(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームの横方向の中央部とエンジンルームの左右端に、音響モードの腹を有する二節モードの定在波騒音を低減するために、該定在波騒音の腹がある左右方向の中央部に臨んで、該定在波騒音の周波数に吸音の共鳴周波数を合わせた共鳴型吸音器を配設したことを特徴とするエンジンルーム。
【請求項２】
エンジンルームの横方向の中央部とエンジンルームの左右端に、音響モードの腹を有する二節モードの定在波騒音を低減するために、該定在波騒音の腹がある左右方向の中央部と左右端に臨んで、該定在波騒音の周波数に吸音の共鳴周波数を合わせた共鳴型吸音器をそれぞれ配設したことを特徴とするエンジンルーム。
【請求項３】
前記共鳴型吸音器をカウル内に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンルーム。
【請求項４】
前記共鳴型吸音器をエンジンフードの上側に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンルーム。
【請求項５】
前記左右端部の共鳴型吸音器をフードリッジとフェンダーの間に配設したことを特徴とする請求項２に記載のエンジンルーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンから放射される騒音を効率よく吸音できるエンジンルームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車やトラック、バス等の自動車の騒音は、大きく分けると運転者や乗員が感じる車内騒音と、車外の人が感じる車外騒音とがあり、商品性の向上や騒音公害防止の観点から、それぞれの騒音対策がなされてきている。
この車内騒音と車外騒音の主なものは、エンジルーム内で発生するエンジン騒音であり、このエンジン騒音には、エンジン本体から発生している機械騒音の他に、吸気系騒音や冷却ファン騒音が含まれている。
【０００３】
そして、車室内における静粛性を確保し、車外騒音を減少するためには、自動車の主要音源であるエンジン騒音を低減することが重要であるが、このエンジン騒音はエンジンルーム経由で車室内に伝達され、また、車外の放射されるので、この騒音の伝搬に関して、伝搬経路に当たるエンジンルームの音響特性が大きく影響を及ぼすことになる。
【０００４】
図９に模式的に示すように、一般の自動車のエンジンルーム１の構造は、上部をエンジンフード３で、側部をフードリッジ４、フェンダー５で、また後部を車体構造部材７に両端が接続されているカウル２及び車室との仕切りであるダッシュパネル６等の車体部品で、エンジン10の周囲を包囲している。
そして、エンジンの側部や下部に対して、吸音特性や遮音特性を持たせた遮蔽カバーを配設して、エンジンから放射されるエンジンルーム内の騒音を吸音及び遮音して、車室内への伝搬を防止したり、車外騒音を低減する対策が行なわれている。
【０００５】
しかしながら、一般に、車室内騒音では５００Ｈｚ以下の比較的低い周波数成分の音響が問題となり、特に、エンジンの騒音として感じられる主成分は、２００Ｈｚから５００Ｈｚの帯域となる。
【０００６】
一方で、特に静粛性が重視される乗用車クラスの自動車においては、エンジンルームの左右方向の幅Ｂは、車両全幅の関係からほぼ１２００ｍｍから１４００ｍｍ程度であるため、車室内騒音で問題となる周波数域の騒音がエンジンルーム左右方向に共鳴を生じて定在波（定常波）となる。そして、この定在波として増幅された周波数の騒音が車室内や車外に伝搬するので、室内騒音や車外騒音が大きくなるという問題がある。
【０００７】
このようなエンジンルーム内の消音装置の例として、実開昭６２−０２３１２９号公報では、吸気音低減用の共鳴箱を吸気通路に臨ませてカウルパネル内部に設けて、車室内への騒音伝搬を防止するためにこの共鳴箱を防振支持するとともに、カウルパネルとの間に吸音材を詰めているが、このエンジンルームの構造においては、吸気通路内の吸気騒音を低減することを目的としており、エンジンルーム内の定在波の低減への寄与は少なく、本発明の課題とする定在波の低減効果は少ない。
【０００８】
また、別のエンジンルーム内の消音装置の例として、特開平７−３２９８２８号公報では、エンジンルーム内に吸収材を固着した仕切り板を設けて小空間のエリアにして共鳴モードを高周波領域に移動させると共に、右後方コーナー部分と左前方コーナー部分にヘルムホルツ型の共鳴空間を形成し、特定周波数の騒音を低減するエンジンルーム構造が提案されている。
【０００９】
