JP2014217215A - Vibration reduction method, vibration reduction device and hybrid vehicle with the same - Google Patents

Vibration reduction method, vibration reduction device and hybrid vehicle with the same Download PDF

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順一 中畑
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate influences by disturbance vibrations to a vibration using an electric motor as a vibration source, to stably generate an antiphase signal corresponding to the vibration of the vibration source, and to certainly reduce regeneration sound in a structure in which regenerative brake for collecting power by actuating the electric motor as a power generator is performed.SOLUTION: A vibration reduction device 1 reduces regeneration sound to be generated by regenerative brake for collecting power by actuating an electric motor 2 as a power generator, comprises: a current sensor 3 which detects a rotation signal to be generated by rotation of the electric motor 2; a harmonic wave generation part 4 which generates a six-times harmonic signal which is a signal of six-times harmonic waves among harmonic waves having frequencies of integer multiples of reference waves of the rotation signal on the basis of the rotation signal of the current sensor 3; a fixation filter 5 which generates an antiphase signal which is the opposite phase to that of the six-times harmonic signal; and an actuator drive circuit 6 and an actuator 7 which generate a vibration with the opposite phase to that of the regeneration sound on the basis of the antiphase signal. The vibration reduction device 1 cancels and reduces the regeneration sound by the vibration with the opposite phase.

Description

本発明は、電磁力により回転力を生み出す電動機(回転電機)を振動源とする振動を低減させる振動低減方法ならびに振動低減装置およびそれを備えたハイブリッド車両に関する。詳しくは、駆動源等として電動機を備えた車両等の減速時等において電動機を発電機として作動させて電力を回収する際に生じる回生音を低減するために用いられる振動低減方法ならびに振動低減装置およびそれを備えたハイブリッド車両に関する。   The present invention relates to a vibration reduction method, a vibration reduction device, and a hybrid vehicle equipped with the vibration reduction method for reducing vibration using an electric motor (rotary electric machine) that generates rotational force by electromagnetic force as a vibration source. Specifically, a vibration reduction method, a vibration reduction device, and a vibration reduction method that are used to reduce regenerative sound that occurs when the electric motor is operated as a generator and power is recovered during deceleration of a vehicle or the like that includes an electric motor as a drive source, etc. The present invention relates to a hybrid vehicle equipped with the same.

従来、自動車等の車両で生じる騒音の一つに、回生音がある。回生音は、例えばハイブリッド車両や電気自動車など、モータ、即ち電磁力により回転力を生み出す電動機(回転電機)を駆動源として備える車両において、車両の減速時に電動機を発電機として作動させて電力を回収する際に、電動機を振動源として生じる振動音である。   Conventionally, regenerative sound is one of noises generated in vehicles such as automobiles. Regenerative sound, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle, such as a motor, that is, a vehicle equipped with an electric motor (rotary electric machine) that generates rotational force by electromagnetic force as a drive source, collects electric power by operating the electric motor as a generator when the vehicle decelerates This is a vibration sound generated using the electric motor as a vibration source.

具体的には、ハイブリッド車両や電気自動車などの、電動機を駆動源として備える車両は、車両推進時には、電動機を駆動源として作動させ、電動機により得られる駆動力によって車輪を駆動させて推進する。一方、車両減速時には、電動機を発電機として作動させ、車輪から電動機に伝達された機械的動力を電力に変換することで、つまり運動エネルギーを電気エネルギーに変換することで、車輪に制動力を生じさせて車両を減速させるとともに、変換した電力(電気エネルギー)をバッテリに回収する、いわゆる回生制動(回生ブレーキ)が行われる。このような回生制動が行われる際に、電動機を振動源として回生音が生じる。   Specifically, a vehicle including an electric motor as a drive source, such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, is driven using a motor as a drive source and propelled by driving wheels with a driving force obtained by the electric motor when propelling the vehicle. On the other hand, when the vehicle decelerates, the motor is operated as a generator, and mechanical power transmitted from the wheel to the motor is converted into electric power, that is, kinetic energy is converted into electric energy, thereby generating braking force on the wheel. Thus, the vehicle is decelerated and so-called regenerative braking (regenerative braking) is performed in which the converted electric power (electric energy) is collected in the battery. When such regenerative braking is performed, regenerative sound is generated using the electric motor as a vibration source.

こうした電動機を振動源とする回生音は、電動機から直接発生する振動波が要因となったり、電動機を支持する部材等の物体を介して電動機から間接的に発生する振動波が要因となったりする。このような回生音は、車両内の乗員の耳障りになることがあるため、極力、乗員の耳障りにならないように低減させることが望ましい。   Such regenerative sound using the motor as a vibration source is caused by vibration waves generated directly from the motor, or by vibration waves generated indirectly from the motor through an object such as a member supporting the motor. . Such regenerative sound may be harsh to the occupants in the vehicle, so it is desirable to reduce them as much as possible so as not to hurt the occupants.

ここで、回生音を低減させる技術として、エンジンあるいは電動機の回転駆動を変速させる変速機における減速比を高くすることで、電動機の騒音を低減させる技術がある。しかしながら、変速機の減速比が変化しても回生制動の際の電動機の回生トルクによる振動が発生しない訳ではないため、かかる技術によっても、回生トルクによる振動が発生すれば、この振動が伝達することにより回生音が発生することになる。   Here, as a technique for reducing the regenerative sound, there is a technique for reducing the noise of the electric motor by increasing the reduction ratio in the transmission that changes the rotational drive of the engine or the electric motor. However, even if the reduction ratio of the transmission changes, vibration due to the regenerative torque of the motor during regenerative braking does not necessarily occur. Therefore, even if such technology causes vibration due to regenerative torque, this vibration is transmitted. As a result, regenerative sound is generated.

そこで、従来、振動源としての電動機の振動、あるいは電動機を支持する部材等の物体の振動を振動センサにより検知して雑音としての振動音を除去する技術を利用して雑音の低減化を図ることが行われている。このように振動センサを用いた振動音の消音技術について、図19および図20を用いて具体的に説明する。   Therefore, conventionally, the noise is reduced by using a technique for detecting vibration of an electric motor as a vibration source or vibration of an object such as a member supporting the electric motor with a vibration sensor and removing vibration noise as noise. Has been done. The vibration noise cancellation technique using the vibration sensor will be specifically described with reference to FIGS. 19 and 20.

図19は、振動源としての電動機102から直接発生する振動音を消音する場合の構成を示す。この場合、電動機102の振動が直接音波となり振動音が発生する。図19に示すように、電動機102の振動は、電動機102に付設された振動センサ103により検出される。つまり、振動センサ103は、電動機102の振動を信号として検出する。振動センサ103としては、例えば圧電素子や加速度センサやマイクロフォン等が用いられる。振動センサ103から出力される検出信号は、適応フィルタ105に入力され、適応フィルタ105からは、振動アクチュエータ107を振動させるための信号が出力され、この信号により振動アクチュエータ107が振動する。   FIG. 19 shows a configuration in the case where the vibration sound directly generated from the electric motor 102 as the vibration source is silenced. In this case, the vibration of the electric motor 102 becomes a direct sound wave and a vibration sound is generated. As shown in FIG. 19, the vibration of the electric motor 102 is detected by a vibration sensor 103 attached to the electric motor 102. That is, the vibration sensor 103 detects the vibration of the electric motor 102 as a signal. As the vibration sensor 103, for example, a piezoelectric element, an acceleration sensor, a microphone, or the like is used. The detection signal output from the vibration sensor 103 is input to the adaptive filter 105, and a signal for vibrating the vibration actuator 107 is output from the adaptive filter 105, and the vibration actuator 107 is vibrated by this signal.

適応フィルタ105は、例えばLMS(Least Mean Square)の適応アルゴリズムを用いたLMS型の学習フィルタである。適応フィルタ105は、振動センサ103からの検出信号に基づいてフィルタ係数を逐次更新し、その更新後のフィルタ係数に基づき、入力された検出信号とは逆位相で同振幅の加振信号を出力する。つまり、適応フィルタ105は、電動機102から発せられる振動(音波)が減衰するように、逆相の信号を生成し、振動アクチュエータ107により電動機102の振動音を打ち消す。   The adaptive filter 105 is an LMS type learning filter using, for example, an LMS (Least Mean Square) adaptive algorithm. The adaptive filter 105 sequentially updates the filter coefficient based on the detection signal from the vibration sensor 103, and outputs an excitation signal having the same amplitude as that of the input detection signal based on the updated filter coefficient. . That is, the adaptive filter 105 generates a signal having a reverse phase so that the vibration (sound wave) emitted from the electric motor 102 is attenuated, and cancels the vibration sound of the electric motor 102 by the vibration actuator 107.

振動アクチュエータ107は、動作することで電動機102に対して振動を与えることができるように設けられ、適応フィルタ105から出力された加振信号の入力を受け、電動機102に対して電動機102の振動と逆位相で同振幅の振動を加えて電動機102の振動音を打ち消す。振動アクチュエータ107としては、例えば磁歪素子や電磁アクチュエータ等が用いられる。   The vibration actuator 107 is provided so as to be able to give vibration to the electric motor 102 by operating, receives an excitation signal output from the adaptive filter 105, and receives vibration of the electric motor 102 from the adaptive motor 105. The vibration of the electric motor 102 is canceled by applying the vibration having the same amplitude in the opposite phase. As the vibration actuator 107, for example, a magnetostrictive element or an electromagnetic actuator is used.

また、図19に示す構成においては、電動機102から音波として発生した振動音を検出するための振動センサ108が備えられる。振動センサ108は、いわゆるエラーマイクとして機能するセンサであり、電動機102からある程度離れた位置に設けられる。振動センサ108から出力される検出信号は、その検出信号が0に近付くように、適応フィルタ105における、電動機102に付設された振動センサ103からの信号に基づく加振信号の生成に加味される。つまり、振動センサ108の検出信号が適応フィルタ105に入力されて適応フィルタ105におけるフィルタ係数の更新に反映されることで、適応フィルタ105から振動アクチュエータ107に対する加振信号についてフィードバック制御が行われる。これにより、電動機102の状態の変化に応じた振動アクチュエータの制御が可能となる。振動センサ108としては、例えば圧電素子や加速度センサやマイクロフォン等が用いられる。   In addition, in the configuration shown in FIG. 19, a vibration sensor 108 for detecting a vibration sound generated as a sound wave from the electric motor 102 is provided. The vibration sensor 108 functions as a so-called error microphone, and is provided at a position away from the electric motor 102 to some extent. The detection signal output from the vibration sensor 108 is added to the generation of an excitation signal based on the signal from the vibration sensor 103 attached to the electric motor 102 in the adaptive filter 105 so that the detection signal approaches zero. That is, the detection signal of the vibration sensor 108 is input to the adaptive filter 105 and reflected in the update of the filter coefficient in the adaptive filter 105, whereby feedback control is performed on the excitation signal from the adaptive filter 105 to the vibration actuator 107. As a result, the vibration actuator can be controlled in accordance with a change in the state of the electric motor 102. As the vibration sensor 108, for example, a piezoelectric element, an acceleration sensor, a microphone, or the like is used.

図20は、振動源としての電動機102から物体を伝って発生する振動音を消音する場合の構成を示す。この場合、電動機102の振動が電動機102を支持する支持部材102aを伝って音波となり振動音が発生する。なお、図19に示した構成と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。   FIG. 20 shows a configuration in the case where the vibration sound generated from the electric motor 102 as the vibration source through the object is silenced. In this case, the vibration of the electric motor 102 is transmitted through the support member 102a that supports the electric motor 102 to become a sound wave, and a vibration sound is generated. Note that components similar to those illustrated in FIG. 19 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図20に示すように、物体を伝わり振動音が発生する場合の消音においては、振動源と逆相の振動を加えるための振動アクチュエータ107は、動作することで支持部材102aに対して振動を与えることができるように設けられる。また、エラーマイクとしての振動センサ108は、支持部材102aから音波として発生した振動音を検出するために用いられる。図20に示すような構成においては、振動源である電動機102からの振動経路(符号L1参照)が長いと、その分、適応フィルタ105において加振信号の生成に用いられる伝達関数が複雑になってしまう。   As shown in FIG. 20, in silencing when vibration noise is generated through an object, the vibration actuator 107 for applying vibration in a phase opposite to that of the vibration source applies vibration to the support member 102 a by operating. It is provided so that it can. The vibration sensor 108 as an error microphone is used to detect vibration sound generated as a sound wave from the support member 102a. In the configuration as shown in FIG. 20, if the vibration path (see reference numeral L1) from the motor 102 that is the vibration source is long, the transfer function used for generating the excitation signal in the adaptive filter 105 becomes complicated accordingly. End up.

以上のような振動センサを用いた振動音の消音技術として、例えば、特許文献1および特許文献2がある。これらの特許文献には、エンジンを振動源とする車両振動とは逆位相で同振幅の振動を車両に与えて車両振動を低減する技術に関し、車体の振動を検出する振動センサと、この振動センサからの振動信号に基づいて車体を加振するアクチュエータとを備える構成が示されている。   For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as noise cancellation techniques for vibration noise using the vibration sensor as described above. These patent documents relate to a technique for reducing vehicle vibration by applying to the vehicle a vibration having an opposite phase to the vehicle vibration using an engine as a vibration source, and the vibration sensor. The structure provided with the actuator which vibrates a vehicle body based on the vibration signal from is shown.

そして、特許文献1には、上記のとおり振動センサとアクチュエータとを備える構成において、車両におけるエンジン以外の振動発生部分に第2の振動センサを配設し、この第2の振動センサからの外乱振動信号を、振動センサからの振動信号から差し引いて、この振動信号を補正する技術が開示されている。かかる技術によれば、外乱が排除された振動信号に基いて加振信号を作成して振動低減制御を行い、外乱による悪影響を回避しながら振動低減動作を行うことが可能になると考えられる。   And in patent document 1, in the structure provided with a vibration sensor and an actuator as mentioned above, the 2nd vibration sensor is arrange | positioned in vibration generation parts other than the engine in a vehicle, and the disturbance vibration from this 2nd vibration sensor A technique for subtracting a signal from a vibration signal from a vibration sensor and correcting the vibration signal is disclosed. According to such a technique, it is considered that the vibration reduction operation can be performed while avoiding the adverse effect due to the disturbance by creating the excitation signal based on the vibration signal from which the disturbance is excluded and performing the vibration reduction control.

また、特許文献2には、振動センサで検出した振動が一定値を超えたときには、一定値を超えた部分を電圧信号的にカットし、カットした信号によって、車両のドア等に取り付けられた歪アクチュエータに、振動センサで検出した振動とは逆位相の振動を発生させ、車体の振動を相殺し減衰させる技術が開示されている。かかる技術により、歪アクチュエータに所定以上の電圧がかからないようにして、歪アクチュエータの保護が図られている。   Further, in Patent Document 2, when the vibration detected by the vibration sensor exceeds a certain value, a portion exceeding the certain value is cut as a voltage signal, and the distortion attached to the vehicle door or the like by the cut signal. A technique is disclosed in which an actuator generates a vibration having a phase opposite to that detected by a vibration sensor to cancel and attenuate the vibration of the vehicle body. With this technique, the strain actuator is protected so that a voltage higher than a predetermined voltage is not applied to the strain actuator.

特開平6−33978号公報JP-A-6-33978 特開2002−2542号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-2542

上述したような従来技術では、加速度センサやマイクロフォン等の振動センサによって振動音を検出し、その検出信号に基づいて、振動音を逆位相で打ち消すための信号を生成することが行われている。   In the prior art as described above, a vibration sound is detected by a vibration sensor such as an acceleration sensor or a microphone, and a signal for canceling the vibration sound in an opposite phase is generated based on the detection signal.

しかしながら、実際の車両では、車両走行中における車両の振動が存在するため、振動センサによって検出される、エンジンや電動機等の振動源から生じる振動に、振動源の振動に比べて非常に大きい走行時の車両の振動が外乱振動として混在することになる。このように振動センサにより検出される振動に外乱振動が含まれると、振動音を打ち消すための逆位相の信号が、実際の振動源の振動に対応しなくなる。   However, in an actual vehicle, there is a vibration of the vehicle while the vehicle is running, so the vibration generated from the vibration source such as an engine or an electric motor detected by the vibration sensor is much larger than the vibration of the vibration source. The vehicle vibrations are mixed as disturbance vibrations. Thus, when disturbance vibration is included in the vibration detected by the vibration sensor, the signal having the opposite phase for canceling the vibration sound does not correspond to the actual vibration of the vibration source.

このため、上記のとおり逆位相で振動音を消すに際しては、走行時の車両の振動の影響を除くため、振動センサによる検出信号についてフィルタリング処理を行ったり、振動源から生じる振動の特性である周期性を有する信号成分を強調するような適応フィルタを利用したりする対策が必要となる。しかし、走行中の車両の振動にも周期性のある信号は混在していることや、振動源の振動よりも走行時の車両の振動の方が遥かに大きいこと等から、上記のようなフィルタリング処理や適応フィルタにおける信号処理による対策では、実際の車両において振動源の振動による振動音を消音することは困難である。   For this reason, when the vibration noise is eliminated in the opposite phase as described above, in order to eliminate the influence of the vibration of the vehicle at the time of traveling, a filtering process is performed on the detection signal by the vibration sensor or the period which is a characteristic of the vibration generated from the vibration source Therefore, it is necessary to take measures such as using an adaptive filter that emphasizes the signal component having the characteristics. However, due to the fact that signals with periodicity are mixed in the vibration of the running vehicle and the vibration of the vehicle during running is much larger than the vibration of the vibration source, etc. It is difficult to mute the vibration noise caused by the vibration of the vibration source in an actual vehicle by measures using signal processing in the processing or adaptive filter.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動が行われる構成において、電動機を振動源とする振動に対する外乱振動による影響を無くすことができ、振動源の振動に対応した逆位相の信号を安定的に生成することができ、回生音を確実に低減させることができる振動低減方法ならびに振動低減装置およびそれを備えたハイブリッド車両を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a configuration in which regenerative braking is performed in which an electric motor is operated as a generator to collect electric power, it is based on disturbance vibration with respect to vibration using the electric motor as a vibration source. A vibration reduction method, a vibration reduction device, and a vibration reduction method that can eliminate the influence, can stably generate an antiphase signal corresponding to the vibration of the vibration source, and can reliably reduce the regenerative sound. An object is to provide a hybrid vehicle.

