, the exhaust sound is mainly composed of the harmonic components of the explosion. Further, a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine is outputted from the rotation signal detector 7 to the edge detector 8. The edge detector 8 converts the rotation signal into an impulse, and the impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is input to the digital signal processor IOp. In response to this impulse, the digital signal processor lQp
The signal is processed in the manner described later and a digital signal is output. Then, the output digital signal is converted into an analog signal via the D/A converter 13, and then amplified by the power amplifier 14, and the actuator 5 is driven.

これによりスピーカ管4に粗密圧力波が形成され、排気
音の圧力波を囲繞するように出力される。即ち、両圧力
波が相互に打ち消されるように合成して出力される。こ
の出力圧力波は圧力センサ6によって検出され、入力ア
ンプ11を介して増幅され、A/D変換器12にてディ
ジタル信号に変換された後ディジタルシグナルプロセッ
サ10pにエラー信号として入力する。そして、適応ア
ルゴリズム10aにより、ディジタルフィルタ10fの
伝達関数が排気マニホールド2及び排気管3の排気音経
路の伝達関数と同定するように係数が更新される。
As a result, a compression wave is formed in the speaker tube 4, and is output so as to surround the pressure wave of the exhaust sound. That is, both pressure waves are combined and output so that they cancel each other out. This output pressure wave is detected by the pressure sensor 6, amplified via the input amplifier 11, converted into a digital signal by the A/D converter 12, and then inputted as an error signal to the digital signal processor 10p. Then, the adaptive algorithm 10a updates the coefficients so that the transfer function of the digital filter 10f is identified with the transfer function of the exhaust sound path of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3.

この間のディジタルシグナルプロセッサlOpにおける
作動を第3図を参照して説明する。先ず、ステップ10
0にて、初期条件として気筒カウンタ10cがリセット
されて0とされる。次に、ステップ101において発振
器10sのサンプリング信号に応じて変換タイミングか
否かが判定され、変換タイミングであればステップ10
2に進みエツジ検出器8からの入力の有無が判定される
。エツジ検出ありの場合、即ちインパルス入力があった
ときには、ステップ103にて気筒カウンタ10cがイ
ンクリメントされ1が加算される。そして、ステップ1
04にて、気筒カウンタ10cの値が内燃機関lの気筒
数以下か否かが判定され、気筒数を超えたと判定された
場合にはステップ105にて気筒カウンタ10cの値が
1とされてステップ106に進む。気筒カウンタlOC
の値が内燃機関lの気筒数以下であればそのままステッ
プ+06に進む。
The operation of the digital signal processor lOp during this time will be explained with reference to FIG. First, step 10
At 0, the cylinder counter 10c is reset to 0 as an initial condition. Next, in step 101, it is determined whether or not it is the conversion timing according to the sampling signal of the oscillator 10s, and if it is the conversion timing, step 10
2, it is determined whether or not there is an input from the edge detector 8. When an edge is detected, that is, when there is an impulse input, the cylinder counter 10c is incremented by 1 in step 103. And step 1
At step 04, it is determined whether or not the value of the cylinder counter 10c is less than or equal to the number of cylinders of the internal combustion engine l. If it is determined that the value exceeds the number of cylinders, the value of the cylinder counter 10c is set to 1 at step 105, and step Proceed to step 106. Cylinder counter lOC
If the value is less than or equal to the number of cylinders of the internal combustion engine l, the process directly proceeds to step +06.

ステップ106においては気筒カウンタ10cの値(例
えば2)に対応する伝達関数データ(例えばHりが選択
され、ステップ+07にてディジタルフィルタIOfに
1が入力される。一方、ステップ102にて出力インパ
ルスがないと判定されたときにはそのままステップ10
8に進み、ディジタルフィルタ10fに対し“0”が入
力される。従って、前者の“l”信号に応じ伝達関数が
演算され、ステップ109にてディジタルフィルタ10
fからディジタル信号が出力される。
In step 106, transfer function data (for example, H) corresponding to the value (for example, 2) of the cylinder counter 10c is selected, and in step +07, 1 is input to the digital filter IOf.Meanwhile, in step 102, the output impulse is If it is determined that there is no
8, "0" is input to the digital filter 10f. Therefore, a transfer function is calculated according to the former "l" signal, and in step 109 the digital filter 10
A digital signal is output from f.