このエンジンルームでは、エンジンの中央部が、音圧の振幅が極小となる「節」となる一節モードの騒音振動の低減を目的としているが、この一節モードの定在波は、節がエンジンルームの中央部にくるために、音源となるエンジンによりこの一節モードの定在波が生じても、それ程大きな騒音とならず、車室内への騒音への寄与も少ない。
【００１０】
更に、このエンジンルームでは、エンジンルーム内を仕切って共鳴空間にしているので、これによりエンジンルームの実容積が減少し、小さな振動でも大きな騒音を発生することとなり、実質の効果は小さくなってしまうという問題がある。これは、騒音の圧力（音圧）は、Ｐを圧力、Ｖｒを体積、γを比熱比とするとＰ×Ｖ×γ＝一定の関係があるためで、体積変化率が大きい程大きな圧力の騒音となるからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そして、特に、問題となるエンジンルーム内の定在波は、図１０に示すような、エンジンルーム１の左右方向に対する二節モードの定在波である。
つまり、この定在波は、エンジンルーム１の中央部Ｍ、及びエンジンルーム１の右端部Ｒ、左端部Ｌにあたるフードリッジ４部分に。即ち、車室内への伝搬や車外への騒音の放射などに関係する部分に、音圧の振幅が極大となる音響モードの「腹」が来るため、騒音対策上大きな問題となる。
【００１２】
また、エンジンルーム１の中央部には音源であるエンジン10が存在し、騒音を発生している上に、ダッシュパネル６とエンジン10の隙間やエンジンフード３とエンジン10の隙間等大きな騒音を生じ易い部位が集中しており、これらの騒音対策が重要となる。
特に、エンジンが中央に配置される縦置きレイアウトのエンジンルームでは、左右方向の二節モードの騒音が音源部であるエンジンがこの音響モードの腹に位置する事となるので、一節モードの騒音より重要な問題となる。
【００１３】
そして、特に左右方向の定在波が問題となるのは、空洞共鳴が発生する条件として、境界面での音波の反射が問題であり、前後方向や上下方向に関しては、ラジエータや、下方の隙間の隙間があって、共鳴を生じる過程で音圧が外部に漏れて問題となるような空洞共鳴即ち定在波が生じ難く、一方、左右方向では吸音処理を殆ど施していない側面のフードリッジ部分で音波が反射されるので定在波が生じ易いためである。
【００１４】
また、左右方向の定在波に関しても、エンジンルームの前方では、音波が逃げ易いラジエータがあるため騒音レベルが低く、一方、後方のダッシュパネルの近傍では、騒音レベルが高くなっている。
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、エンジンルームの左右方向の中央部と両端部に音響モードの腹を有する二節共鳴モードの音響を効率よく吸音できて、エンジンルーム内の騒音を低減すると共に、車室内騒音及び車外騒音を低減できるエンジンルームを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するためのエンジンルームは、エンジンルームの横方向の中央部とエンジンルームの左右端に、音響モードの腹を有する二節モードの定在波騒音を低減するために、該定在波騒音の腹がある左右方向の中央部に臨んで、該定在波騒音の周波数に吸音の共鳴周波数を合わせた共鳴型吸音器を配設して構成される。
【００１６】
あるいは、エンジンルームの横方向の中央部とエンジンルームの左右端に、音響モードの腹を有する二節モードの定在波騒音を低減するために、該定在波騒音の腹がある左右方向の中央部と左右端に臨んで、該定在波騒音の周波数に吸音の共鳴周波数を合わせた共鳴型吸音器をそれぞれ配設して構成される。
これらの中央部の共鳴型吸音器は、カウルの内部、あるいは、エンジンフードの上側に設けることができ、また、左右端部の共鳴型吸音器は、エンジンルームのサイドを囲むフードリッジとフェンダーの間に設けることができる。
【００１７】
また、これらの中央部の共鳴型吸音器の配置場所と左右端部の共鳴型吸音器の配置場所とは適宜組み合わせて配置することができ、共鳴型吸音器としては、周知のヘルムホルツ型の共鳴型吸音器を初め、他の周知の共鳴型吸音器を使用することができる。
【００１８】
これらの構成によれば、エンジンルーム内の騒音の主要因となるエンジンルームの左右方向の二節モード定在波を吸音低減するために、この定在波モードの腹の部分であるエンジンルームの中央部、あるいは、中央部と両端部に臨ませて、共鳴型吸音器（レゾネータ）を配設したので、音圧レベルが極大となる部分で効率よくこの二節モードの定在波を吸音できるので、吸音効率が良く、エンジンルーム内の静粛性を著しく高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