本発明に係る振動低減方法は、電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により生じる回生音を低減する振動低減方法であって、前記電動機の回転により生じる回転信号を検出し、前記回転信号に基づき、前記回転信号の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定数倍の周波数の高調波の高調波信号を生成し、前記高調波信号と位相が逆の逆位相信号を生成し、前記逆位相信号に基づき、前記回生音と逆位相の振動を生成し、前記逆位相の振動により、前記回生音を相殺して低減することを特徴とするものである。   A vibration reduction method according to the present invention is a vibration reduction method for reducing regenerative sound generated by regenerative braking in which an electric motor is operated as a generator to collect electric power, and detects a rotation signal generated by rotation of the electric motor, Based on the rotation signal, a harmonic signal having a harmonic frequency that is a predetermined multiple of a predetermined number of harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental frequency of the rotation signal is generated, and the phase of the harmonic signal is reversed. Generating an antiphase signal, generating a vibration having an antiphase with the regenerative sound based on the antiphase signal, and canceling and reducing the regenerative sound by the antiphase vibration. is there.

本発明の一態様に係る振動低減装置は、前記回生音を発生させる振動部の振動を検出して振動信号を生成し、前記振動信号から、前記所定数倍の周波数と一致する周波数の信号を抽出し、抽出した前記周波数の信号が最小となるように、前記高調波信号を適応フィルタにより制御することを特徴とするものである。   The vibration reduction device according to one aspect of the present invention detects a vibration of the vibration unit that generates the regenerative sound, generates a vibration signal, and generates a signal having a frequency that matches the predetermined number of times from the vibration signal. The harmonic signal is controlled by an adaptive filter so that the extracted signal of the frequency is minimized.

本発明に係る振動低減装置は、電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により生じる回生音を低減する振動低減装置であって、前記電動機の回転により生じる回転信号を検出する回転検出部と、前記回転信号に基づき、前記回転信号の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定数倍の周波数の高調波の高調波信号を生成する高調波生成部と、前記高調波信号と位相が逆の逆位相信号を生成する逆位相信号生成部と、前記逆位相信号に基づき、前記回生音と逆位相の振動を生成する振動生成部と、を備え、前記逆位相の振動により、前記回生音を相殺して低減することを特徴とするものである。   A vibration reduction device according to the present invention is a vibration reduction device that reduces regenerative sound generated by regenerative braking that operates an electric motor as a generator and collects electric power, and detects rotation signals generated by rotation of the electric motor. And a harmonic generation unit that generates a harmonic signal of a harmonic having a predetermined number of times a predetermined frequency among harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of the rotation signal, based on the rotation signal; An anti-phase signal generating unit that generates an anti-phase signal having a phase opposite to that of the harmonic signal, and a vibration generating unit that generates an anti-phase vibration based on the anti-phase signal, The regenerative sound is canceled and reduced by antiphase vibration.

本発明の一態様に係る振動低減装置は、前記回生音を発生させる振動部の振動を検出して振動信号を生成する振動検出部と、前記振動信号から、前記所定数倍の周波数と一致する周波数の信号を抽出する信号抽出部と、をさらに備え、前記逆位相信号生成部は、前記信号抽出部により抽出された前記周波数の信号が最小となるように、前記高調波信号を適応フィルタにより制御することを特徴とするものである。   The vibration reduction device according to an aspect of the present invention is configured to detect a vibration of the vibration unit that generates the regenerative sound and generate a vibration signal, and the vibration signal matches the frequency of the predetermined number of times. A signal extraction unit that extracts a signal of a frequency, and the antiphase signal generation unit converts the harmonic signal by an adaptive filter so that the signal of the frequency extracted by the signal extraction unit is minimized. It is characterized by controlling.

本発明の一態様に係る振動低減装置は、前記振動生成部は、前記回生音を発生させる振動部に接触した状態で振動する磁歪式のアクチュエータと、前記逆位相信号に基づき、前記磁歪式のアクチュエータを駆動させるアクチュエータ駆動回路と、を有することを特徴とするものである。   In the vibration reducing device according to one aspect of the present invention, the vibration generating unit is configured to generate the magnetostrictive actuator based on the magnetostrictive actuator that vibrates in contact with the vibrating unit that generates the regenerative sound and the antiphase signal. And an actuator drive circuit for driving the actuator.

本発明に係るハイブリッド車両は、前記振動低減装置を備えたハイブリッド車両であって、エンジンと、前記エンジンに連結され、主に発電に用いられる発電用モータジェネレータと、前記エンジンに連結され、主に車軸の駆動力を得るために用いられる駆動用モータジェネレータと、を備え、前記発電用モータジェネレータが、前記電動機であることを特徴とするものである。   A hybrid vehicle according to the present invention is a hybrid vehicle including the vibration reducing device, and is connected to an engine, a power generation motor generator connected to the engine and mainly used for power generation, and connected to the engine. A driving motor generator used for obtaining a driving force of the axle, wherein the power generation motor generator is the electric motor.

本発明によれば、電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動が行われる構成において、電動機を振動源とする振動に対する外乱振動による影響を無くすことができ、振動源の振動に対応した逆位相の信号を安定的に生成することができ、回生音を確実に低減させることができる。   According to the present invention, in a configuration in which regenerative braking is performed in which an electric motor is operated as a generator and power is collected, the influence of disturbance vibration on vibration using the electric motor as a vibration source can be eliminated, and the vibration of the vibration source can be handled. Thus, the signal having the opposite phase can be stably generated, and the regenerative sound can be reliably reduced.

本発明の原理の説明においてハイブリッド車両で発生する車内音の解析結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the analysis result of the in-vehicle sound which generate | occur | produces in a hybrid vehicle in description of the principle of this invention. 本発明の原理の説明においてモータジェネレータの電流信号の周波数解析結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the frequency analysis result of the current signal of a motor generator in description of the principle of this invention. 本発明の原理の説明においてモータジェネレータの電流信号の解析結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the analysis result of the current signal of a motor generator in description of the principle of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減方法についての説明図。Explanatory drawing about the vibration reduction method which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の高調波生成部の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the harmonic production | generation part of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の高調波生成部により生成した第6高調波信号の一例を示す図。The figure which shows an example of the 6th harmonic signal produced | generated by the harmonic production | generation part of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の高調波生成部の構成の他の一例を示す図。The figure which shows another example of a structure of the harmonic production | generation part of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置のアクチュエータの構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the actuator of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の変形例における高調波生成部の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the harmonic production | generation part in the modification of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動低減装置の他の変形例を示す図。The figure which shows the other modification of the vibration reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る振動低減方法のシミュレーションについての説明図。Explanatory drawing about the simulation of the vibration reduction method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る振動低減方法によるシミュレーション結果を示す図。The figure which shows the simulation result by the vibration reduction method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る振動低減装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the vibration reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る適応フィルタの機能の説明図。Explanatory drawing of the function of the adaptive filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る適応フィルタの係数更新のための構成の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of the structure for the coefficient update of the adaptive filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す図。The figure which shows the structure of the hybrid vehicle which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来の消音技術の一例について説明図。Explanatory drawing about an example of the conventional noise reduction technique. 従来の消音技術の一例について説明図。Explanatory drawing about an example of the conventional noise reduction technique.

本発明は、電動機の回転信号について基本波の所定数倍の周波数の高調波を利用することにより、回生音を発生させる振動部に回生音と逆位相の振動を与えることで、回生音の低減を図ろうとするものである。   The present invention reduces the regenerative sound by applying a vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound to the vibration part that generates the regenerative sound by using harmonics having a frequency several times the fundamental wave of the rotation signal of the motor. It is going to plan.

ここで、本発明の実施の形態の説明に際し、本発明の原理について説明する。駆動源としてエンジン(内燃機関)とモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両において、車両の減速時に行われる回生制動の際に生じる騒音としての回生音の周波数解析結果として得られる波形(グラフの形状)が、電動機から生じる電流波形(または電圧波形)がもつ高調波のうち、基本波の所定数倍の周波数の高調波の周波数解析結果として得られる波形(グラフの形状)に一致するという現象が見出された。本発明は、このような現象に着目してなされたものである。ハイブリッド車両には、電動機として、主に車軸を駆動する駆動力を得るために用いられる駆動用モータジェネレータと、主に発電に用いられる発電用モータジェネレータとの2つのモータジェネレータを備える構成のものがある。これらのモータジェネレータは、3相(U相、V相、W相)の交流同期型の構成であり、駆動制御方式としてPWM(Pulse Width Modulation)制御を採用したものである。このような構成のハイブリッド車両において、次のような現象が見出された。   Here, in describing the embodiment of the present invention, the principle of the present invention will be described. In a hybrid vehicle having an engine (internal combustion engine) and a motor generator as drive sources, a waveform (graph shape) obtained as a result of frequency analysis of regenerative sound as noise generated during regenerative braking performed when the vehicle is decelerated is obtained. The phenomenon that the current waveform (or voltage waveform) generated from the motor matches the waveform (graph shape) obtained as a result of frequency analysis of harmonics with a frequency that is a predetermined number of times higher than the fundamental wave. It was done. The present invention has been made paying attention to such a phenomenon. Some hybrid vehicles have two motor generators, which are a motor generator for driving mainly used to obtain driving force for driving an axle and a motor generator for power generation mainly used for power generation. is there. These motor generators have a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC synchronous configuration, and employ PWM (Pulse Width Modulation) control as a drive control method. The following phenomenon was found in the hybrid vehicle having such a configuration.

図1は、上述したような構成のハイブリッド車両で発生する減速時の車内音の音響解析結果の一例を示すグラフである。図1に示すグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。また、図1に示すグラフにおいて、背景の色(明るさ)はパワー(音響パワー)を示し、色が薄い(明るい)ほどパワーが大きく、色が濃い(暗い)ほどパワーが小さい。   FIG. 1 is a graph showing an example of an acoustic analysis result of in-vehicle sound at the time of deceleration generated in the hybrid vehicle having the above-described configuration. In the graph shown in FIG. 1, the horizontal axis is time and the vertical axis is frequency. In the graph shown in FIG. 1, the background color (brightness) indicates power (acoustic power). The lighter the color (brighter), the higher the power, and the darker (darker) the color, the smaller the power.

図1のグラフに示すように、この例に係るハイブリッド車両では、車両の減速時に、車内において観測される回生音が発生している。図1のグラフにおいて、矢印A1で示した局所的にパワーが大きい線状の部分が、回生音を表す部分である。図1から、回生音の周波数は、時間の経過とともに徐々に低減していることがわかる。具体的には、図1に示す例では、車両が減速を開始すると、その減速開始と同時期に約1.5KHzの音が発生し、車両の減速(回転数の低減)にともなって音の周波数が約1.5KHzから60Hz程度にまで下がっている。また、図1のグラフから、ここで生じる回生音は、周波数特性でいえば、高調波の無い単一の周波数の波形(=SIN波形)であることもわかる。   As shown in the graph of FIG. 1, in the hybrid vehicle according to this example, regenerative sound observed in the vehicle is generated when the vehicle is decelerated. In the graph of FIG. 1, a linear portion having a locally high power indicated by an arrow A <b> 1 is a portion representing a regenerative sound. From FIG. 1, it can be seen that the frequency of the regenerative sound gradually decreases with time. Specifically, in the example shown in FIG. 1, when the vehicle starts decelerating, a sound of about 1.5 KHz is generated at the same time as the start of decelerating, and the sound is reduced as the vehicle decelerates (reduction in the number of revolutions). The frequency has dropped from about 1.5 KHz to about 60 Hz. Further, it can be seen from the graph of FIG. 1 that the regenerative sound generated here is a single frequency waveform (= SIN waveform) without harmonics in terms of frequency characteristics.

この例に係るハイブリッド車両において生じる回生音は、車両の減速時にモータジェネレータにおいて生じる高調波に起因する。特に、図1に示す回生音は、上述したようにハイブリッド車両が備える2つのモータジェネレータのうち、発電用モータジェネレータ(以下「MG1」とする。)を振動源として生じる。このことは、図2に示すモータジェネレータの電流信号(電流波形)の周波数解析結果により裏付けられる。なお、モータジェネレータにおいて生じる高調波は、モータジェネレータの回転の信号に含まれる基本波の整数倍の周波数をもつ正弦波であるといえる。   The regenerative sound generated in the hybrid vehicle according to this example is caused by harmonics generated in the motor generator when the vehicle is decelerated. In particular, the regenerative sound shown in FIG. 1 is generated by using a power generation motor generator (hereinafter referred to as “MG1”) among the two motor generators included in the hybrid vehicle as described above. This is supported by the frequency analysis result of the current signal (current waveform) of the motor generator shown in FIG. It can be said that the harmonics generated in the motor generator are sine waves having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave included in the rotation signal of the motor generator.

図2(a)は、ハイブリッド車両の減速時におけるMG1の電流信号をFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)により周波数解析した結果の一例を示す。また、図2(b)は、ハイブリッド車両が備える2つのモータジェネレータのうちの駆動用モータジェネレータ(以下「MG2」とする。)の、ハイブリッド車両の減速時における電流信号をFFTにより周波数解析した結果の一例を示す。図2(a)、(b)において、横軸は周波数を示し、縦軸は振動の強さ(振動レベル)(dB)を示す。   FIG. 2A shows an example of the result of frequency analysis of the current signal of MG1 during deceleration of the hybrid vehicle by FFT (Fast Fourier Transform). FIG. 2B shows the result of frequency analysis of the current signal of the drive motor generator (hereinafter referred to as “MG2”) of the two motor generators included in the hybrid vehicle when the hybrid vehicle is decelerated by FFT. An example is shown. 2A and 2B, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents vibration intensity (vibration level) (dB).

図2(a)から、MG1においては、ハイブリッド車両の減速時において多くの高調波が発生していることがわかる。図2(a)に示す周波数解析結果において、高調波は針状の局所的なピークとして現れている。図2(a)で示す例では、符号h1で示す部分を基本波として、周波数の低い側から順に第2〜7高調波h2〜h7等が存在する。このようにMG1において生じる高調波が、図1に示すような回生音の原因となる。これに対し、図2(b)に示すMG2の周波数解析結果から、MG2では、ハイブリッド車両の減速時において、MG1のような回生音の原因となる高調波は発生していないことがわかる。これらの解析結果から、図1に示すような回生音は、MG1を振動源として生じていることがいえる。   From FIG. 2A, it can be seen that in MG1, many harmonics are generated when the hybrid vehicle is decelerated. In the frequency analysis result shown in FIG. 2A, the harmonic appears as a needle-like local peak. In the example shown in FIG. 2A, there are second to seventh harmonics h2 to h7 in order from the lower frequency side, with the portion indicated by reference numeral h1 as the fundamental wave. The harmonics generated in MG1 as described above cause regenerative sound as shown in FIG. On the other hand, from the frequency analysis result of MG2 shown in FIG. 2 (b), it can be seen that in MG2, harmonics that cause regenerative sound like MG1 are not generated when the hybrid vehicle is decelerated. From these analysis results, it can be said that the regenerative sound as shown in FIG. 1 is generated using MG1 as a vibration source.

図3は、MG1の電流信号(電流波形)の解析結果の一例を示す。図3に示すグラフは、図1に示すグラフと同様に、横軸を時間、縦軸を周波数とするものであり、背景の色(明るさ)によりパワー(音響パワー)を示している。また、図3の解析結果は、図1の解析結果と時間軸を共有する。つまり、図1および図3に示す解析結果は、同時に計測されたデータに基づくものである。   FIG. 3 shows an example of the analysis result of the current signal (current waveform) of MG1. As in the graph shown in FIG. 1, the graph shown in FIG. 3 has time on the horizontal axis and frequency on the vertical axis, and indicates power (acoustic power) by background color (brightness). Further, the analysis result of FIG. 3 shares the time axis with the analysis result of FIG. That is, the analysis results shown in FIGS. 1 and 3 are based on the data measured at the same time.

図3に示すグラフには、白線で表れる局所的にパワーが大きい山なりの線状の部分が複数存在する。これらの山なりの線状の部分は、上述したようにMG1で発生する高調波を表す。したがって、図3に示す例では、複数の山なりの線状の部分のうち、符号J1で示す最も周波数が低い線状の部分を基本波として、周波数の低い側から順に第2〜第7高調波J2〜J7等が存在する。これらの高調波を表す波形(グラフの形状)は、時間軸(横軸)についてピークの位置を共通とする。なお、図3に示される各高調波に対応する線状の部分の明るさ(鮮明度)は、図2(a)のグラフにおける縦軸の値に対応しており、奇数番目(3、5、7番目)の高調波の方が、偶数番目(2、4、6番目)の高調波よりも振動レベルが高く、図3において鮮明に表れている。また、MG2についてもMG1の場合と同様にして同時に電流波形についての解析を行ったが、その結果には図3に示すような高調波は表れておらず、このことからも、MG2は回生音の原因ではないといえる。   In the graph shown in FIG. 3, there are a plurality of mountain-like linear portions that are locally high in power and are represented by white lines. These mountain-shaped linear portions represent harmonics generated in MG1 as described above. Therefore, in the example shown in FIG. 3, among the plurality of mountain-shaped linear portions, the linear portion indicated by the symbol J1 having the lowest frequency is used as the fundamental wave, and the second to seventh harmonics are sequentially arranged from the lowest frequency side. Waves J2 to J7 etc. exist. The waveform (the shape of the graph) representing these harmonics has a common peak position on the time axis (horizontal axis). Note that the brightness (sharpness) of the linear portion corresponding to each harmonic shown in FIG. 3 corresponds to the value on the vertical axis in the graph of FIG. The seventh harmonic has a higher vibration level than the even-numbered (2, 4, 6th) harmonics, and is clearly shown in FIG. Further, MG2 was also analyzed for the current waveform at the same time as in the case of MG1, but no harmonics as shown in FIG. 3 appeared in the result. From this, MG2 is also a regenerative sound. It can be said that this is not the cause.