尚、この出力ディジタル信号はD/A変換器13にてア
ナログ信号に変換され、その出力アナログ信号によりア
クチュエータ5が駆動される。
Note that this output digital signal is converted into an analog signal by the D/A converter 13, and the actuator 5 is driven by the output analog signal.

更に、ステップ110において圧力センサ6の出力信号
がA/D変換されてディジタルフィルタ10fにディジ
タル信号として入力し、ステップ111にてディジタル
フィルタ10fの係数が適応アルゴリズム10aに従っ
て更新され、その伝達関数が排気音経路の伝達関数と等
しくなるように設定されステップ101に戻る。このよ
うにして、圧力センサ6の出力が最小となるように上記
ステップが繰り返される。
Further, in step 110, the output signal of the pressure sensor 6 is A/D converted and input as a digital signal to the digital filter 10f, and in step 111, the coefficients of the digital filter 10f are updated according to the adaptive algorithm 10a, and the transfer function is It is set to be equal to the transfer function of the sound path, and the process returns to step 101. In this way, the above steps are repeated so that the output of the pressure sensor 6 is minimized.

而して、前述のように内燃機関1の排気音は主に爆発の
次数成分の音により構成されているため、内燃機関1の
回転に同期したインパルスを入力することにより高次の
成分の音まで消音することができると共に、適応ディジ
タルフィルタlOの次数が少なく済み構造が簡単になる
。しかも、内燃機関lの排気音を発生する気筒毎に設定
されたディジタルフィルタIOfの伝達関数が排気音経
路の伝達関数と同定するように制御されるので、排気音
の各気筒毎の相違に影響されることなく最適状態で消音
作用を行なうことができる。
As mentioned above, the exhaust sound of the internal combustion engine 1 is mainly composed of the sound of the harmonic component of the explosion, so by inputting an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1, the sound of the high harmonic component can be extracted. In addition, the order of the adaptive digital filter IO can be reduced and the structure can be simplified. Moreover, since the transfer function of the digital filter IOf set for each cylinder that generates the exhaust sound of the internal combustion engine l is controlled to be identified with the transfer function of the exhaust sound path, it will affect the difference in exhaust sound for each cylinder. The silencing effect can be performed in an optimal state without being affected.

第4図は本発明の他の実施例を示すブロック図で、例え
ば4気筒の内燃機関lの気筒数と同数の4個の適応ディ
ジタルフィルタ+01乃至104が設けられ、各々にエ
ツジ検出器81乃至84が接続されている。また、回転
信号検出器7とエツジ検出器81乃至84との間、及び
入力アンプ11と適応ディジタルフィルタ101乃至1
04との間には夫々デコーダ15.16が介装されてい
る。その余の構成は第1図の実施例と同様であるので説
明は省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, in which, for example, four adaptive digital filters +01 to +104, the same number as the number of cylinders of a four-cylinder internal combustion engine l, are provided, and edge detectors 81 to 104 are provided, respectively. 84 is connected. Also, between the rotation signal detector 7 and the edge detectors 81 to 84, and between the input amplifier 11 and the adaptive digital filters 101 to 1
04, decoders 15 and 16 are respectively interposed. The rest of the configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted.