本発明のエンジンルーム11、21、31は、図１から図６に示すように、自動車のエンジンルーム11、21、31の構造は、上部をエンジンフード13、23、33で、側部をフードリッジ14、24、34、フェンダー15、25、35で、また後部を車体構造部材（フロントピラー）17、27、37に両端が接続され、フロントウンドウ８の下部を形成するカウル12、22、32及び車室との仕切りであるダッシュパネル16、26、36等の車体部品で、エンジン10の周囲を包囲している。
【００２０】
このエンジンルーム11、21、31の左右方向の定在波の周波数に合わせて、共鳴周波数を一致させた（チューニングした）共鳴型吸音器（レゾネータ）18Ｃ、18Ｒ、18Ｌ〜38Ｃ、38Ｒ、38Ｌを、この定在波の腹にあたる部位のエンジンルーム11、21、31の左右方向の中央部Ｍ又は中央部Ｍと両端部Ｒ、Ｌに、その共鳴型吸音器18Ｃ〜38Ｌの首部82の開口部を臨ませて配設して、このエンジンルーム11、21、31を形成する。
【００２１】
そして、本発明に係わる第一の実施の形態であるエンジンルーム11は、図１及び図２に示すように、エンジンルーム11の横方向の中央部Ｍに臨むカウル12内に、共鳴型吸音器18Ｃを設置し、更に、吸音効果を上げるために、エンジンルーム１の左右端Ｒ、Ｌに臨むカウル２内に、共鳴型吸音器18Ｒと共鳴型吸音器18Ｌを設けて構成される。
【００２２】
また、本発明に係わる第二の実施の形態であるエンジンルーム21は、図３及び図４に示すように、エンジンルーム21Ａの横方向の中央部Ｍに臨むエンジンフード23の上側に、共鳴型吸音器28Ｃを設置し、更に、吸音効果を上げるために、エンジンルーム１の左右端Ｒ、Ｌに臨むエンジンフード23の上側に、共鳴型吸音器28Ｒと共鳴型吸音器28Ｌを設けて構成される。
【００２３】
更に、本発明に係わる第三の実施の形態であるエンジンルーム31は、図５及び図６に示すように、エンジンルーム31Ａの横方向の中央部Ｍに臨むカウル32内に、共鳴型吸音器18Ｃを設置し、更に、吸音効果を上げるために、エンジンルーム31の左右端Ｒ、Ｌに臨むフードリッジ34の外側でかつフェンダー33内に、共鳴型吸音器38Ｒと共鳴型吸音器38Ｌを設けて構成される。
【００２４】
また、図示していないが、図３及び図４のエンジンルーム21Ａの横方向の中央部Ｍに臨むエンジンフード23の上側に設けた共鳴型吸音器28Ｃと、図５及び図６のエンジンルーム31の左右端Ｒ、Ｌに臨むフェンダー33内に設けた共鳴型吸音器38Ｒと共鳴型吸音器38Ｌとを組み合わせてもよく、他の組み合わせをしてもよい。
【００２５】
また、これらの共鳴型吸音器18Ｃ〜38Ｌは、エンジンルーム11、21、31の前後方向においては、前方のラジエータに近い部分よりも、後方のダッシュパネル16、26、36に近い部分の方が音圧レベルが高いので、この高い部分に望むように設けられる。
【００２６】
そして、本発明に係わる共鳴型吸音器18Ｃ〜38Ｌとしては、ヘルムホルツ型共鳴吸音器など周知の吸音器を使用することができ、吸音対象の騒音の周波数に対応させた所定の容積を有する容積室81と首部82の径と長さを有し、その容積室に連通する首部がエンジンルームに開口して形成される。
【００２７】
このヘルムホルツ型の共鳴型吸音器の共鳴周波数ｆは、ｃを音速、ｄを導入孔の直径、ｋを導入孔の数、Ｖを容積、ｔｃを導入孔部の板厚とした場合に、ｆ＝（ｃ／２π）×ＳＱＲＴ（Ｃ０／Ｖ）となる。但し、β＝π／２、Ｃ０＝ｋπ（２ｄ）2 ／（ｔｃ＋β×ｄ／２）である。
【００２８】
以上の構成のエンジンルームによれば、エンジンルーム11、21、31の横方向の中央部Ｍに臨む、共鳴型吸音器18Ｃ及び共鳴型吸音器28Ｃが、吸音対象のエンジンを音源としてエンジンルームに生じる左右方向の二節モードの定在波の腹の部分に臨んでいるので、この定在波は、これらの共鳴型吸音器18Ｃ、28Ｃにより効率よく吸音されて、音圧上昇が抑制される。そのため、エンジンルーム内の騒音を効率よく低減できる。
【００２９】
この中央部Ｍに臨む共鳴型吸音器18Ｃ、28Ｃでは、乗員が居る車室内への伝搬に大きな要因を占める中央部Ｍにおいて、音響エネルギーが集中する音響モード腹の部分で吸音できるので、車室内の騒音低減に著しい効果を奏することができる。
また、エンジンルーム11、21、31の左右端Ｒ、Ｌに臨む共鳴型吸音器18Ｒと共鳴型吸音器18Ｌ、共鳴型吸音器28Ｒと共鳴型吸音器28Ｌ、及び、共鳴型吸音器38Ｒと共鳴型吸音器38Ｌが、吸音対象の二節モードの定在波の腹の部分に臨んで配置されているので、更に、効率よく騒音を低減できる。
【００３０】