そして、図1に示す車内音の周波数解析結果としての波形、および図3に示すMG1の高調波の周波数解析結果としての波形から、図3に示す高調波のうち、6番目の高調波、つまり符号J6で示す第6高調波の周波数が、図1に示す車内音の周波数と完全に一致していることがわかる。つまり、ハイブリッド車両の減速時に生じる回生音の周波数解析結果としての波形と、同じく減速時にMG1で生じる第6高調波の周波数解析結果としての波形とが、互いに一致していることになる。なお、図1に示す周波数の時間的変化と図3に示す周波数の時間的変化とのずれは、図1に示す車内音と図3に示す高調波の計測のタイミングが異なることに起因するものであり、これらを同時に計測した場合、周波数の時間的変化は完全に一致することになる。このように、エンジン、MG1、およびMG2を備えるハイブリッド車両において、車両の減速時に車内で観測される回生音の波形とMG1で発生する第6高調波の波形とが一致することは、例えば3相(U相、V相、W相)の交流同期型等のモータジェネレータの構成や、例えばPWM制御等のモータジェネレータの駆動制御方式等に起因すると考えられる。   Then, from the waveform as the frequency analysis result of the in-vehicle sound shown in FIG. 1 and the waveform as the frequency analysis result of the harmonic of MG1 shown in FIG. 3, the sixth harmonic among the harmonics shown in FIG. It can be seen that the frequency of the sixth harmonic indicated by reference numeral J6 completely matches the frequency of the vehicle interior sound shown in FIG. That is, the waveform as the frequency analysis result of the regenerative sound generated during deceleration of the hybrid vehicle and the waveform as the result of the frequency analysis of the sixth harmonic generated in MG1 during deceleration also coincide with each other. The difference between the temporal change in the frequency shown in FIG. 1 and the temporal change in the frequency shown in FIG. 3 is due to the difference in the timing of measuring the in-vehicle sound shown in FIG. 1 and the harmonics shown in FIG. When these are measured at the same time, the temporal changes in frequency are completely the same. Thus, in a hybrid vehicle including the engine, MG1, and MG2, the waveform of the regenerative sound observed in the vehicle when the vehicle decelerates matches the waveform of the sixth harmonic generated in MG1. This is considered to be caused by the configuration of a motor generator of an AC synchronous type (U phase, V phase, W phase), a motor generator drive control system such as PWM control, and the like.

以上のようにエンジン、MG1、およびMG2を備えるハイブリッド車両において生じる現象、つまり車両の減速時にMG1で生じる第6高調波の波形が同じく減速時に発生する回生音の波形に一致するという現象が、本発明に係る振動低減の動作原理において用いられる。すなわち、車両の減速時におけるMG1の電流波形信号から、同じく減速時に発生する回生音の波形に一致するn番目(n:整数、上述した例ではn=6)の高調波(第n高調波)の周波数成分のみを抽出した信号を取り出し、その信号を利用し、回生音を発生させる振動部に対して第n高調波の逆位相の振動を付与することで、外乱振動の影響を受けることなく安定的に回生音(回生振動)を減衰させることができる。また、第n高調波の逆位相の振動に関しては、回生音を発生させる振動部に対して直接的に逆位相の振動を与える代わりに、逆位相の振動を音波として発生させることで、車内の音響設備を利用して回生音を消音することも可能である。   As described above, the phenomenon that occurs in the hybrid vehicle including the engine, MG1, and MG2, that is, the phenomenon that the waveform of the sixth harmonic generated in MG1 when the vehicle decelerates coincides with the waveform of the regenerative sound that is also generated during deceleration. Used in the operating principle of vibration reduction according to the invention. That is, from the current waveform signal of MG1 when the vehicle is decelerating, the nth harmonic (nth harmonic) that matches the waveform of the regenerative sound that is also generated when decelerating (n: integer, n = 6 in the above example). By extracting the signal extracted only from the frequency component of this and using the signal to give the vibration part of the nth harmonic in reverse phase to the vibration part that generates the regenerative sound, without being affected by disturbance vibration Regenerative sound (regenerative vibration) can be attenuated stably. In addition, with respect to the anti-phase vibration of the nth harmonic, instead of directly applying the anti-phase vibration to the vibration part that generates the regenerative sound, the anti-phase vibration is generated as a sound wave in the vehicle. It is also possible to mute the regenerative sound using acoustic equipment.

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態では、回生音の低減に利用するn番目の高調波として、上述したハイブリッド車両の例にならい6番目の高調波(第6高調波)を採用した場合について説明する。ただし、本発明において回生音の低減に利用される高調波は、第6高調波に限定されるものではなく、電動機の構成や電動機を備える車両の構成等により、あらかじめ定めたn番目の高調波が適宜利用される。   Embodiments of the present invention will be described below. In the embodiment of the present invention, a case will be described in which the sixth harmonic (sixth harmonic) is employed as the nth harmonic used for reducing the regenerative sound, following the example of the hybrid vehicle described above. . However, the harmonic used for reducing the regenerative sound in the present invention is not limited to the sixth harmonic, and the nth harmonic determined in advance depending on the configuration of the motor, the configuration of the vehicle including the motor, and the like. Is used as appropriate.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態に係る振動低減方法は、電磁力により回転力を生み出す電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により電動機を振動源として生じる回生音を低減するものである。すなわち、本実施形態の振動低減方法において、電磁力により回転力を生み出す電動機は、いわゆる回転電機であり、例えばハイブリッド車両や電気自動車に備えられるモータジェネレータである。特に、上述したようなハイブリッド車両の例においては、2つのモータジェネレータのうちの回生音の振動源であるMG1が、本実施形態に係る振動低減方法における電動機に相当する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described. The vibration reducing method according to the present embodiment reduces regenerative sound generated by using an electric motor as a vibration source by regenerative braking in which an electric motor that generates rotational force by electromagnetic force is operated as a generator to collect electric power. That is, in the vibration reducing method of the present embodiment, the electric motor that generates the rotational force by the electromagnetic force is a so-called rotating electric machine, for example, a motor generator provided in a hybrid vehicle or an electric vehicle. In particular, in the example of the hybrid vehicle as described above, MG1 that is the vibration source of the regenerative sound of the two motor generators corresponds to the electric motor in the vibration reduction method according to the present embodiment.

図4に示すように、本実施形態に係る振動低減方法では、まず、電動機の回転により生じる回転信号を検出することが行われる(S10)。電動機の回転信号の検出は、例えば、電流センサまたは電圧センサにより電動機の電流波形または電圧波形を検出することによって行われたり、ロータリエンコーダによりパルス波形を検出することによって行われたりする。ここで検出される電動機の回転信号(以下「電動機回転信号」という。)は、前者のように電流センサ等が用いられる場合、電流波形等の波形信号として検出され、後者のようにロータリエンコーダが用いられる場合、パルス信号として検出される。   As shown in FIG. 4, in the vibration reducing method according to the present embodiment, first, a rotation signal generated by the rotation of the electric motor is detected (S10). The rotation signal of the electric motor is detected, for example, by detecting a current waveform or a voltage waveform of the electric motor with a current sensor or a voltage sensor, or by detecting a pulse waveform with a rotary encoder. The motor rotation signal detected here (hereinafter referred to as “motor rotation signal”) is detected as a waveform signal such as a current waveform when a current sensor or the like is used as in the former, and a rotary encoder as in the latter is detected. When used, it is detected as a pulse signal.

次に、検出した電動機回転信号に基づき、第6高調波の高調波信号を生成することが行われる(S20)。ここでは、ステップS10において検出された電動機回転信号に基づき、この電動機回転信号の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定数倍の周波数の高調波、即ち本実施形態では第6高調波の高調波信号(以下「6倍高調波信号」という。)が生成される。   Next, a sixth harmonic signal is generated based on the detected motor rotation signal (S20). Here, based on the motor rotation signal detected in step S10, of the harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of the motor rotation signal, a harmonic having a predetermined number of times of the harmonic, that is, the present embodiment. Then, a harmonic signal of the sixth harmonic (hereinafter referred to as “sixth harmonic signal”) is generated.

このステップS20における6倍高調波信号の生成は、適宜公知の手法を用いて行われる。具体的には、ステップS10において電動機回転信号が電流センサによる電流波形等の波形信号として検出される場合、その波形信号がPLL(Phase Locked Loop)制御を用いた手法やFFT(高速フーリエ変換)を用いた手法等により演算処理され、電動機回転信号から6倍高調波信号が検出あるいは生成される。また、ステップS10において電動機回転信号がロータリエンコーダによるパルス信号として検出される場合、そのパルス信号がアドレスカウンタやROMテーブル等によって周波数制御された後にデジタル信号からアナログ信号に変換され、電動機回転信号から6倍高調波信号が検出あるいは生成される。ここで生成される第6高調波信号は、例えば波形信号の電動機回転信号を基本波とする6倍の周波数のSIN波の信号となる。   The generation of the 6th harmonic signal in step S20 is appropriately performed using a known method. Specifically, when the motor rotation signal is detected as a waveform signal such as a current waveform by the current sensor in step S10, the waveform signal is obtained by a method using PLL (Phase Locked Loop) control or FFT (Fast Fourier Transform). Calculation processing is performed by the method used, and a 6th harmonic signal is detected or generated from the motor rotation signal. When the motor rotation signal is detected as a pulse signal by the rotary encoder in step S10, the pulse signal is frequency-controlled by an address counter, a ROM table, etc., and then converted from a digital signal to an analog signal. A double harmonic signal is detected or generated. The sixth harmonic signal generated here is, for example, a SIN wave signal having a frequency six times the fundamental wave of the motor rotation signal of the waveform signal.

続いて、生成した6倍高調波信号から、6倍高調波信号と位相が逆の逆位相信号を生成することが行われる(S30)。つまり、ここでは、ステップS20にて生成された6倍高調波信号について位相が反転され、6倍高調波信号と逆位相の逆位相信号が生成される。ここで生成された逆位相信号は、6倍高調波信号とは逆位相で同振幅の信号となる。   Subsequently, an antiphase signal having a phase opposite to that of the 6th harmonic signal is generated from the generated 6th harmonic signal (S30). That is, here, the phase of the 6th harmonic signal generated in step S20 is inverted, and an antiphase signal having a phase opposite to that of the 6th harmonic signal is generated. The anti-phase signal generated here is a signal having the same phase and the same amplitude as that of the sixth harmonic signal.

逆位相信号の生成は、例えば、伝達関数を形成するフィルタ係数が固定である固定フィルタが用いられて行われる。すなわち、固定フィルタにおいて、入力された6倍高調波信号が逆位相信号となるようにフィルタ係数があらかじめ設定される。そして、固定フィルタからは、制御信号(加振信号)として逆位相信号が出力される。   The generation of the antiphase signal is performed using, for example, a fixed filter in which the filter coefficient forming the transfer function is fixed. That is, in the fixed filter, the filter coefficient is set in advance so that the input 6th harmonic signal becomes an antiphase signal. Then, an antiphase signal is output as a control signal (excitation signal) from the fixed filter.

次に、生成した逆位相信号に基づき、回生音と逆位相の振動を生成することが行われる(S40)。ここでは、ステップS30において生成された逆位相信号に基づき、アクチュエータによる振動の生成、またはスピーカによる振動の生成が行われる。   Next, based on the generated reverse phase signal, a vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound is generated (S40). Here, generation of vibration by the actuator or generation of vibration by the speaker is performed based on the antiphase signal generated in step S30.

アクチュエータによる振動の生成が行われる場合は、例えば、回生音を発生させる振動部(以下「回生音発生部」という。)に接触した状態で振動するアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させるアクチュエータ駆動回路とを含む構成が用いられる。この場合、上記のとおり固定フィルタによって生成された逆位相信号が、アクチュエータ駆動回路に入力され、アクチュエータ駆動回路は、入力された逆位相信号に基づき、アクチュエータを駆動制御する。アクチュエータは、アクチュエータ駆動回路による制御のもと、回生音と逆位相の振動を生じさせる。ここで、回生音発生部に逆位相の振動を与えるアクチュエータとしては、例えば、磁歪式のアクチュエータ、電磁式のアクチュエータ、圧電素子アクチュエータ、セラミックスアクチュエータ等が適宜用いられる。   When vibration is generated by an actuator, for example, an actuator that vibrates in contact with a vibration unit that generates a regenerative sound (hereinafter referred to as “regenerative sound generation unit”), and an actuator drive circuit that drives the actuator, A configuration including is used. In this case, the antiphase signal generated by the fixed filter as described above is input to the actuator drive circuit, and the actuator drive circuit controls the actuator based on the input antiphase signal. The actuator generates vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound under the control of the actuator driving circuit. Here, for example, a magnetostrictive actuator, an electromagnetic actuator, a piezoelectric element actuator, a ceramic actuator, or the like is appropriately used as an actuator that applies an antiphase vibration to the regenerative sound generator.

また、スピーカによる振動の生成が行われる場合は、上記のとおり固定フィルタによって生成された逆位相信号が適宜アンプ等により増幅され、スピーカから回生音と逆位相の音波として発せられる。つまり、この場合、スピーカから発せられる音波が、回生音と逆位相の振動として生成される。ここで、回生音とは逆位相の音波を発するスピーカとしては、例えばハイブリッド車両において車内に備えられた既存のスピーカが用いられたり、別途専用のスピーカが用いられたりする。   When vibration is generated by the speaker, the antiphase signal generated by the fixed filter as described above is appropriately amplified by an amplifier or the like, and is emitted from the speaker as a sound wave having an antiphase with the regenerative sound. That is, in this case, the sound wave emitted from the speaker is generated as vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound. Here, as a speaker that emits a sound wave having a phase opposite to that of the regenerative sound, for example, an existing speaker provided in the vehicle in a hybrid vehicle is used, or a dedicated speaker is used separately.

そして、生成した逆位相の振動により、回生音を相殺して低減することが行われる(S50)。ここでは、ステップS40にてアクチュエータまたはスピーカによって生成された逆位相の振動によって回生音を打ち消すことで、回生音が低減される。   Then, the regenerated sound is canceled and reduced by the generated antiphase vibration (S50). Here, the regenerative sound is reduced by canceling the regenerative sound by the antiphase vibration generated by the actuator or the speaker in step S40.

具体的には、上述したようにアクチュエータによる振動の生成が行われる場合は、アクチュエータは、回生音発生部、例えば振動源となる電動機自体あるいは電動機を支持する支持部材に対して、回生音とは逆位相の振動を与える。これにより、回生音発生部の振動が打ち消され、回生音が低減する。   Specifically, when the vibration is generated by the actuator as described above, the actuator generates a regenerative sound with respect to the regenerative sound generator, for example, the motor itself serving as a vibration source or a support member that supports the motor. Gives anti-phase vibration. Thereby, the vibration of the regenerative sound generator is canceled and the regenerative sound is reduced.

また、上述したようにスピーカによる振動の生成が行われる場合は、スピーカは、回生音と逆位相の音波を発することで、ハイブリッド車両において車内音として生じる回生音を打ち消す。つまり、この場合、スピーカによって音波として生成された、回生音と逆位相の振動が空気を媒体として回生音に作用し、回生音が消音される。   In addition, when vibration is generated by the speaker as described above, the speaker emits a sound wave having a phase opposite to that of the regenerative sound, thereby canceling the regenerative sound generated as the in-vehicle sound in the hybrid vehicle. In other words, in this case, vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound generated as a sound wave by the speaker acts on the regenerative sound using air as a medium, and the regenerative sound is muted.

以上のようにして回生音を低減する本実施形態の振動低減方法によれば、電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動が行われる構成において、電動機を振動源とする振動に対する外乱振動による影響を無くすことができ、振動源の振動に対応した逆位相の信号を安定的に生成することができ、回生音を確実に低減させることができる。   According to the vibration reduction method of the present embodiment for reducing regenerative sound as described above, in a configuration in which regenerative braking is performed in which the electric motor is operated as a generator and power is collected, disturbance to vibration using the electric motor as a vibration source is performed. It is possible to eliminate the influence of vibration, stably generate an antiphase signal corresponding to the vibration of the vibration source, and reliably reduce regenerative sound.

特に、本実施形態の振動低減方法において回生音と逆位相の振動の生成に用いられる電動機の6倍高調波信号は、回生音の振動源となる電動機そのものから生じる信号に基づくものであるため、実際の車両で生じる走行中の車両振動等の外乱振動の影響を受けることがない。このため、本実施形態の振動低減方法によれば、従来技術のように振動センサを用いた方法と比べ、外乱振動の影響を受けることなく、回生音と逆位相の振動を安定的に生成することができる。また、本実施形態の振動低減方法によれば、従来技術のような振動センサが不要であり、また、構造が比較的複雑な適応フィルタによる演算も必要としないことから、回生音を低減するための構成を非常にシンプルな構成で実現することが可能となる。   In particular, the sixth harmonic signal of the electric motor used for generating the vibration having the opposite phase to the regenerative sound in the vibration reduction method of the present embodiment is based on the signal generated from the electric motor itself that is the vibration source of the regenerative sound. It is not affected by disturbance vibration such as vehicle vibration during traveling that occurs in an actual vehicle. For this reason, according to the vibration reduction method of the present embodiment, compared to a method using a vibration sensor as in the prior art, vibrations having a phase opposite to that of the regenerative sound are stably generated without being affected by disturbance vibration. be able to. In addition, according to the vibration reduction method of the present embodiment, the vibration sensor as in the prior art is not necessary, and calculation by an adaptive filter having a relatively complicated structure is not required. It is possible to realize this configuration with a very simple configuration.

以上のような本実施形態の振動低減方法を行うための装置構成の一例として、本実施形態に係る振動低減装置について説明する。   As an example of a device configuration for performing the vibration reduction method of the present embodiment as described above, a vibration reduction device according to the present embodiment will be described.

図5に示すように、本実施形態に係る振動低減装置1は、電磁力により回転力を生み出す電動機2を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により電動機2を振動源として生じる回生音を低減するものである。本実施形態において、電動機2は、上述したようなハイブリッド車両の例における2つのモータジェネレータのうちのMG1に相当する。   As shown in FIG. 5, the vibration reducing apparatus 1 according to the present embodiment has a regenerative sound generated using the electric motor 2 as a vibration source by regenerative braking that operates the electric motor 2 that generates a rotational force by electromagnetic force as a generator and collects electric power. Is reduced. In the present embodiment, the electric motor 2 corresponds to MG1 of the two motor generators in the example of the hybrid vehicle as described above.