而して、本実施例によれば回転信号検出器7の出力信号
に応じて、順次エツジ検出器81乃至84の内の一つが
選択され、その出力インパルスに基づき適応ディジタル
フィルタ101乃至104の内の一つの適応ディジタル
フィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関数と同定する
ようにアクチュエータ5が駆動制御される。本実施例に
関し、内燃機関1が2気筒の場合の作動を第5図のフロ
ーチャートに示す。同図において、第3図のフローチャ
ートと同様の処理については同一のステップ番号を付し
ている。ここではステップ112にてステップ103と
同様の処理が行われ、ステップ113またはステップ1
14において夫々気筒カウンタ10cの値に対応するデ
ィジタルフィルタに“1“が入力され、または気筒カウ
ンタlOCの値に対応するディジタルフィルタに“0”
が入力される。
According to this embodiment, one of the edge detectors 81 to 84 is sequentially selected according to the output signal of the rotation signal detector 7, and one of the adaptive digital filters 101 to 104 is selected based on the output impulse. The actuator 5 is driven and controlled so that the transfer function of one of the adaptive digital filters is identified as the transfer function of the exhaust sound path. Regarding this embodiment, the operation when the internal combustion engine 1 has two cylinders is shown in the flowchart of FIG. In this figure, the same step numbers are given to the same processes as in the flowchart of FIG. 3. Here, the same process as step 103 is performed in step 112, and step 113 or step 1
14, "1" is input to the digital filter corresponding to the value of the cylinder counter 10c, or "0" is input to the digital filter corresponding to the value of the cylinder counter lOC.
is input.

[発明の効果] 本発明は上述のように構成されているので以下に記載す
る効果を奏する。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.

即ち、本発明のアクティブキャンセルマフラによれば、
内燃機関の回転に同期したインパルス応答で適応ディジ
タルフィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関数と同定
されるように制御されるので、簡単な構成で確実に消音
することができる。
That is, according to the active cancellation muffler of the present invention,
Since the transfer function of the adaptive digital filter is controlled to be identified with the transfer function of the exhaust sound path using an impulse response synchronized with the rotation of the internal combustion engine, sound can be reliably silenced with a simple configuration.