そして、特に、このサイド部分Ｒ、Ｌの騒音を低減することにより、エンジンルーム11、21、31の境界において騒音を低減できるので、車外に放射される騒音を著しく低減できる。
【００３１】
従って、これらのエンジンルーム11、21、31によれば、エンジンルーム11、21、31内の騒音の主要因となるエンジンルーム11、21、31の左右方向の二節モードの定在波の腹の位置となるエンジンルーム11、21、31の横方向（左右方向）の中央部Ｍ及び両端部Ｒ、Ｌに臨ませて、共鳴型吸音器18Ｒ、18Ｌ、28Ｒ、28Ｌ、38Ｒ、38Ｌを設置したので、効率よくこの二節モードの定在波を吸音でき、エンジンルーム11、21、31内の静粛性を高めることができる。
【００３２】
そして、このエンジンルーム11、21、31内の騒音の低減により、エンジンルーム11、21、31から車外の放射される騒音も低減することができるので、車外騒音も低減できる。
【００３３】
図１及び図２のエンジンルーム11における騒音の低減効果について、図７及び図８に計測例を示す。この計測例では、図７に示すように、共鳴型吸音器18Ｃ、18Ｒ、18Ｌの共鳴周波数である３００Ｈｚを中心とする２００Ｈｚ〜５００ＨＺにおいては、共鳴型吸音器18Ｃ、18Ｒ、18Ｌを配置していない場合のＣ１線に対して、共鳴吸音器を配置した場合には、Ｄ１線が得られ、横軸で示すエンジンの回転数の全域において、斜線で示す部分Ｅ１の騒音低減効果を得られていることが分かる。
【００３４】
また、エンジン回転の基本周波数の６倍の周波数成分だけを抽出したエンジン回転６次成分を示す図８においても、本例において問題としていた３００Ｈｚ付近のエンジンルーム共鳴に対して、Ｅ２の部分の騒音低減効果が得られている。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエンジンルームによれば、エンジンルームの横方向の中央部に臨む共鳴型吸音器で、エンジンを音源としてエンジンルームに生じる左右方向の二節モードの定在波の腹の部分において、この定在波を効率よく吸音することができて、エンジンルーム内の騒音を効率よく低減できる。
【００３６】
そのため、乗員が居る車室内への伝搬に大きな要因を占める中央部において、音響エネルギーを吸収できるので、車室内の騒音低減に著しい効果を奏することができ、車室内の静粛性を高めることができる。
【００３７】
また、エンジンルームの左右端に臨む共鳴型吸音器が、吸音対象の二節モードの定在波の腹の部分に臨んで配置されるので、更に、効率よく騒音を低減できる。そして、特に、このサイド部分のエンジンルームの車外との境界において騒音を低減できるので、車外に放射される騒音を著しく低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一の実施の形態のエンジンルームを示す模式的な正面図である。
【図２】図１の模式的な側面図である。
【図３】本発明に係る第二の実施の形態のエンジンルームを示す模式的な正面図である。
【図４】図３の模式的な側面図である。
【図５】本発明に係る第三の実施の形態のエンジンルームを示す模式的な正面図である。
【図６】図５の模式的な側面図である。
【図７】図１のエンジンルームにおける２００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲における騒音低減効果を示す騒音レベルの図である。
【図８】図１のエンジンルームにおける６次成分における騒音低減効果を示す騒音レベルの図である。
【図９】エンジンルームの構造を模式的に示す正面図である。
【図１０】エンジンルーム内に発生する二節モードの定在波を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１、11、21、31  エンジンルーム
２、12、22、32  カウル
３、13、23、33  エンジンフード
４、14、24、34  フードリッジ
５、15、25、35  フェンダー
10  エンジン
18Ｃ、28Ｃ、38Ｃ  共鳴型吸音器（中央部）
18Ｒ、28Ｒ、38Ｒ  共鳴型吸音器（右端部）
18Ｌ、28Ｌ、38Ｌ  共鳴型吸音器（左端部）
81  共鳴室
82  首部
Ｍ  中央部
Ｌ  左端部
Ｒ  右端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003965808.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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