また、電動機2は、ハイブリッド車両において、支持部材2aに支持される。このため、電動機2を振動源として生じる回生音は、主に電動機2の振動が伝わる支持部材2aの振動音として生じる。つまり、電動機2の振動が支持部材2aを伝って音波となり回生音が発生する。したがって、本実施形態では、振動源としての電動機2を支持する支持部材2aが、回生音発生部となる。   The electric motor 2 is supported by the support member 2a in the hybrid vehicle. For this reason, the regenerative sound generated using the electric motor 2 as a vibration source is mainly generated as the vibration sound of the support member 2a to which the vibration of the electric motor 2 is transmitted. That is, the vibration of the electric motor 2 is transmitted through the support member 2a to become a sound wave, and regenerative sound is generated. Therefore, in this embodiment, the support member 2a that supports the electric motor 2 as a vibration source serves as a regenerative sound generator.

本実施形態の振動低減装置1は、上記のとおり回生音発生部となる電動機2の支持部材2aに対して回生音としての振動と逆位相の振動を与えることにより、振動を相殺して回生音を低減するものである。振動低減装置1は、電流センサ3と、高調波生成部4と、固定フィルタ5と、アクチュエータ駆動回路6と、アクチュエータ7とを備える。   As described above, the vibration reduction device 1 according to the present embodiment cancels the vibration and gives the regenerative sound to the support member 2a of the electric motor 2 serving as the regenerative sound generation unit by applying a vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound. Is reduced. The vibration reduction device 1 includes a current sensor 3, a harmonic generation unit 4, a fixed filter 5, an actuator drive circuit 6, and an actuator 7.

電流センサ3は、電動機2に接続され、電動機2の電流をリアルタイムに検出し、電動機2の回転により生じる回転信号(電動機回転信号)として、電流信号S1を出力する。電流センサ3から出力される電流信号S1は、高調波生成部4に入力される。電流信号S1の基本波の周波数は、電動機2の回転周波数と同じである。電流センサ3が、電動機回転信号を検出する回転検出部として機能する。電流センサ3は、高調波生成部4に接続され、電流センサ3による検出信号である電流信号S1は、高調波生成部4に入力される。また、電流センサ3は、ハイブリッド車両において電動機2を制御するためのECU(Electronic Control Unit)8に接続され、電流センサ3による検出信号は、ハイブリッド車両の制御にも用いられる。   The current sensor 3 is connected to the motor 2, detects the current of the motor 2 in real time, and outputs a current signal S 1 as a rotation signal (motor rotation signal) generated by the rotation of the motor 2. The current signal S1 output from the current sensor 3 is input to the harmonic generation unit 4. The frequency of the fundamental wave of the current signal S1 is the same as the rotation frequency of the electric motor 2. The current sensor 3 functions as a rotation detection unit that detects an electric motor rotation signal. The current sensor 3 is connected to the harmonic generation unit 4, and a current signal S 1 that is a detection signal from the current sensor 3 is input to the harmonic generation unit 4. The current sensor 3 is connected to an ECU (Electronic Control Unit) 8 for controlling the electric motor 2 in the hybrid vehicle, and the detection signal from the current sensor 3 is also used for controlling the hybrid vehicle.

電流センサ3としては、例えば、本実施形態の振動低減装置1が適用されるハイブリッド車両が備える既存の電流センサを用いることができる。また、回転検出部としては、電動機2の電圧をリアルタイムに検出する電圧センサが用いられてもよい。この場合、電動機回転信号として電圧信号が検出されることになる。この場合は、ハイブリッド車両が備える既存の電圧センサを用いることができる。   As the current sensor 3, for example, an existing current sensor included in a hybrid vehicle to which the vibration reduction device 1 of the present embodiment is applied can be used. In addition, a voltage sensor that detects the voltage of the electric motor 2 in real time may be used as the rotation detection unit. In this case, a voltage signal is detected as the motor rotation signal. In this case, an existing voltage sensor provided in the hybrid vehicle can be used.

高調波生成部4は、電流センサ3により検出された電流信号S1に基づき、電流信号S1の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定倍数の周波数の高調波の高調波信号である6倍高調波信号S3を生成する。本実施形態では、電流センサ3により検出される電動機回転信号は、電動機2の電流信号S1である。このため、高調波生成部4は、電流信号S1に基づき、この電流信号S1の基本波の6倍の周波数の6倍高調波信号S3を生成し、出力する。具体的には、高調波生成部4は、ハイブリッド車両における回生制動の際、つまり電動機2(MG1)の減速時において6倍高調波信号S3を生成する。高調波生成部4は、固定フィルタ5に接続され、高調波生成部4において生成された6倍高調波信号S3は、固定フィルタ5に入力される、   The harmonic generation unit 4 is based on the current signal S1 detected by the current sensor 3, and among the harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of the current signal S1, the harmonics of a harmonic having a predetermined multiple of the predetermined frequency. A sixth harmonic signal S3, which is a wave signal, is generated. In the present embodiment, the motor rotation signal detected by the current sensor 3 is the current signal S1 of the motor 2. For this reason, the harmonic generation unit 4 generates and outputs a sixth harmonic signal S3 having a frequency six times the fundamental wave of the current signal S1 based on the current signal S1. Specifically, the harmonic generation unit 4 generates a sixth harmonic signal S3 during regenerative braking in the hybrid vehicle, that is, when the electric motor 2 (MG1) is decelerated. The harmonic generation unit 4 is connected to the fixed filter 5, and the 6th harmonic signal S3 generated in the harmonic generation unit 4 is input to the fixed filter 5.

高調波生成部4の具体的な構成例について、図6から図8を用いて説明する。図6は、高調波生成部4の構成の一例を示す。図6に示す構成では、高調波生成部4は、PLL制御を用いたフィードバック制御により、6倍高調波信号S3を生成する。   A specific configuration example of the harmonic generation unit 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows an example of the configuration of the harmonic generation unit 4. In the configuration shown in FIG. 6, the harmonic generation unit 4 generates the 6th harmonic signal S3 by feedback control using PLL control.

図6に示すように、この構成例では、高調波生成部4は、ゼロクロス検出部11と、VCO(Voltage Controlled Oscillator)12と、1/6カウンタ13と、位相比較部14と、PLL制御部15とを有する。高調波生成部4は、ゼロクロス検出部11において、電流センサ3による検出信号としての電流信号S1の入力を受ける。   As shown in FIG. 6, in this configuration example, the harmonic generation unit 4 includes a zero-cross detection unit 11, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 12, a 1/6 counter 13, a phase comparison unit 14, and a PLL control unit. 15. The harmonic generation unit 4 receives an input of the current signal S <b> 1 as a detection signal from the current sensor 3 in the zero cross detection unit 11.

ゼロクロス検出部11は、電流信号S1のゼロクロス点を検出するとともに、互いに隣接するゼロクロス点間の極性に応じた2値の信号(例えば、H、Lの2値)からなる矩形波信号S2を生成し、出力する。すなわち、電流センサ3から高調波生成部4に入力される正弦波状の電流信号S1が、ゼロクロス検出部11により、電流信号S1の山部分をH、谷部分をLとした矩形波信号S2に変換される。   The zero-cross detector 11 detects a zero-cross point of the current signal S1 and generates a rectangular wave signal S2 composed of binary signals (for example, binary values of H and L) corresponding to the polarities between adjacent zero-cross points. And output. That is, the sinusoidal current signal S1 input from the current sensor 3 to the harmonic generation unit 4 is converted by the zero cross detection unit 11 into a rectangular wave signal S2 in which the peak portion of the current signal S1 is H and the valley portion is L. Is done.

VCO12は、電圧(制御電圧)に応じた周波数の交流信号を出力する発振器(発振回路)である。VCO12においては、印加される制御電圧VVCOが変化すると、ダイオードの静電容量が変化し、発振周波数が変化する。VCO12は、出力信号として例えばSin波を発生させる。VCO12は、PLL制御部15から出力される制御電圧VVCOの入力を受ける。したがって、VCO12は、PLL制御部15からの制御電圧VVCOに応じてダイオードの静電容量を変化させる。 The VCO 12 is an oscillator (oscillation circuit) that outputs an AC signal having a frequency corresponding to a voltage (control voltage). In the VCO 12, when the applied control voltage V VCO changes, the capacitance of the diode changes and the oscillation frequency changes. The VCO 12 generates, for example, a Sin wave as an output signal. The VCO 12 receives the control voltage V VCO output from the PLL control unit 15. Therefore, the VCO 12 changes the capacitance of the diode according to the control voltage V VCO from the PLL control unit 15.

1/6カウンタ13は、VCO12から出力される交流信号の入力を受け、その交流信号の周波数を変換する。1/6カウンタ13は、VCO12から入力された交流信号の周波数を分周して1/6の周波数の矩形波信号を出力する。したがって、VCO12から出力される交流信号の周波数をfとした場合、1/6カウンタ13から出力される矩形波信号の周波数はf/6となる。 The 1/6 counter 13 receives an AC signal output from the VCO 12 and converts the frequency of the AC signal. The 1/6 counter 13 divides the frequency of the AC signal input from the VCO 12 and outputs a rectangular wave signal having a frequency of 1/6. Therefore, if the frequency of the AC signal output from the VCO12 was f 1, the frequency of the rectangular wave signal output from the 1/6 counter 13 becomes f 1/6.

位相比較部14は、入力された2つの矩形波信号の位相差を、その位相差に応じた電圧に変換して出力する回路である。位相比較部14には、ゼロクロス検出部11から出力される矩形波信号S2と、1/6カウンタ13から出力される矩形波信号とが入力される。したがって、位相比較部14は、ゼロクロス検出部11が出力する矩形波信号S2と、1/6カウンタ13が出力するf/6の周波数の矩形波信号との2つの信号の位相を比較し、これらの位相差に応じた電圧信号を出力する。したがって、2つの信号の位相が一致すれば位相比較部14の出力はゼロになる。 The phase comparison unit 14 is a circuit that converts a phase difference between two input rectangular wave signals into a voltage corresponding to the phase difference and outputs the voltage. The phase comparator 14 receives the rectangular wave signal S2 output from the zero cross detector 11 and the rectangular wave signal output from the 1/6 counter 13. Therefore, the phase comparator 14 compares the square wave signal S2 zero-cross detecting unit 11 outputs the two signals in phase with the frequency of the rectangular wave signal of f 1/6 to 1/6 counter 13 outputs, A voltage signal corresponding to these phase differences is output. Therefore, if the phases of the two signals match, the output of the phase comparator 14 becomes zero.

PLL制御部15は、ゼロクロス検出部11から出力されて位相比較部14に入力される矩形波信号S2と、1/6カウンタ13から出力されて位相比較部14に入力される矩形波信号との位相を同期させるように、VCO12に対して出力する制御電圧VVCOを生成するための電子回路である。つまり、PLL制御部15は、位相比較部14から出力される電圧信号が0になるように、制御電圧VVCOの値を制御する。 The PLL control unit 15 includes a rectangular wave signal S2 output from the zero cross detection unit 11 and input to the phase comparison unit 14, and a rectangular wave signal output from the 1/6 counter 13 and input to the phase comparison unit 14. It is an electronic circuit for generating a control voltage V VCO output to the VCO 12 so as to synchronize the phase. That is, the PLL control unit 15 controls the value of the control voltage V VCO so that the voltage signal output from the phase comparison unit 14 becomes zero.

以上のような構成を備える高調波生成部4においては、VCO12から出力される周波数fの交流信号が、高調波生成部4に入力される電流センサ3からの電流信号S1に対する6倍高調波信号S3として出力される。すなわち、電流センサ3から高調波生成部4に入力される電流信号S1の周波数をfとした場合、ゼロクロス検出部11から出力される矩形波信号S2の周波数もfとなる。そして、PLL制御部15によれば、位相比較部14において矩形波信号S2の周波数(f)が1/6カウンタ13から出力される矩形波信号の周波数(f/6)と一致するようなフィードバック制御が行われるため、結果として2つの信号の位相が一致してf=6fとなる。したがって、周波数fのVCO12からの出力信号は、電流センサ3からの入力信号である周波数fの電流信号S1に対する6倍高調波信号S3となり、この6倍高調波信号S3が、高調波生成部4からの出力信号となる。 In the harmonic generation unit 4 having the above-described configuration, the AC signal having the frequency f 1 output from the VCO 12 is 6 times higher than the current signal S 1 from the current sensor 3 input to the harmonic generation unit 4. Output as signal S3. That is, when the frequency of the current signal S1 input from the current sensor 3 harmonic generator 4 and the f 0, a frequency of the square wave signal S2 outputted from the zero-cross detector 11 also becomes f 0. Then, according to the PLL controller 15, so that the frequency of the rectangular wave signal S2 (f 0) coincides with the frequency of the rectangular wave signal output from the 1/6 counter 13 (f 1/6) in the phase comparator 14 Therefore, as a result, the phases of the two signals coincide with each other and f 1 = 6f 0 is obtained. Therefore, the output signal from the VCO 12 having the frequency f 1 becomes a sixth harmonic signal S3 with respect to the current signal S1 having the frequency f 0 which is an input signal from the current sensor 3, and the sixth harmonic signal S3 is generated as a harmonic. This is an output signal from the unit 4.

なお、図6に示す構成において、高調波生成部4に入力される信号は、電動機2の印加電圧を検出することで生成されたリアルタイムの電圧信号であってもよい。この場合、振動低減装置1において、電流センサ3の代わりに電圧センサが備えられ、ゼロクロス検出部11に入力される信号が、電圧センサによって検出される正弦波状の電圧信号となる。   In the configuration shown in FIG. 6, the signal input to the harmonic generation unit 4 may be a real-time voltage signal generated by detecting the applied voltage of the electric motor 2. In this case, in the vibration reducing device 1, a voltage sensor is provided instead of the current sensor 3, and a signal input to the zero cross detection unit 11 becomes a sinusoidal voltage signal detected by the voltage sensor.

図7に、図6に示すような高調波生成部4の構成によってPLL制御を用いて生成した6倍高調波信号S3の波形の一例を示す。図7の上段は、電流センサ3による検出信号である電流信号S1である。これに対し、図7の下段が、電流信号S1を基本波としてPLL制御を用いて生成した6倍高調波信号S3である。図7に示す波形からわかるように、図6に示すようなPLL制御を用いた高調波生成部4の構成によれば、ノイズを多く含む電流信号S1から、ノイズが極めて少ない正弦波状の6倍高調波信号S3を生成することができる。   FIG. 7 shows an example of the waveform of the 6th harmonic signal S3 generated by using the PLL control by the configuration of the harmonic generation unit 4 as shown in FIG. The upper part of FIG. 7 is a current signal S1 that is a detection signal from the current sensor 3. On the other hand, the lower part of FIG. 7 is a sixth harmonic signal S3 generated by using PLL control with the current signal S1 as a fundamental wave. As can be seen from the waveform shown in FIG. 7, according to the configuration of the harmonic generation unit 4 using the PLL control as shown in FIG. 6, the current signal S <b> 1 containing a lot of noise is six times as large as a sine wave having a very low noise. A harmonic signal S3 can be generated.

図8は、高調波生成部4の構成の他の例を示す。図8に示す構成では、高調波生成部4は、FFT(高速フーリエ変換)および逆FFTを用いた制御により、6倍高調波信号S3を生成する。   FIG. 8 shows another example of the configuration of the harmonic generation unit 4. In the configuration illustrated in FIG. 8, the harmonic generation unit 4 generates the 6th harmonic signal S3 by control using FFT (Fast Fourier Transform) and inverse FFT.

図8に示すように、この構成例では、高調波生成部4は、FFT演算部21と、BIN選択部22と、逆FFT演算部23と、位相調整部24とを有する。高調波生成部4は、FFT演算部21および位相調整部24において、電流センサ3による検出信号としての電流信号S1の入力を受ける。   As shown in FIG. 8, in this configuration example, the harmonic generation unit 4 includes an FFT calculation unit 21, a BIN selection unit 22, an inverse FFT calculation unit 23, and a phase adjustment unit 24. The harmonic generation unit 4 receives an input of the current signal S <b> 1 as a detection signal from the current sensor 3 in the FFT calculation unit 21 and the phase adjustment unit 24.

FFT演算部21は、入力された電流信号S1に高速フーリエ変換処理(FFT計算)を施すための回路構成である。FFT演算部21は、入力された電流信号S1にFFT計算を実行することで、周波数スペクトル信号を生成し出力する。FFT演算部21によるFFT計算は、電流信号S1の周波数(f)を基本周波数とするサンプリング周期Tで行われる。 The FFT calculation unit 21 has a circuit configuration for performing fast Fourier transform processing (FFT calculation) on the input current signal S1. The FFT operation unit 21 generates and outputs a frequency spectrum signal by performing FFT calculation on the input current signal S1. The FFT calculation by the FFT calculation unit 21 is performed at a sampling period T with the frequency (f 0 ) of the current signal S1 as a fundamental frequency.

図8に示すように、FFT演算部21による高速フーリエ変換処理によって得られる周波数スペクトル21Sは、基本周波数(1/T)とその整数倍の周波数(2/T、3/T、4/T、・・・)のスペクトルであり、各周波数に対応するBINi(i=1、2、3、・・・)を表す。各BINiは、1番目のBIN1の周波数を基本周波数とする高調波にそれぞれ対応する。なお、BINi(i=1、2、3、・・・)は、周波数スペクトル21Sにおいて基本周波数ごとに等間隔で並ぶ複数の所定の幅を持った成分である。FFT演算部21は、FFT計算によって得た周波数スペクトル21Sについての周波数スペクトル信号S4を出力する。   As shown in FIG. 8, the frequency spectrum 21S obtained by the fast Fourier transform processing by the FFT calculation unit 21 has a fundamental frequency (1 / T) and an integer multiple thereof (2 / T, 3 / T, 4 / T, ...) And represents BINi (i = 1, 2, 3,...) Corresponding to each frequency. Each BINi corresponds to a harmonic whose fundamental frequency is the frequency of the first BIN1. BINi (i = 1, 2, 3,...) Is a component having a plurality of predetermined widths arranged at equal intervals for each fundamental frequency in the frequency spectrum 21S. The FFT operation unit 21 outputs a frequency spectrum signal S4 for the frequency spectrum 21S obtained by the FFT calculation.