しかも、内燃機関の排気音を発生する気筒毎に設定され
たディジタルフィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関
数と同定するように制御されるので、排気音の各気筒毎
の相違に影響されることなく最適な消音作用を確保する
ことができる。
Moreover, since the transfer function of the digital filter set for each cylinder that generates the exhaust sound of the internal combustion engine is controlled so as to be identified with the transfer function of the exhaust sound path, it is not affected by differences in exhaust sound for each cylinder. It is possible to ensure an optimal sound deadening effect without any noise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係るアクティブキャンセル
マフラのブロック図、第2図は同、適応ディジタルフィ
ルタの構成を示すブロック図、第3図は同、ディジタル
シグナルプロセッサの制御作動を示すフローチャート、
第4図は本発明の他の実施例に係るアクティブキャンセ
ルマフラのブロック図、第5図は同、ディジタルシグナ
ルプロセッサの制御作動を示すフローチャート、第6図
は内燃機関の排気音の特性図である。 1・・・内燃機関。 2・・・排気マニホールド(排気音経路)。 3・・・排気管(排気音経路)。 4・・・スピーカ管(圧力波出力手段)。 5・・・アクチュエータ(圧力波出力手段)。 6・・圧力センサ(圧力波検出手段)。 7・・・回転信号検出器(回転検出手段)。 8・・・エツジ検出器(エツジ検出手段)。
FIG. 1 is a block diagram of an active cancellation muffler according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an adaptive digital filter, and FIG. 3 is a flowchart showing the control operation of the digital signal processor. ,
FIG. 4 is a block diagram of an active cancellation muffler according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a flowchart showing the control operation of the digital signal processor, and FIG. 6 is a characteristic diagram of exhaust sound of an internal combustion engine. . 1... Internal combustion engine. 2...Exhaust manifold (exhaust sound path). 3...Exhaust pipe (exhaust sound path). 4...Speaker tube (pressure wave output means). 5...actuator (pressure wave output means). 6...Pressure sensor (pressure wave detection means). 7... Rotation signal detector (rotation detection means). 8... Edge detector (edge detection means).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内燃機関の排気管を含む排気音経路の出力口に開
口し粗密圧力波を出力する圧力波出力手段と、前記排気
音経路の出力口近傍に配置し出力圧力波に応じた信号を
出力する圧力波検出手段と、前記内燃機関の回転に応じ
た回転信号を出力する回転検出手段と、該回転検出手段
の出力回転信号に基づき前記内燃機関の回転に同期した
インパルスを出力するエッジ検出手段と、適応ディジタ
ルフィルタを有し、前記内燃機関の気筒数と同数の伝達
関数データから、前記回転検出手段の出力回転信号に応
じて前記内燃機関の気筒毎に順次各気筒に対応した伝達
関数データを選択して前記適応ディジタルフィルタの伝
達関数を設定すると共に、前記圧力波検出手段の出力信
号を入力し前記エッジ検出手段の出力インパルスに応じ
て前記適応ディジタルフィルタの伝達関数が前記排気音
経路の伝達関数と同定するように前記圧力波出力手段を
駆動制御するフィルタ手段とを備えたことを特徴とする
アクティブキャンセルマフラ。
(1) A pressure wave output means that is opened at an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine and outputs a compression wave; pressure wave detection means for outputting a pressure wave; rotation detection means for outputting a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine; and edge detection for outputting an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine based on the output rotation signal of the rotation detection means. and an adaptive digital filter, which sequentially generates a transfer function corresponding to each cylinder of the internal combustion engine according to the output rotation signal of the rotation detection means, from the same number of transfer function data as the number of cylinders of the internal combustion engine. Select data to set the transfer function of the adaptive digital filter, input the output signal of the pressure wave detection means, and set the transfer function of the adaptive digital filter in accordance with the output impulse of the edge detection means. filter means for driving and controlling the pressure wave output means so as to identify the transfer function of the active cancel muffler.
(2)内燃機関の排気管を含む排気音経路の出力口に開
口し粗密圧力波を出力する圧力波出力手段と、前記排気
音経路の出力口近傍に配置し出力圧力波に応じた信号を
出力する圧力波検出手段と、前記内燃機関の回転に応じ
た回転信号を出力する回転検出手段と、該回転検出手段
の出力回転信号に基づき前記内燃機関の回転に同期した
インパルスを出力するエッジ検出手段と、前記内燃機関
の気筒数と同数の適応ディジタルフィルタを有し、前記
回転検出手段の出力回転信号に応じて前記内燃機関の気
筒毎に順次各気筒に対応した適応ディジタルフィルタを
選択して該適応ディジタルフィルタの伝達関数を設定す
ると共に、前記圧力波検出手段の出力信号を入力し前記
エッジ検出手段の出力インパルスに応じて前記適応ディ
ジタルフィルタの伝達関数が前記排気音経路の伝達関数
と同定するように前記圧力波出力手段を駆動制御するフ
ィルタ手段とを備えたことを特徴とするアクティブキャ
ンセルマフラ。
(2) A pressure wave output means that is opened at an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine and outputs a compression wave; pressure wave detection means for outputting a pressure wave; rotation detection means for outputting a rotation signal corresponding to the rotation of the internal combustion engine; and edge detection for outputting an impulse synchronized with the rotation of the internal combustion engine based on the output rotation signal of the rotation detection means. and a number of adaptive digital filters equal to the number of cylinders of the internal combustion engine, and selecting an adaptive digital filter corresponding to each cylinder of the internal combustion engine sequentially for each cylinder in accordance with an output rotation signal of the rotation detection means. Setting the transfer function of the adaptive digital filter, inputting the output signal of the pressure wave detection means, and identifying the transfer function of the adaptive digital filter as the transfer function of the exhaust sound path according to the output impulse of the edge detection means. an active canceling muffler comprising filter means for driving and controlling the pressure wave output means so that the pressure wave output means is driven and controlled.
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