BIN選択部22は、FFT演算部21から出力された周波数スペクトル信号S4の入力を受け、その周波数スペクトル信号S4から6番目のBIN6を選択するための回路構成である。すなわち、上述したようにFFT演算部21において得られる周波数スペクトル21Sには、基本周波数とその整数倍の周波数に対応するBINi(i=1、2、3、・・・)が含まれ、これらのうち、6番目のBIN6、つまり第6高調波に対応する成分のみが、BIN選択部22により選択される。言い換えると、BIN選択部22は、周波数スペクトル信号S4に含まれる複数のBINiのうちの6番目の成分であるBIN6以外の信号をカットし、6番目のBIN6の信号のみを抽出して出力する。   The BIN selection unit 22 has a circuit configuration for receiving the frequency spectrum signal S4 output from the FFT calculation unit 21 and selecting the sixth BIN 6 from the frequency spectrum signal S4. That is, as described above, the frequency spectrum 21S obtained in the FFT operation unit 21 includes BINi (i = 1, 2, 3,...) Corresponding to the fundamental frequency and the integral multiple of these frequencies. Of these, only the sixth BIN 6, that is, the component corresponding to the sixth harmonic is selected by the BIN selection unit 22. In other words, the BIN selection unit 22 cuts a signal other than BIN6 that is the sixth component of the plurality of BINi included in the frequency spectrum signal S4, and extracts and outputs only the signal of the sixth BIN6.

逆FFT演算部23は、BIN選択部22から出力された6番目のBIN6の信号の入力を受け、この入力信号に逆FFT計算を施すための回路構成である。逆FFT演算部23は、入力されたBIN6の信号を逆FFT変換し、BIN6の信号を交流信号へと戻し、第6高調波と同じ周波数の交流信号S5を出力する。   The inverse FFT operation unit 23 has a circuit configuration for receiving an input of the sixth BIN6 signal output from the BIN selection unit 22 and performing an inverse FFT calculation on the input signal. The inverse FFT operation unit 23 performs inverse FFT conversion on the input BIN6 signal, returns the BIN6 signal to an AC signal, and outputs an AC signal S5 having the same frequency as the sixth harmonic.

位相調整部24は、FFT演算部21に対する入力信号と同じ信号、つまり電流信号S1を基準とし、逆FFT演算部23が出力する第6高調波と同じ周波数の交流信号の位相を調整するための回路構成である。すなわち、位相調整部24は、逆FFT演算部23から出力される交流信号S5の位相が電流信号S1の位相に合うように、逆FFT演算部23からの交流信号S5の位相を調整して、調整後の信号を出力する。したがって、位相調整部24には、電流センサ3から高調波生成部4に入力される電流信号S1と、逆FFT演算部23が出力する第6高調波と同じ周波数の交流信号S5とが入力される。位相調整部24は、例えば交流信号S5のゼロクロス点を検出すること等によって位相の調整を行う。   The phase adjustment unit 24 adjusts the phase of the AC signal having the same frequency as the sixth harmonic output by the inverse FFT calculation unit 23 with the same signal as the input signal to the FFT calculation unit 21, that is, the current signal S1 as a reference. Circuit configuration. That is, the phase adjustment unit 24 adjusts the phase of the AC signal S5 from the inverse FFT calculation unit 23 so that the phase of the AC signal S5 output from the inverse FFT calculation unit 23 matches the phase of the current signal S1, Output the adjusted signal. Therefore, the current signal S1 input from the current sensor 3 to the harmonic generation unit 4 and the AC signal S5 having the same frequency as the sixth harmonic output by the inverse FFT calculation unit 23 are input to the phase adjustment unit 24. The The phase adjustment unit 24 adjusts the phase, for example, by detecting a zero cross point of the AC signal S5.

以上のような構成により、位相調整部24から出力される交流信号が、高調波生成部4に入力される電流信号S1に対する6倍高調波信号S3として出力される。すなわち、逆FFT演算部23から出力される交流信号S5は第6高調波と同じ周波数の交流信号であって、その信号の位相を電流信号S1に合わせた信号が、6倍高調波信号S3として出力される。   With the configuration as described above, the AC signal output from the phase adjustment unit 24 is output as the sixth harmonic signal S3 with respect to the current signal S1 input to the harmonic generation unit 4. That is, the AC signal S5 output from the inverse FFT operation unit 23 is an AC signal having the same frequency as that of the sixth harmonic, and a signal obtained by matching the phase of the signal with the current signal S1 is obtained as the sixth harmonic signal S3. Is output.

なお、図8に示す構成においても、図6に示す構成の場合と同様に、高調波生成部4に入力される信号は、リアルタイムの電圧信号であってもよい。この場合、振動低減装置1において、電流センサ3の代わりに電圧センサが備えられ、FFT演算部21および位相調整部24に入力される信号が、電圧センサによって検出される正弦波状の電圧信号となる。   In the configuration shown in FIG. 8, as in the configuration shown in FIG. 6, the signal input to the harmonic generation unit 4 may be a real-time voltage signal. In this case, in the vibration reducing apparatus 1, a voltage sensor is provided instead of the current sensor 3, and a signal input to the FFT calculation unit 21 and the phase adjustment unit 24 becomes a sinusoidal voltage signal detected by the voltage sensor. .

以上のように例示した構成を備える高調波生成部4により、6倍高調波信号S3が生成される。なお、本実施形態では、高調波生成部4において、電動機回転信号としての電流信号S1の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定数倍の周波数の高調波の信号として、6倍高調波信号S3が生成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明において回生音の低減に利用される高調波、つまり高調波生成部4において生成される高調波は、第6高調波に限定されるものではなく、電動機の構成や電動機を備える車両の構成等により、あらかじめ定めた所定数倍(n倍)の周波数の高調波(第n高調波)が適宜利用される。   A 6th harmonic signal S3 is generated by the harmonic generation unit 4 having the configuration exemplified above. In the present embodiment, in the harmonic generation unit 4, a harmonic signal having a predetermined number of times of a predetermined number of harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of the current signal S <b> 1 as the motor rotation signal. As described above, the sixth harmonic signal S3 is generated, but the present invention is not limited to this. That is, the harmonics used for reducing the regenerative sound in the present invention, that is, the harmonics generated in the harmonic generation unit 4 are not limited to the sixth harmonics, and the configuration of the motor and the vehicle including the motor Depending on the configuration, etc., a predetermined harmonic (n-th harmonic) of a predetermined number of times (n times) is appropriately used.

例えば、図6に示す構成において第n高調波が生成される場合は、1/6カウンタ13の代わりに、VCO12から入力された交流信号の周波数を1/nとする1/nカウンタが用いられる。また、図8に示す構成において第n高調波が生成される場合は、BIN選択部22として、FFT演算部21によって得られた周波数スペクトル信号S4からn番目のBINnを選択する構成が採用される。   For example, when the nth harmonic is generated in the configuration shown in FIG. 6, a 1 / n counter that uses 1 / n as the frequency of the AC signal input from the VCO 12 is used instead of the 1/6 counter 13. . When the nth harmonic is generated in the configuration shown in FIG. 8, the BIN selection unit 22 is configured to select the nth BINn from the frequency spectrum signal S4 obtained by the FFT calculation unit 21. .

また、電流センサ3により得られた電流信号から6倍高調波信号等の高調波信号を生成するための技術に関し、上述したような方法および高調波生成部4の構成は例示であり、高調波信号を生成するための技術としては適宜他の方法や構成を採用してもよい。例えば、マイクロコンピュータ等を用いて、上述したように電流センサ3から高調波生成部4に入力される電流信号からゼロクロス点を検出して矩形波信号を生成し、その矩形波信号についてパルス幅(1周期の時間)を計測し、その1周期の時間に基づいて周波数を算出し、その周波数を所定数倍(n倍)することにより、高調波信号を生成することもできる。   In addition, regarding the technique for generating a harmonic signal such as a 6th harmonic signal from the current signal obtained by the current sensor 3, the method and the configuration of the harmonic generation unit 4 described above are examples, and the harmonics As a technique for generating a signal, other methods and configurations may be adopted as appropriate. For example, using a microcomputer or the like, as described above, a zero-cross point is detected from the current signal input from the current sensor 3 to the harmonic generation unit 4 to generate a rectangular wave signal, and the pulse width ( A harmonic signal can be generated by measuring a frequency of one cycle, calculating a frequency based on the time of one cycle, and multiplying the frequency by a predetermined number (n times).

固定フィルタ5は、高調波生成部4が生成した6倍高調波信号S3の入力を受け、入力された6倍高調波信号S3と位相が逆の逆位相信号、即ち加振信号を生成し、出力する。つまり、固定フィルタ5は、高調波生成部4により生成された6倍高調波信号S3に基づき、その6倍高調波信号S3の位相を反転させ、6倍高調波信号S3とは逆位相で同振幅の信号である加振信号を生成する。   The fixed filter 5 receives the input of the 6th harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4, and generates an antiphase signal having a phase opposite to that of the input 6th harmonic signal S3, that is, an excitation signal. Output. That is, the fixed filter 5 inverts the phase of the 6th harmonic signal S3 based on the 6th harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4, and has the same phase as that of the 6th harmonic signal S3. An excitation signal that is an amplitude signal is generated.

固定フィルタ5において伝達関数を形成するフィルタ係数は固定であり、その固定のフィルタ係数が、入力された6倍高調波信号S3が逆位相信号となるようにあらかじめ設定されている。固定フィルタ5から出力される逆位相信号が、アクチュエータ駆動回路6の制御信号となる。このように、本実施形態の振動低減装置1においては、固定フィルタ5が、高調波生成部4により生成された6倍高調波信号S3の位相が逆の逆位相信号を生成する逆位相信号生成部として機能する。   The filter coefficient forming the transfer function in the fixed filter 5 is fixed, and the fixed filter coefficient is set in advance so that the input sixth harmonic signal S3 becomes an antiphase signal. The antiphase signal output from the fixed filter 5 becomes a control signal for the actuator drive circuit 6. As described above, in the vibration reduction device 1 according to the present embodiment, the fixed filter 5 generates an antiphase signal in which the phase of the sixth harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4 is reversed. It functions as a part.

アクチュエータ駆動回路6は、固定フィルタ5により生成された逆位相信号に基づき、アクチュエータ7を駆動制御する。つまり、アクチュエータ駆動回路6は、固定フィルタ5から入力された逆位相信号に基づいてアクチュエータ7の駆動信号を生成し、その駆動信号をアクチュエータ7に送信する。本実施形態の振動低減装置1は、アクチュエータ7として、磁歪式のアクチュエータ(超磁歪アクチュエータ)を備える。このため、アクチュエータ駆動回路6は、磁歪式のアクチュエータを駆動制御するための駆動信号を生成して出力する。   The actuator drive circuit 6 drives and controls the actuator 7 based on the antiphase signal generated by the fixed filter 5. That is, the actuator drive circuit 6 generates a drive signal for the actuator 7 based on the antiphase signal input from the fixed filter 5, and transmits the drive signal to the actuator 7. The vibration reducing apparatus 1 according to the present embodiment includes a magnetostrictive actuator (super magnetostrictive actuator) as the actuator 7. For this reason, the actuator drive circuit 6 generates and outputs a drive signal for driving and controlling the magnetostrictive actuator.

ここで、アクチュエータ7の構成について、図9を用いて説明する。図9に示すように、磁歪式のアクチュエータ7は、棒状の磁歪素子である超磁歪材31と、超磁歪材31の周囲に設けられるコイル32とを有する。   Here, the configuration of the actuator 7 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the magnetostrictive actuator 7 includes a giant magnetostrictive material 31 that is a rod-like magnetostrictive element, and a coil 32 provided around the giant magnetostrictive material 31.

超磁歪材31を構成する超磁歪材料は、一般に希土類元素と鉄との合金であり、磁場が印加されることにより伸長・収縮等といった外形寸法の変化を生じさせる。超磁歪材料の歪み量は、例えばニッケル(Ni)や鉄(Fe)やコバルト(Co)等の合金である一般的な磁歪材料の歪み量と比べて1000〜10000倍程度にもなる。超磁歪材31を構成する超磁歪材料としては、常温で超磁歪を示す材料が用いられる。   The giant magnetostrictive material constituting the giant magnetostrictive material 31 is generally an alloy of a rare earth element and iron, and changes in external dimensions such as expansion and contraction when a magnetic field is applied. The strain amount of the giant magnetostrictive material is about 1000 to 10,000 times that of a general magnetostrictive material such as an alloy such as nickel (Ni), iron (Fe), and cobalt (Co). As the giant magnetostrictive material constituting the giant magnetostrictive material 31, a material that exhibits giant magnetostriction at room temperature is used.

本実施形態のアクチュエータ7では、棒状の超磁歪材31は、コイル32により発生する磁場の変化によって長さを変化させて伸縮する(矢印C1参照)。超磁歪材31は、所定の支持部材33に支持された状態で設けられる。   In the actuator 7 of the present embodiment, the rod-shaped giant magnetostrictive material 31 expands and contracts by changing its length due to a change in the magnetic field generated by the coil 32 (see arrow C1). The giant magnetostrictive material 31 is provided in a state supported by a predetermined support member 33.

コイル32は、超磁歪材31に磁場を印加するための構成である。コイル32は、例えば、超磁歪材31が挿入されるパイプ状の磁性部材に巻きつけられることにより、超磁歪材31の周囲に設けられる。コイル32には、図示せぬリード線を介してアクチュエータ駆動回路6に接続され、リード線を介してアクチュエータ駆動回路6から駆動電圧の印加を受けて超磁歪材31に印加される磁場を発生させる。   The coil 32 is configured to apply a magnetic field to the giant magnetostrictive material 31. The coil 32 is provided around the giant magnetostrictive material 31 by, for example, being wound around a pipe-shaped magnetic member into which the giant magnetostrictive material 31 is inserted. The coil 32 is connected to the actuator drive circuit 6 via a lead wire (not shown), and receives a drive voltage from the actuator drive circuit 6 via the lead wire to generate a magnetic field applied to the giant magnetostrictive material 31. .

このような構成において、アクチュエータ駆動回路6からコイル32に駆動電圧が印加されることで、超磁歪材31の周りの磁場が変化し、超磁歪材31が伸縮する。この超磁歪材31の伸縮動作が、回生音を打ち消すための振動、つまり回生音と逆位相の振動として支持部材2aに伝達される。   In such a configuration, when a drive voltage is applied from the actuator drive circuit 6 to the coil 32, the magnetic field around the giant magnetostrictive material 31 changes and the giant magnetostrictive material 31 expands and contracts. The expansion / contraction operation of the giant magnetostrictive material 31 is transmitted to the support member 2a as vibration for canceling the regenerative sound, that is, vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound.

したがって、アクチュエータ7は、支持部材2aに対して、超磁歪材31の伸縮動作が振動として伝達されるように設けられる。具体的には、図5に示すように、アクチュエータ7は、超磁歪材31の伸縮動作にともなって変位して振動する作用端7aを支持部材2aに接触させた状態で設けられる。アクチュエータ7の作用端7aは、例えば、棒状の超磁歪材31の端部であったり、超磁歪材31の伸縮にともなって振動する、超磁歪材31とは別部材の可動子であったりする。以上のような磁歪式のアクチュエータ7により、回生音を発生させる振動部である支持部材2aに、回生音を生じさせる支持部材2aの振動と逆位相の振動が付与される。   Therefore, the actuator 7 is provided so that the expansion / contraction operation of the giant magnetostrictive material 31 is transmitted to the support member 2a as vibration. Specifically, as shown in FIG. 5, the actuator 7 is provided in a state where the working end 7 a that is displaced and vibrates with the expansion and contraction operation of the giant magnetostrictive material 31 is in contact with the support member 2 a. The working end 7a of the actuator 7 is, for example, an end of a rod-shaped giant magnetostrictive material 31 or a movable member separate from the giant magnetostrictive material 31 that vibrates as the giant magnetostrictive material 31 expands and contracts. . By the magnetostrictive actuator 7 as described above, vibration having a phase opposite to that of the support member 2a that generates the regenerative sound is applied to the support member 2a that is the vibration unit that generates the regenerative sound.

このようなアクチュエータ7を駆動させるアクチュエータ駆動回路6は、アクチュエータ7に、駆動信号として、超磁歪材31を伸縮させる磁場を変化させるためにコイル32に印加する電圧信号(駆動電圧)を供給する。アクチュエータ駆動回路6は、固定フィルタ5により生成された逆位相信号に基づいて、アクチュエータ7のコイル32に印加するための電圧信号を生成し、出力する。アクチュエータ駆動回路6は、固定フィルタ5から入力された逆位相信号を増幅させる増幅器等の回路構成を含み、パワーアンプとしての機能を有する。そして、アクチュエータ7は、アクチュエータ駆動回路6から入力された信号に応じた振動として、6倍高調波信号と逆位相の振動を発生させる。   The actuator drive circuit 6 that drives the actuator 7 supplies a voltage signal (drive voltage) to be applied to the coil 32 to change the magnetic field for expanding and contracting the giant magnetostrictive material 31 as a drive signal. The actuator drive circuit 6 generates and outputs a voltage signal to be applied to the coil 32 of the actuator 7 based on the antiphase signal generated by the fixed filter 5. The actuator drive circuit 6 includes a circuit configuration such as an amplifier that amplifies the antiphase signal input from the fixed filter 5 and has a function as a power amplifier. The actuator 7 generates a vibration having a phase opposite to that of the sixth harmonic signal as a vibration corresponding to the signal input from the actuator driving circuit 6.

以上のように、本実施形態の振動低減装置1においては、固定フィルタ5からの入力信号(逆位相信号)によってアクチュエータ7を駆動するアクチュエータ駆動回路6と、支持部材2aに接触した状態で振動するアクチュエータ7とを含む構成が、固定フィルタ5により生成された逆位相信号に基づき、電動機2を振動源とする支持部材2aの振動による回生音と逆位相の振動を生成する振動生成部として機能する。すなわち、この振動生成部は、回生音発生部である支持部材2aに接触した状態で振動する磁歪式のアクチュエータ7と、固定フィルタ5により生成された信号(逆位相信号)に基づき、磁歪式のアクチュエータ7を駆動させるアクチュエータ駆動回路6とを有する。   As described above, in the vibration reduction device 1 of this embodiment, the actuator drive circuit 6 that drives the actuator 7 by the input signal (antiphase signal) from the fixed filter 5 and the support member 2a vibrate in contact. The configuration including the actuator 7 functions as a vibration generation unit that generates a vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound caused by the vibration of the support member 2 a using the electric motor 2 as a vibration source based on the reverse phase signal generated by the fixed filter 5. . That is, the vibration generating unit is based on a magnetostrictive actuator 7 that vibrates in contact with the support member 2a, which is a regenerative sound generating unit, and a signal (antiphase signal) generated by the fixed filter 5. And an actuator drive circuit 6 for driving the actuator 7.

そして、本実施形態の振動低減装置1は、アクチュエータ駆動回路6およびアクチュエータ7を含む構成により生成した振動を用いて、回生音を相殺して低減する。つまり、アクチュエータ7が支持部材2aに振動を与えて電動機2を振動源とする支持部材2aの振動を相殺し、回生音を低減する。すなわち、上述したような構成を備える振動低減装置1は、回生音の振動源である電動機2の電流を電流センサ3によって検出し、その電流信号から、高調波生成部4によって、周波数解析結果において回生音の波形(周波数)に一致する6倍高調波信号を生成し、その6倍高調波信号を固定フィルタ5によって逆位相とし、その逆位相の信号に基づき、アクチュエータ駆動回路6によって磁歪式のアクチュエータ7を振動させる。   And the vibration reduction apparatus 1 of this embodiment cancels and reduces a regenerative sound using the vibration produced | generated by the structure containing the actuator drive circuit 6 and the actuator 7. FIG. That is, the actuator 7 vibrates the support member 2a to cancel the vibration of the support member 2a using the electric motor 2 as a vibration source, thereby reducing regenerative sound. That is, the vibration reducing apparatus 1 having the above-described configuration detects the current of the electric motor 2 that is the vibration source of the regenerative sound by the current sensor 3, and the harmonic generation unit 4 uses the current signal in the frequency analysis result. A 6th harmonic signal that matches the waveform (frequency) of the regenerative sound is generated, the 6th harmonic signal is reversed in phase by the fixed filter 5, and a magnetostrictive signal is generated by the actuator drive circuit 6 based on the signal in the opposite phase. The actuator 7 is vibrated.

このようにして得られた振動は、電動機2を振動源とする支持部材2aの振動と逆位相の振動となり、支持部材2aに付与される。これにより、図5に示すように、電動機2を振動源とする支持部材2aの振動V1(矢印v1参照)は、アクチュエータ7により付与される逆位相の振動V2(矢印v2参照)により相殺される。結果として、電動機2の支持部材2aの振動として生じる回生音が低減される。   The vibration obtained in this manner is a vibration having a phase opposite to that of the support member 2a using the electric motor 2 as a vibration source, and is applied to the support member 2a. As a result, as shown in FIG. 5, the vibration V1 (see arrow v1) of the support member 2a using the electric motor 2 as a vibration source is canceled by the antiphase vibration V2 (see arrow v2) applied by the actuator 7. . As a result, regenerative sound generated as vibration of the support member 2a of the electric motor 2 is reduced.

(変形例1)
本実施形態の振動低減装置1の変形例について、図10および図11を用いて説明する。この変形例の振動低減装置1Aは、電動機2の回転により生じる回転信号の検出を、ロータリエンコーダによりパルス波形を検出することによって行う。このため、図10に示すように、振動低減装置1Aは、電動機2の回転により生じる回転信号を検出する回転検出部として、電動機2の回転についてパルス波形を検出するロータリエンコーダ41を備える。
(Modification 1)
A modification of the vibration reducing device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The vibration reducing apparatus 1A according to this modification detects a rotation signal generated by the rotation of the electric motor 2 by detecting a pulse waveform using a rotary encoder. Therefore, as illustrated in FIG. 10, the vibration reduction device 1 </ b> A includes a rotary encoder 41 that detects a pulse waveform for the rotation of the electric motor 2 as a rotation detection unit that detects a rotation signal generated by the rotation of the electric motor 2.

ロータリエンコーダ41は、例えば、光源と、光源からの光を受ける受光素子と、電動機2の回転にともなって光源からの光を通過させたり遮蔽したりするためのスリット部材とを有し、電動機2の回転に応じたパルス信号を出力する。つまり、ロータリエンコーダ41からは、電動機回転信号として、パルス信号が出力され、このパルス信号が、高調波生成部4Aに入力される。ロータリエンコーダ41としては、例えば電動機2が1回転することで100〜200パルスの信号を出力するような分解能のものが用いられる。   The rotary encoder 41 includes, for example, a light source, a light receiving element that receives light from the light source, and a slit member that allows light from the light source to pass or be shielded as the motor 2 rotates. A pulse signal corresponding to the rotation of the signal is output. That is, the rotary encoder 41 outputs a pulse signal as an electric motor rotation signal, and this pulse signal is input to the harmonic generation unit 4A. As the rotary encoder 41, for example, one having a resolution that outputs a signal of 100 to 200 pulses when the electric motor 2 rotates once is used.

この変形例における高調波生成部4Aは、例えば、図11に示すように、アドレスカウンタ42と、ROMテーブル43と、DAC(D/Aコンバータ)44とを有する。高調波生成部4Aは、アドレスカウンタ42において、ロータリエンコーダ41からのパルス信号の入力を受ける。   The harmonic generation unit 4A in this modification includes, for example, an address counter 42, a ROM table 43, and a DAC (D / A converter) 44 as shown in FIG. The harmonic generation unit 4 </ b> A receives the pulse signal input from the rotary encoder 41 in the address counter 42.

ロータリエンコーダ41は、アドレスカウンタ42を介してROMテーブル43に接続される。アドレスカウンタ42は、ROMテーブル43のアドレスを指定する。ROMテーブル43は、指定されたアドレスのデータを、所定の速度で読み出し、出力する。ROMテーブル43には、ロータリエンコーダ41が出力する電動機2の1周期分のパルス信号に対して、6周期の交流信号が得られるようなデータがあらかじめ記憶されている。例えばロータリエンコーダ41が電動機2の1回転で100パルスの信号を出力する場合、ROMテーブル43には、100個のアドレスに基本波の6周期分の波形の各位置に対応するデータが格納されている。   The rotary encoder 41 is connected to the ROM table 43 via the address counter 42. The address counter 42 designates the address of the ROM table 43. The ROM table 43 reads and outputs the data at the designated address at a predetermined speed. The ROM table 43 stores in advance data such that a six-cycle AC signal can be obtained with respect to the pulse signal for one cycle of the electric motor 2 output from the rotary encoder 41. For example, when the rotary encoder 41 outputs a signal of 100 pulses by one rotation of the electric motor 2, the ROM table 43 stores data corresponding to each position of the waveform for six cycles of the fundamental wave in 100 addresses. Yes.

このため、ROMテーブル43は、電動機2が1回転することによって得られるロータリエンコーダ41のパルス信号が入力されると、基本波の6周期分の波形に相当する信号を出力する。換言すると、電動機2が1回転することによって得られるロータリエンコーダ41のパルス信号により、ROMテーブル43からは電動機2の回転周波数の6倍の周波数の信号がデジタル信号として出力される。   For this reason, when the pulse signal of the rotary encoder 41 obtained by one rotation of the electric motor 2 is input, the ROM table 43 outputs a signal corresponding to a waveform corresponding to six cycles of the fundamental wave. In other words, a signal having a frequency six times the rotational frequency of the electric motor 2 is output as a digital signal from the ROM table 43 by the pulse signal of the rotary encoder 41 obtained by one rotation of the electric motor 2.

そして、ROMテーブル43から出力されるデジタル信号が、DAC44によってアナログ信号に変換され、6倍高調波信号として出力される。   The digital signal output from the ROM table 43 is converted into an analog signal by the DAC 44 and output as a 6th harmonic signal.

この変形例の構成においては、電動機2の回転にともなって、ROMテーブル43により自動的に基本波の6倍の周波数をもつ信号が自動的に生成される。この変形例のように、ロータリエンコーダを用いた手法によっても、電動機2の回転により生じる電動機回転信号から、6倍高調波信号を生成することができる。   In the configuration of this modification, as the motor 2 rotates, a signal having a frequency six times the fundamental wave is automatically generated by the ROM table 43. As in this modification, a 6th harmonic signal can be generated from the motor rotation signal generated by the rotation of the electric motor 2 even by a method using a rotary encoder.

この変形例によれば、図6や図8に示すような構成と比べて、電動機回転信号に基づく6倍高調波信号の生成を、比較的簡単な制御・構成によって行うことができるため、コストダウンを図ることができる。また、この変形例は、ハイブリッド車両において既存のロータリエンコーダを利用することもできるので、このような点からもコスト的に有利である。   According to this modification, compared to the configurations shown in FIGS. 6 and 8, the generation of the 6th harmonic signal based on the motor rotation signal can be performed by a relatively simple control / configuration, so that the cost can be reduced. You can go down. In addition, since this modification can also use an existing rotary encoder in a hybrid vehicle, it is advantageous from this point of view as well.

(変形例2)
本実施形態の振動低減装置1の他の変形例について、図12を用いて説明する。この変形例の振動低減装置1Bは、回生音と逆位相の振動を生成する振動生成部として、スピーカを用いて振動の生成を行う構成を備える。このため、図12に示すように、振動低減装置1Bは、回生音と逆位相の振動を生成する振動生成部として、スピーカ17と、このスピーカ17を制御するスピーカ制御回路16とを有する。
(Modification 2)
Another modification of the vibration reduction device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The vibration reduction device 1B according to this modification includes a configuration that generates vibration using a speaker as a vibration generation unit that generates vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound. For this reason, as shown in FIG. 12, the vibration reducing device 1 </ b> B includes a speaker 17 and a speaker control circuit 16 that controls the speaker 17 as a vibration generating unit that generates vibration having an opposite phase to the regenerative sound.

スピーカ制御回路16は、固定フィルタ5により生成された逆位相信号に基づいて、スピーカ17を駆動させる制御信号を生成し、出力する。スピーカ制御回路16は、例えば、固定フィルタ5から入力された信号(逆位相信号)を増幅させる増幅器等の回路構成を含み、パワーアンプとしての機能を有する。そして、スピーカ17は、スピーカ制御回路16から入力された信号に応じた振動として、6倍高調波信号S3と逆位相の音波を発生させる。   The speaker control circuit 16 generates and outputs a control signal for driving the speaker 17 based on the antiphase signal generated by the fixed filter 5. The speaker control circuit 16 includes, for example, a circuit configuration such as an amplifier that amplifies a signal (antiphase signal) input from the fixed filter 5 and has a function as a power amplifier. The speaker 17 generates a sound wave having a phase opposite to that of the sixth harmonic signal S3 as vibration corresponding to the signal input from the speaker control circuit 16.

このようにして得られた音波は、電動機2を振動源として支持部材2aから発生する回生音と逆位相の音となり、空気を介して支持部材2aに向けて伝播される。これにより、図12に示すように、電動機2を振動源とする支持部材2aの振動V1(矢印v1参照)により発生する回生音は、スピーカ17により付与される逆位相の音V3(符号v3参照)により相殺される。結果として、電動機2の支持部材2aの振動として生じる回生音が低減される。   The sound wave obtained in this way becomes a sound having a phase opposite to that of the regenerative sound generated from the support member 2a using the electric motor 2 as a vibration source, and propagates toward the support member 2a through the air. As a result, as shown in FIG. 12, the regenerative sound generated by the vibration V1 (see arrow v1) of the support member 2a using the electric motor 2 as the vibration source is a reverse-phase sound V3 (see symbol v3) applied by the speaker 17. ). As a result, regenerative sound generated as vibration of the support member 2a of the electric motor 2 is reduced.

この変形例のように、アクチュエータの代わりにスピーカを用いた手法によっても、回生音と逆位相の音を生成して回生音を低減することができる。なお、回生音とは逆位相の音を発するスピーカ17としては、例えばハイブリッド車両において車内に備えられた既存のスピーカが用いられたり、別途専用のスピーカが用いられたりする。   As in this modification, it is also possible to reduce the regenerative sound by generating a sound having a phase opposite to that of the regenerative sound by a method using a speaker instead of the actuator. In addition, as the speaker 17 that emits a sound having a phase opposite to that of the regenerative sound, for example, an existing speaker provided in the vehicle in a hybrid vehicle is used, or a dedicated speaker is used separately.

以上のような変形例を含む本実施形態の振動低減装置1、1A、1Bによれば、電動機2を発電機として作動させて電力を回収する回生制動が行われる構成において、電動機2を振動源とする振動に対する外乱振動による影響を無くすことができ、つまり、電動機2以外の振動源の影響を受けることなく、振動源である電動機2の振動に対応した逆位相の信号を安定的に生成することができ、回生音を確実に低減させることができる。   According to the vibration reduction devices 1, 1 </ b> A, and 1 </ b> B of the present embodiment including the above-described modifications, the motor 2 is used as a vibration source in a configuration in which regenerative braking is performed by operating the motor 2 as a generator and collecting electric power. In other words, it is possible to eliminate the influence of the disturbance vibration on the vibration to be obtained, that is, to stably generate a signal having an opposite phase corresponding to the vibration of the motor 2 as the vibration source without being influenced by the vibration source other than the motor 2. And regenerative sound can be reliably reduced.

特に、本実施形態の振動低減装置において回生音と逆位相の振動の生成に用いられる電動機2の6倍高調波信号は、電流センサ3やロータリエンコーダ41等によって得られる、回生音の振動源となる電動機2そのものから生じる信号に基づくものであるため、実際の車両で生じる走行中の車両振動等の外乱振動の影響を受けることがない。このため、本実施形態の振動低減装置によれば、従来技術のように振動センサを有する構成と比べ、外乱振動の影響を受けることなく、回生音と逆位相の振動を安定的に生成することができる。また、本実施形態の振動低減装置によれば、従来技術のような振動センサが不要であり、また、固定フィルタ5等と比較して構造が複雑な適応フィルタによる演算を必要としないことから、回生音を低減するための構成を非常にシンプルな構成で実現することが可能となる。   In particular, the 6th harmonic signal of the electric motor 2 used for generating vibrations having the opposite phase to the regenerative sound in the vibration reducing device of the present embodiment is a regenerative sound vibration source obtained by the current sensor 3 or the rotary encoder 41. Since it is based on a signal generated from the electric motor 2 itself, it is not affected by disturbance vibration such as vehicle vibration during traveling that occurs in an actual vehicle. For this reason, according to the vibration reduction device of the present embodiment, it is possible to stably generate vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound without being affected by disturbance vibration as compared with the configuration having the vibration sensor as in the related art. Can do. Further, according to the vibration reduction device of the present embodiment, the vibration sensor as in the conventional technique is unnecessary, and the calculation by the adaptive filter having a complicated structure as compared with the fixed filter 5 or the like is not required. The configuration for reducing regenerative sound can be realized with a very simple configuration.

また、本実施形態の振動低減装置において、回生音発生部である支持部材2aに逆位相の振動を付与するためのアクチュエータとして、磁歪式のアクチュエータ7を採用することにより、例えばハイブリッド車両等の自動車内における高温の環境や振動が多い環境等においても、環境による影響を少なくすることができ、安定的に振動を生成することが可能となる。この点、例えばセラミックスアクチュエータの場合、自動車内等の高温(例えば100℃以上)の環境では安定的な動作を得ることが難しく、また車両の振動によって破損する可能性があるが、磁歪式のアクチュエータ7によれば、高温環境や振動に対して比較的強いため、自動車内においても安定的な動作を得ることができる。また、磁歪式のアクチュエータ7によれば、小電力で大出力が得られることから、効率的に振動を生成することが可能となる。   Further, in the vibration reducing apparatus of the present embodiment, by adopting the magnetostrictive actuator 7 as an actuator for imparting vibrations in the opposite phase to the support member 2a that is a regenerative sound generator, for example, an automobile such as a hybrid vehicle. Even in a high-temperature environment or an environment with a lot of vibrations, the influence of the environment can be reduced, and vibrations can be generated stably. In this respect, for example, in the case of a ceramic actuator, it is difficult to obtain a stable operation in a high-temperature environment (for example, 100 ° C. or more) such as in an automobile, and it may be damaged by vibration of the vehicle. According to No. 7, since it is relatively strong against high temperature environments and vibrations, stable operation can be obtained even in an automobile. In addition, according to the magnetostrictive actuator 7, a large output can be obtained with a small electric power, so that vibration can be generated efficiently.

このように、自動車等の高温で振動が多い環境において用いられる振動低減装置においては、回生音発生部に対して振動を付与するアクチュエータとして、磁歪式のアクチュエータが適している。ただし、アクチュエータとしては、磁歪式のものに限定されず、例えば、電磁式のアクチュエータ、圧電素子アクチュエータ、セラミックスアクチュエータ等が適宜用いられる。   Thus, in a vibration reducing device used in an environment such as an automobile where there is a lot of vibration, a magnetostrictive actuator is suitable as an actuator that applies vibration to the regenerative sound generating unit. However, the actuator is not limited to a magnetostrictive actuator, and for example, an electromagnetic actuator, a piezoelectric element actuator, a ceramic actuator, or the like is used as appropriate.

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と共通する内容や構成等については適宜説明を省略する。本実施形態に係る振動低減方法は、上述したような第1実施形態の振動低減方法において、回生音発生部(支持部材2a)から生じる振動をマイクロフォンや加速度センサ等の振動センサによって検出し、その検出信号に基づき、適応フィルタを用いて、アクチュエータ等による逆位相の振動を生成するに際してフィードバック制御を行うものである。ここで、適応フィルタとは、信号処理過程に応じてシステムの特性を変化させる機能を備えたフィルタのことである。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the content, structure, etc. which are common in 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably. The vibration reduction method according to the present embodiment is the vibration reduction method according to the first embodiment as described above, wherein the vibration generated from the regenerative sound generator (support member 2a) is detected by a vibration sensor such as a microphone or an acceleration sensor. Based on the detection signal, feedback control is performed when generating an antiphase vibration by an actuator or the like using an adaptive filter. Here, the adaptive filter is a filter having a function of changing system characteristics in accordance with a signal processing process.

すなわち、本実施形態の振動低減方法は、エラーマイクとして機能する振動センサを用い、逆位相信号の生成に際し、6倍高調波信号に基づいてアクチュエータ駆動回路等への制御信号(加振信号)を生成するフィルタとして適応フィルタを採用し、その適応フィルタにおいて、振動センサの検出信号に基づいてフィルタ係数を逐次更新し、その更新後のフィルタ係数に基づき、逆位相信号を生成するものである。これにより、回生音が生じる状況において環境雑音の影響を除去することができ、温度や湿度等の環境、あるいは電動機の特性や振動を付与するためのアクチュエータの特性の経時変化等によって変化する回生音の変化に応じて、回生音発生部に付与する逆位相の振動を生成することができ、より効果的な回生音の低減を図ることが可能となる。   That is, the vibration reduction method of the present embodiment uses a vibration sensor that functions as an error microphone, and generates a control signal (excitation signal) to an actuator drive circuit or the like based on a 6th harmonic signal when generating an antiphase signal. An adaptive filter is adopted as a filter to be generated, and in the adaptive filter, filter coefficients are sequentially updated based on the detection signal of the vibration sensor, and an antiphase signal is generated based on the updated filter coefficients. This eliminates the effects of environmental noise in the situation where regenerative sound occurs, and regenerative sound that changes due to changes in the environment such as temperature and humidity, or the characteristics of the motor and the characteristics of the actuator to give vibration. In response to this change, vibrations having an opposite phase to be applied to the regenerative sound generator can be generated, and the regenerative sound can be more effectively reduced.

本実施形態の振動低減方法について具体的に説明する。本実施形態の振動低減方法においては、まず、回生音発生部の振動が検出されて振動信号が生成される。回生音発生部の振動の検出は、エラーマイクとしての振動センサにより行われる。振動センサは、回生音発生部からある程度離れた位置に設けられ、誤差信号として、主に回生音発生部から発せられる振動音を検出して振動信号を生成し、出力する。つまり、振動センサにより検出される振動音には、回生音と回生音以外の雑音が含まれる。振動センサとしては、例えば、加速度センサやマイクロフォンや圧電素子等が用いられる。   The vibration reducing method of this embodiment will be specifically described. In the vibration reduction method of this embodiment, first, vibration of the regenerative sound generator is detected and a vibration signal is generated. The vibration of the regenerative sound generator is detected by a vibration sensor as an error microphone. The vibration sensor is provided at a position away from the regenerative sound generator to some extent, detects a vibration sound mainly emitted from the regenerative sound generator as an error signal, generates a vibration signal, and outputs it. That is, the vibration sound detected by the vibration sensor includes regenerative sound and noise other than regenerative sound. As the vibration sensor, for example, an acceleration sensor, a microphone, a piezoelectric element, or the like is used.

また、振動センサによって検出された回生音発生部の振動についての振動信号から、6倍高調波の周波数(基本波の6倍の周波数)と一致する周波数の信号が抽出される。こうした信号の抽出には、例えばトラッキングフィルタが用いられる。トラッキングフィルタは、通過させる信号の周波数を可変とするバンドパスフィルタである。つまり、トラッキングフィルタにより、振動センサから出力される振動信号のうち、6倍高調波の周波数と一致する周波数の信号のみを通過させることにより、信号が抽出される。トラッキングフィルタとしては、例えば、IIR(Infinite Impulse Response:無限インパルス応答)型のフィルタが用いられる。   Further, a signal having a frequency that matches the frequency of the sixth harmonic (the frequency six times the fundamental wave) is extracted from the vibration signal regarding the vibration of the regenerative sound generator detected by the vibration sensor. For example, a tracking filter is used to extract such a signal. The tracking filter is a bandpass filter that varies the frequency of a signal to be passed. That is, a signal is extracted by allowing only a signal having a frequency matching the frequency of the sixth harmonic among the vibration signal output from the vibration sensor to pass through the tracking filter. As the tracking filter, for example, an IIR (Infinite Impulse Response) type filter is used.

そして、トラッキングフィルタによって抽出した6倍高調波の周波数と一致する周波数の信号が最小となるように、逆位相信号を生成するための6倍高調波信号が適応フィルタにより制御される。すなわち、振動センサによる検出信号である振動信号から抽出した信号が最小となるように、その抽出信号が適応フィルタを含むフィルタ部に入力されてフィルタ係数の更新(修正)に反映されることで、適応フィルタにより生成される加振信号、つまり逆位相信号についてフィードバック制御が行われる。   Then, the 6th harmonic signal for generating the antiphase signal is controlled by the adaptive filter so that the signal having the frequency that matches the frequency of the 6th harmonic extracted by the tracking filter is minimized. That is, the extracted signal is input to the filter unit including the adaptive filter and reflected in the update (correction) of the filter coefficient so that the signal extracted from the vibration signal that is the detection signal by the vibration sensor is minimized, Feedback control is performed on the excitation signal generated by the adaptive filter, that is, the antiphase signal.

以上のように、振動センサによる検出信号を用いて適応フィルタにより逆位相信号(加振信号)を生成する本実施形態の振動低減方法によれば、振動センサによる検出信号に対して第6高調波と同じ周波数を通過させるトラッキングフィルタによる処理を施すことで、正確な誤差検知が可能となり、環境雑音の影響をほとんど受けずに安定して逆位相信号を生成することができる。これにより、周囲の環境の変化等によらずに安定して回生音を低減することができる。また、本実施形態の振動低減方法によれば、適応フィルタを用いたフィードバック制御において、フィルタ係数の調整により、ハウリングを容易に抑えることができる。   As described above, according to the vibration reduction method of the present embodiment that generates the antiphase signal (vibration signal) by the adaptive filter using the detection signal from the vibration sensor, the sixth harmonic is detected with respect to the detection signal from the vibration sensor. By performing processing using a tracking filter that allows the same frequency to pass through, accurate error detection can be performed, and an antiphase signal can be stably generated with little influence from environmental noise. Thereby, it is possible to stably reduce the regenerative sound regardless of changes in the surrounding environment. Further, according to the vibration reduction method of the present embodiment, howling can be easily suppressed by adjusting the filter coefficient in feedback control using an adaptive filter.

本実施形態の振動低減方法により車内音(回生音)を消音するシミュレーションについて説明する。図13に示すように、このシミュレーションは、ハイブリッド車両においてマイクロフォン51により検出される車内音と、電流センサによって検出される電動機(MG1)の電流を測定し、これらの実測波形に基づいて、上述したようなトラッキングフィルタや適応フィルタを用いた信号処理について行ったものである。   A simulation for muting the interior sound (regenerative sound) by the vibration reducing method of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 13, this simulation measures the in-vehicle sound detected by the microphone 51 and the current of the electric motor (MG1) detected by the current sensor in the hybrid vehicle, and has been described above based on these actually measured waveforms. The signal processing using the tracking filter and the adaptive filter is performed.

電流センサが出力する電流信号は、上述したようにPLL制御を用いた6倍高調波生成部52に入力される。6倍高調波生成部52は、入力された電流信号に基づいて6倍高調波信号を生成する。6倍高調波生成部52で生成された6倍高調波信号は、LMSの適応アルゴリズムを用いた適応フィルタ部53に入力される。一方、マイクロフォン51による車内音の検出信号は、電流センサによる電流信号の6倍高調波と同じ周波数の信号を通過させるように設定されたトラッキングフィルタ54によりフィルタ処理され、適応フィルタ部53に入力される。   The current signal output from the current sensor is input to the sixth harmonic generation unit 52 using PLL control as described above. The 6th harmonic generation unit 52 generates a 6th harmonic signal based on the input current signal. The 6th harmonic signal generated by the 6th harmonic generation unit 52 is input to an adaptive filter unit 53 using an LMS adaptive algorithm. On the other hand, the detection signal of the vehicle interior sound by the microphone 51 is filtered by the tracking filter 54 set so as to pass a signal having the same frequency as the sixth harmonic of the current signal by the current sensor, and is input to the adaptive filter unit 53. The

適応フィルタ部53は、6倍高調波生成部52から入力される6倍高調波信号をリファレンス信号としながら、トラッキングフィルタ54からの入力信号に基づいてフィルタ係数を逐次更新し、リファレンス信号とは逆位相の信号を出力する。このように適応フィルタ部53から出力される逆位相の信号が、マイクロフォン51により検出される車内音を打ち消すための信号として用いられる。このような車内音の消音効果を、シミュレートした。   The adaptive filter unit 53 uses the 6th harmonic signal input from the 6th harmonic generation unit 52 as a reference signal, sequentially updates the filter coefficient based on the input signal from the tracking filter 54, and reverses the reference signal. Outputs a phase signal. In this way, the signal having the opposite phase output from the adaptive filter unit 53 is used as a signal for canceling the vehicle interior sound detected by the microphone 51. Such a muffler effect of the interior sound was simulated.

図14に、このシミュレーションによる結果を示す。図14(a)は、マイクロフォン51による検出データに基づく車内音の音響解析結果を示すグラフである。グラフの横軸は時間、縦軸は周波数であり、グラフの背景の色(明るさ)はパワー(音響パワー)を示している。図14(a)は、図1に示すグラフと同様にハイブリッド車両の減速時に車内において観測される車内音の音響解析結果である。また、図14(b)は、同図(a)に示す車内音に対して上述したような構成で生成した逆位相の信号を付与した場合の音響解析結果を示すグラフである。   FIG. 14 shows the result of this simulation. FIG. 14A is a graph showing an acoustic analysis result of in-vehicle sound based on detection data by the microphone 51. The horizontal axis of the graph is time, the vertical axis is frequency, and the background color (brightness) of the graph indicates power (acoustic power). FIG. 14A shows an acoustic analysis result of in-vehicle sound observed in the vehicle when the hybrid vehicle decelerates, as in the graph shown in FIG. Moreover, FIG.14 (b) is a graph which shows the acoustic analysis result at the time of giving the signal of the antiphase produced | generated by the structure as mentioned above with respect to the vehicle interior sound shown to the figure (a).

図14(a)に示すグラフでは、符号K1で示すように、局所的にパワーが大きい山なりの線状の部分が表れている。この線状の部分が、回生音を表している。これに対し、図14(b)に示すグラフでは、同図(a)で回生音を表す線状の部分が消えている。すなわち、図13に示すような本実施形態の振動低減方法を採用した構成によれば、回生音を打ち消すための逆位相の信号が、図14(a)に示す回生音を表す線状の部分に沿うように、つまり経時的な回生音の周波数の変化に追随するように回生音と同様に周波数を変化させ確実に回生音を消音させる信号として生成される。以上のようなシミュレーション結果から、本実施形態の振動低減方法は車内音の中の回生音を低減するうえ非常に有効であることが確認できた。   In the graph shown in FIG. 14A, as indicated by the symbol K1, a mountain-like linear portion having a high power appears locally. This linear part represents the regenerative sound. On the other hand, in the graph shown in FIG. 14B, the linear portion representing the regenerative sound disappears in FIG. That is, according to the configuration adopting the vibration reducing method of the present embodiment as shown in FIG. 13, the signal in the reverse phase for canceling the regenerative sound is a linear portion representing the regenerative sound shown in FIG. In other words, the frequency is changed in the same manner as the regenerative sound so as to follow the change in the frequency of the regenerative sound over time. From the simulation results as described above, it has been confirmed that the vibration reduction method of the present embodiment is very effective in reducing regenerative sound in the vehicle interior sound.

以上のような本実施形態の振動低減方法を行うための装置構成の一例として、本実施形態に係る振動低減装置について説明する。   As an example of a device configuration for performing the vibration reduction method of the present embodiment as described above, a vibration reduction device according to the present embodiment will be described.

図15に示すように、本実施形態に係る振動低減装置61は、第1実施形態の振動低減装置1が備える構成において、振動センサ62と、トラッキングフィルタ63と、周期検出部64とをさらに備え、固定フィルタ5の代わりに、FIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタ66を有するLMS適応フィルタ(Adaptive Filter)部65を備える。   As shown in FIG. 15, the vibration reduction device 61 according to the present embodiment further includes a vibration sensor 62, a tracking filter 63, and a period detection unit 64 in the configuration provided in the vibration reduction device 1 of the first embodiment. Instead of the fixed filter 5, an LMS adaptive filter unit 65 having an FIR (Finite Impulse Response) filter 66 is provided.

振動センサ62は、回生音発生部の振動を検出する振動検出部としての構成であり、エラーマイクとして機能する。振動センサ62は、回生音発生部である支持部材2aからある程度離れた位置に設けられ、誤差信号として、主に支持部材2aから発せられる振動音を検出して振動信号を生成し、出力する。ここで、振動センサ62によって検出される振動を発生させる回生音発生部には、電動機2の一部も含まれる。また、振動センサ62により検出される振動音には、回生音と回生音以外の雑音が含まれる。振動センサ62としては、例えば、加速度センサやマイクロフォンや圧電素子等が用いられる。   The vibration sensor 62 is configured as a vibration detection unit that detects the vibration of the regenerative sound generation unit, and functions as an error microphone. The vibration sensor 62 is provided at a position away from the support member 2a, which is a regenerative sound generator, to a certain extent, and detects a vibration sound mainly emitted from the support member 2a as an error signal to generate and output a vibration signal. Here, the regenerative sound generator that generates the vibration detected by the vibration sensor 62 includes part of the electric motor 2. The vibration sound detected by the vibration sensor 62 includes regenerative sound and noise other than the regenerative sound. As the vibration sensor 62, for example, an acceleration sensor, a microphone, a piezoelectric element, or the like is used.

振動センサ62から出力される振動信号は、トラッキングフィルタ63に入力される。具体的には、振動センサ62の振動信号は、アンプおよびA/Dコンバータを介してデジタル信号としてトラッキングフィルタ63に入力される。   The vibration signal output from the vibration sensor 62 is input to the tracking filter 63. Specifically, the vibration signal of the vibration sensor 62 is input to the tracking filter 63 as a digital signal via an amplifier and an A / D converter.

トラッキングフィルタ63は、振動センサ62から入力された振動信号のうち、6倍高調波の周波数と一致する周波数の信号のみを通過させる。すなわち、トラッキングフィルタ63は、振動センサ62により生成された振動信号から、所定数倍の周波数、本実施形態の場合基本波の6倍の周波数と一致する周波数の信号を抽出する信号抽出部として機能する。トラッキングフィルタ63としては、例えば、2次のIIR型のフィルタが用いられる。   The tracking filter 63 passes only a signal having a frequency matching the frequency of the sixth harmonic among the vibration signals input from the vibration sensor 62. That is, the tracking filter 63 functions as a signal extraction unit that extracts a signal having a frequency that is a predetermined number of times higher than the vibration signal generated by the vibration sensor 62 and a frequency that matches the frequency that is six times the fundamental wave in this embodiment. To do. As the tracking filter 63, for example, a secondary IIR type filter is used.

周期検出部64は、高調波生成部4により生成された6倍高調波信号S3の入力を受け、この6倍高調波信号S3の周期を検出し、その周期に対応する信号を出力する。周期検出部64は、例えば、6倍高調波信号S3を矩形波信号に変換し、その矩形波信号のゼロクロス点間の時間、つまり矩形波信号におけるパルス幅(1周期の時間)を計測することで、6倍高調波信号S3の周期を検出する。このため、周期検出部64は、矩形波信号を生成する機能を有するとともに、ゼロクロス点を計測するカウンタや検出回路を含む回路として構成される。   The period detection unit 64 receives the 6th harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4, detects the period of the 6th harmonic signal S3, and outputs a signal corresponding to the period. The period detector 64 converts, for example, the sixth harmonic signal S3 into a rectangular wave signal, and measures the time between zero-cross points of the rectangular wave signal, that is, the pulse width (one period of time) in the rectangular wave signal. Thus, the period of the 6th harmonic signal S3 is detected. For this reason, the period detection unit 64 has a function of generating a rectangular wave signal and is configured as a circuit including a counter and a detection circuit for measuring a zero cross point.

周期検出部64から出力される信号は、トラッキングフィルタ63に入力され、トラッキングフィルタ63において信号を通過させる周波数の設定に用いられる。すなわち、トラッキングフィルタ63は、周期検出部64から入力された6倍高調波信号S3の周期に対応する信号に基づき、6倍高調波信号S3の周波数を、通過させる特定の周波数として設定する。   The signal output from the period detection unit 64 is input to the tracking filter 63 and is used for setting a frequency for allowing the signal to pass through the tracking filter 63. That is, the tracking filter 63 sets the frequency of the 6th harmonic signal S3 as a specific frequency to pass based on the signal corresponding to the period of the 6th harmonic signal S3 input from the period detection unit 64.

LMS適応フィルタ部65は、高調波生成部4により生成された6倍高調波信号S3と位相が逆の逆位相信号を生成する逆位相信号生成部として機能する。具体的には、LMS適応フィルタ部65は、トラッキングフィルタ63により抽出された、6倍高調波信号S3の周波数と一致する周波数の信号が最小となるように、高調波生成部4により生成された6倍高調波信号S3をFIRフィルタ66により制御する。LMS適応フィルタ部65は、高調波生成部4により生成された6倍高調波信号S3の入力を受けて作動し、アクチュエータ駆動回路6を制御する。   The LMS adaptive filter unit 65 functions as an antiphase signal generation unit that generates an antiphase signal having a phase opposite to that of the sixth harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4. Specifically, the LMS adaptive filter unit 65 is generated by the harmonic generation unit 4 so that a signal having a frequency that matches the frequency of the sixth harmonic signal S3 extracted by the tracking filter 63 is minimized. The sixth harmonic signal S3 is controlled by the FIR filter 66. The LMS adaptive filter unit 65 operates in response to the input of the sixth harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4 and controls the actuator drive circuit 6.

図15に示すように、LMS適応フィルタ部65は、LMSアルゴリズムを用いてLMS適応フィルタに組み込まれたFIRフィルタ66のフィルタ係数を変化させる。すなわち、LMS適応フィルタ部65において、あるタイミングで発生する誤差信号は、そのタイミングのフィルタ係数が生み出したものであり、LMS適応フィルタ部65は、フィルタ係数のうち誤差を増加させるものに対しては減少させる方向にフィルタ係数の値をわずかに変化させ、逆に誤差を減少させるものに対しては増加させる方向にフィルタ係数の値をわずかに変化させることを繰り返すことにより、時間平均的に最適なフィルタ係数を得る。   As shown in FIG. 15, the LMS adaptive filter unit 65 changes the filter coefficient of the FIR filter 66 incorporated in the LMS adaptive filter using the LMS algorithm. That is, the error signal generated at a certain timing in the LMS adaptive filter unit 65 is generated by the filter coefficient at that timing, and the LMS adaptive filter unit 65 does not increase the error among the filter coefficients. By changing the value of the filter coefficient slightly in the direction of decreasing, and by changing the value of the filter coefficient slightly in the direction of increasing for those that reduce the error, it is optimal in terms of time average. Get the filter coefficients.

LMS適応フィルタ部65は、FIRフィルタ66と、そのフィルタ係数を修正する係数修正部67とを有する。LMS適応フィルタ部65は、係数修正部67において、トラッキングフィルタ63から出力される、6倍高調波の周波数の周波数成分の信号の入力を受け、所定の収束定数に基づいてFIRフィルタ66のフィルタ係数を更新する。これにより、FIRフィルタ66から出力される逆位相信号が調整される。   The LMS adaptive filter unit 65 includes an FIR filter 66 and a coefficient correction unit 67 that corrects the filter coefficient. The LMS adaptive filter unit 65 receives the frequency component signal of the 6th harmonic frequency output from the tracking filter 63 in the coefficient correction unit 67, and receives the filter coefficient of the FIR filter 66 based on a predetermined convergence constant. Update. Thereby, the antiphase signal output from the FIR filter 66 is adjusted.

図16は、LMS適応フィルタ部65の基本的な機能を説明する図である。図15および図16に示すように、FIRフィルタ66を有するLMS適応フィルタ部65は、高調波生成部4により生成される6倍高調波信号S3を入力信号、つまりリファレンス(Reference)信号x(n)とし、このリファレンス信号と誤差(Error)信号とを用いてフィルタ係数を更新する。誤差信号e(n)は、例えば自乗平均誤差(Mean Square Error)であり、振動センサ62により検出される、電動機2の振動に基づく振動の信号である応答(Response)d(n)と、FIRフィルタ66(フィルタ係数H(n))の出力信号に基づくアクチュエータ7による出力(Response)y(n)とが合成された信号である。ここで、応答d(n)は、電動機2を振動源とする支持部材2aの振動V1(矢印v1参照)に相当し、出力y(n)は、アクチュエータ7により付与される逆位相の振動V2(矢印v2参照)に相当する。LMS適応フィルタ部65は、誤差信号e(n)を常に減らすように動作する。   FIG. 16 is a diagram illustrating the basic function of the LMS adaptive filter unit 65. As shown in FIGS. 15 and 16, the LMS adaptive filter unit 65 having the FIR filter 66 receives the 6th harmonic signal S3 generated by the harmonic generation unit 4 as an input signal, that is, a reference signal x (n The filter coefficient is updated using the reference signal and the error signal. The error signal e (n) is, for example, a mean square error, and a response (Response) d (n) which is a vibration signal based on the vibration of the electric motor 2 detected by the vibration sensor 62 and the FIR. An output (Response) y (n) by the actuator 7 based on the output signal of the filter 66 (filter coefficient H (n)) is a synthesized signal. Here, the response d (n) corresponds to the vibration V1 (see arrow v1) of the support member 2a using the electric motor 2 as a vibration source, and the output y (n) is an antiphase vibration V2 applied by the actuator 7. (Refer to arrow v2). The LMS adaptive filter unit 65 operates so as to always reduce the error signal e (n).

LMS適応フィルタ部65は、基準信号であるリファレンス信号x(n)を、フィルタ係数H(n)で定義されるFIRフィルタ66に通過させる。そのFIRフィルタ66からの出力信号に基づき、アクチュエータ駆動回路6およびアクチュエータ7によって、逆位相の振動V2が発生する。LMS適応フィルタ部65は、電動機2を振動源とする支持部材2aの振動V1(d(n))と、逆位相の振動V2(y(n))とが合成された結果の誤差信号e(n)、つまり振動センサ62の出力が「0」になるように、FIRフィルタ66のフィルタ係数H(n)を自動的に調整(更新)する。誤差信号e(n)が「0」になれば、支持部材2aの振動V1と逆位相の振動V2とが互いに等しく逆位相の関係となる。   The LMS adaptive filter unit 65 passes the reference signal x (n), which is a reference signal, through the FIR filter 66 defined by the filter coefficient H (n). Based on the output signal from the FIR filter 66, the actuator drive circuit 6 and the actuator 7 generate vibration V2 having an opposite phase. The LMS adaptive filter unit 65 combines the vibration V1 (d (n)) of the support member 2a using the electric motor 2 as a vibration source and the vibration V2 (y (n)) of the opposite phase as an error signal e ( n), that is, the filter coefficient H (n) of the FIR filter 66 is automatically adjusted (updated) so that the output of the vibration sensor 62 becomes “0”. When the error signal e (n) becomes “0”, the vibration V1 of the support member 2a and the vibration V2 having the opposite phase are equal to each other and have the opposite phase relationship.

LMS適応フィルタ部65は、固定の関数をもたず、常に最適(誤差=0)となるように変化するフィルタである。つまり、上述したようにLMS適応フィルタ部65が時間平均的に最適なフィルタ係数を得ることに関し、最適とは、消去したい信号の自乗平均で定義されるコスト関数を最小にする動作を意味する。このことは、物理的には、誤差信号のパワーの最小化に相当する。なお、LMS適応フィルタ部65による時間領域における最適化、つまりコスト関数がもつ唯一の最小値(最適値)を算出する方法に関する計算式等の具体的な内容については公知であるため説明を省略する。   The LMS adaptive filter unit 65 is a filter that does not have a fixed function and changes so as to be always optimal (error = 0). That is, as described above, regarding the LMS adaptive filter unit 65 obtaining a filter coefficient that is optimal in terms of time average, “optimal” means an operation that minimizes the cost function defined by the root mean square of the signal to be deleted. This physically corresponds to minimizing the power of the error signal. Note that the specific contents of the calculation formula and the like relating to the optimization in the time domain by the LMS adaptive filter unit 65, that is, the method for calculating the only minimum value (optimum value) of the cost function, are well known and will not be described. .

図16に示す構成にならうと、LMS適応フィルタ部65における逆関数の具体的な係数更新式は、次式(1)の通りである。
H(n+1)=H(n)−αx(n)e(n) ・・・(1)
According to the configuration shown in FIG. 16, a specific coefficient update formula of the inverse function in the LMS adaptive filter unit 65 is as the following formula (1).
H (n + 1) = H (n) −αx (n) e (n) (1)

上記式(1)において、H(n)はFIRフィルタ66のフィルタ係数を表し、x(n)は入力信号(レファレンス信号)であり、e(n)は誤差信号であり、nはフィルタタップ数であり、αは収束係数である。   In the above equation (1), H (n) represents the filter coefficient of the FIR filter 66, x (n) is an input signal (reference signal), e (n) is an error signal, and n is the number of filter taps. And α is a convergence coefficient.

上記式(1)に基づき、上述したような構成を有するLMS適応フィルタ部65における係数の更新式の具体例を、次式(2)に示す。
Hk[n+1]=hk[n]+2μe[n]・x[n−k],k=0,1,…M ・・・(2)
Based on the above equation (1), a specific example of the coefficient updating equation in the LMS adaptive filter unit 65 having the above-described configuration is shown in the following equation (2).
Hk [n + 1] = hk [n] +2 μe [n] · x [n−k], k = 0, 1,... M (2)

上記式(2)において、kは標本の時間を表し、hは状態変数であり、μは収束定数であり、Mは次数である。   In the above equation (2), k represents a sample time, h is a state variable, μ is a convergence constant, and M is an order.

図17に、本実施形態に係る適応フィルタの係数更新のための構成の一例を表すブロック図を示す。図17に示す構成は、上記式(2)において次数M=2の場合についてのものであり、この図において、実線はフィルタ操作がなされる信号を表し、破線は係数更新の信号を表す。また、図17において、Z−1は、遅延素子を表す。 FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a configuration for updating the coefficients of the adaptive filter according to the present embodiment. The configuration shown in FIG. 17 is for the case where the order M = 2 in the above equation (2). In this figure, the solid line represents the signal to be filtered, and the broken line represents the coefficient update signal. In FIG. 17, Z −1 represents a delay element.

以上のような構成のLMS適応フィルタ部65からの出力信号である逆位相信号は、振動センサ62の信号に基づいて最適化されたものである。LMS適応フィルタ部65からの出力信号は、デジタル信号であり、例えばDACによるD/A変換処理やPWMによる変調処理等を受けた後、アクチュエータ駆動回路6に入力され、アクチュエータ7の駆動制御に用いられる。   The anti-phase signal that is the output signal from the LMS adaptive filter unit 65 configured as described above is optimized based on the signal from the vibration sensor 62. The output signal from the LMS adaptive filter unit 65 is a digital signal, which is input to the actuator drive circuit 6 and used for drive control of the actuator 7 after being subjected to D / A conversion processing by DAC, modulation processing by PWM, and the like. It is done.

以上のような構成を備える本実施形態の振動低減装置61によれば、振動センサ62の信号に対して第6高調波と同じ周波数を通過させるトラッキングフィルタ63による処理が施されることから、正確な誤差検知が可能となり、環境雑音の影響をほとんど受けずに安定して逆位相信号を生成することができる。これにより、周囲の環境の変化等によらずに安定して回生音を低減することができる。また、本実施形態の振動低減装置61によれば、適応フィルタを用いたフィードバック制御において、フィルタ係数の調整により、ハウリングを容易に抑えることができる。   According to the vibration reduction device 61 of the present embodiment having the above-described configuration, since the processing by the tracking filter 63 that passes the same frequency as the sixth harmonic is performed on the signal of the vibration sensor 62, it is accurate. Error detection is possible, and an antiphase signal can be stably generated without being substantially affected by environmental noise. Thereby, it is possible to stably reduce the regenerative sound regardless of changes in the surrounding environment. Further, according to the vibration reducing apparatus 61 of the present embodiment, howling can be easily suppressed by adjusting the filter coefficient in the feedback control using the adaptive filter.

なお、本実施形態の振動低減装置61は、適応フィルタとして、LSMアルゴリズムを用いたLMS型の適応フィルタを採用しているが、適応フィルタとしては、LMS型に限定されるものではなく、例えばRLS(Recursive Least Square)アルゴリズム等の他の周知のアルゴリズムを採用した適応フィルタが採用されてもよい。また、本実施形態の振動低減装置61においても、上述したような第1実施形態の振動低減装置1の変形例、即ち6倍高調波信号の生成に際してロータリエンコーダを用いた構成や、アクチュエータの代わりにスピーカを用いた構成等を適宜組み合わせて適用してもよい。   In addition, although the vibration reduction apparatus 61 of this embodiment employ | adopts the LMS type | mold adaptive filter which used the LSM algorithm as an adaptive filter, as an adaptive filter, it is not limited to a LMS type | mold, For example, RLS An adaptive filter that employs another well-known algorithm such as the (Recursive Least Square) algorithm may be employed. Also in the vibration reducing apparatus 61 of the present embodiment, a modification of the vibration reducing apparatus 1 of the first embodiment as described above, that is, a configuration using a rotary encoder when generating a 6th harmonic signal, an actuator instead of A configuration using a speaker may be combined as appropriate.

[第3実施形態]
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、上述の実施形態において説明した振動低減装置を備えるハイブリッド車両の一例を示す。つまり、本実施形態は、上述した振動低減装置をハイブリッド車両に適用した場合の例である。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment shows an example of a hybrid vehicle including the vibration reducing device described in the above-described embodiment. That is, the present embodiment is an example when the above-described vibration reduction device is applied to a hybrid vehicle.

図18に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両71は、上述した振動低減装置を備えたハイブリッド車両であって、エンジン72と、エンジン72に連結され、主に発電に用いられる発電用モータジェネレータ(MG1、以下「発電用MG」と表記する。)96と、エンジン72に連結され、主に車軸73の駆動力を得るために用いられる駆動用モータジェネレータ(MG2、以下「駆動用MG」と表記する。)97とを備える。   As shown in FIG. 18, a hybrid vehicle 71 according to the present embodiment is a hybrid vehicle including the above-described vibration reducing device, and is connected to the engine 72 and the engine 72 and is used mainly for power generation. A generator (MG1, hereinafter referred to as “power generation MG”) 96 and a driving motor generator (MG2, hereinafter referred to as “driving MG”) connected to the engine 72 and used mainly for obtaining the driving force of the axle 73. And 97).

エンジン72は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン72は、図示せぬシリンダの内部における燃料の燃焼によるピストン72aの直線往復運動により回転する出力軸としてのクランク軸72bを有する。エンジン72は、ハイブリッド車両71が備えるエンジン用電子制御ユニット(ENGECU)74により制御される。また、エンジン72には、エンジン72のクランク軸72bの回転を検出するエンジン回転センサ72cが設けられている。   The engine 72 is an internal combustion engine that uses gasoline, light oil, or the like as fuel. The engine 72 has a crankshaft 72b as an output shaft that rotates by linear reciprocation of a piston 72a due to combustion of fuel in a cylinder (not shown). The engine 72 is controlled by an engine electronic control unit (ENGECU) 74 included in the hybrid vehicle 71. The engine 72 is provided with an engine rotation sensor 72c that detects the rotation of the crankshaft 72b of the engine 72.

クランク軸72bの回転駆動力は、遊星歯車機構として構成された動力分配統合機構75により分配・統合される。動力分配統合機構75は、クランク軸72bに接続されたキャリア75aと、キャリア75aにおいて回動自在に設けられた複数のピニオンギヤ75bと、複数のピニオンギヤ75bの内周側に設けられ複数のピニオンギヤ75bに噛合するサンギヤ75cと、複数のピニオンギヤ75bの外周側に設けられ複数のピニオンギヤ75bに噛合するリングギヤ75dとを有する。   The rotational driving force of the crankshaft 72b is distributed and integrated by a power distribution and integration mechanism 75 configured as a planetary gear mechanism. The power distribution and integration mechanism 75 includes a carrier 75a connected to the crankshaft 72b, a plurality of pinion gears 75b rotatably provided on the carrier 75a, and a plurality of pinion gears 75b provided on the inner peripheral side of the plurality of pinion gears 75b. A sun gear 75c that meshes with each other and a ring gear 75d that is provided on the outer peripheral side of the plurality of pinion gears 75b and meshes with the plurality of pinion gears 75b.

動力分配統合機構75のリングギヤ75dからは、クランク軸72bと同軸上に配置されたリングギヤ軸76が延設される。また、リングギヤ75dの回転は、リングギヤ75dの外周側に噛合するギヤを含むギヤ機構77を介してデファレンシャル78に伝達され、デファレンシャル78から、駆動輪73aが連結された車軸73に伝達される。   A ring gear shaft 76 disposed coaxially with the crankshaft 72b extends from the ring gear 75d of the power distribution and integration mechanism 75. The rotation of the ring gear 75d is transmitted to the differential 78 through a gear mechanism 77 including a gear meshing with the outer peripheral side of the ring gear 75d, and is transmitted from the differential 78 to the axle 73 to which the driving wheel 73a is connected.

発電用MG96および駆動用MG97は、いずれも3相(U相、V相、W相)の交流同期型の構成であり、駆動制御方式としてPWM制御を採用したものである。これらのモータジェネレータは、いずれもエンジン72のクランク軸72bと同軸上に配置され、発電用MG96がエンジン72に近い側に、駆動用MG97がエンジン72から遠い側にそれぞれ配置される。   Each of the power generation MG 96 and the drive MG 97 has a three-phase (U phase, V phase, W phase) AC synchronous configuration, and employs PWM control as a drive control method. All of these motor generators are arranged coaxially with the crankshaft 72 b of the engine 72, and the power generation MG 96 is arranged on the side closer to the engine 72, and the driving MG 97 is arranged on the side far from the engine 72.

発電用MG96および駆動用MG97は、それぞれクランク軸72bと同軸心で回転するロータ(回転子)79aと、ロータ79aの周囲に3極のコイル(電磁石)を配置するステータ(固定子)79bとを有する。発電用MG96のロータ79aは、動力分配統合機構75のサンギヤ75cに連結される。また、駆動用MG97のロータ79aは、リングギヤ軸76に連結される。各モータジェネレータは、交流電流の印加を受けることで、ステータ79bの極を変化させ、それにともなうステータ79bのコイルとロータ78aの周囲に設けられた永久磁石との吸引・反発を繰り返して回転する。   Each of the power generation MG 96 and the drive MG 97 includes a rotor (rotor) 79a that rotates coaxially with the crankshaft 72b, and a stator (stator) 79b in which a three-pole coil (electromagnet) is disposed around the rotor 79a. Have. The rotor 79a of the power generation MG 96 is connected to the sun gear 75c of the power distribution and integration mechanism 75. Further, the rotor 79a of the drive MG 97 is coupled to the ring gear shaft 76. Each motor generator changes the pole of the stator 79b by receiving an alternating current, and rotates by repeatedly attracting and repelling the coil of the stator 79b and the permanent magnet provided around the rotor 78a.

発電用MG96および駆動用MG97には、それぞれ各モータジェネレータを電力制御するためのインバータ81、82が接続される。これらのインバータ81、82は、電力ライン80により互いに接続される。発電用MG96および駆動用MG97は、ハイブリッド車両71が備えるモータ用電子制御ユニット(MGECU)83により制御される。モータ用電子制御ユニット83は、インバータ81、82を制御することにより、2つのモータジェネレータの駆動を制御する。発電用MG96には、発電用MG96の電流を検出する電流センサ84aと、発電用MG96の回転を検出する2つの回転センサ84bとが設けられている。駆動用MG97にも同様に、駆動用MG97の電流を検出する電流センサ85aと、駆動用MG97の回転を検出する2つの回転センサ85bとが設けられている。   Inverters 81 and 82 for controlling electric power of each motor generator are connected to power generation MG 96 and drive MG 97, respectively. These inverters 81 and 82 are connected to each other by a power line 80. The power generation MG 96 and the drive MG 97 are controlled by a motor electronic control unit (MGECU) 83 provided in the hybrid vehicle 71. The motor electronic control unit 83 controls the drive of the two motor generators by controlling the inverters 81 and 82. The power generation MG 96 is provided with a current sensor 84a for detecting the current of the power generation MG 96 and two rotation sensors 84b for detecting the rotation of the power generation MG 96. Similarly, the driving MG 97 is provided with a current sensor 85 a for detecting the current of the driving MG 97 and two rotation sensors 85 b for detecting the rotation of the driving MG 97.

このように、ハイブリッド車両71においては、エンジン72に対して、クランク軸72bの回転を受ける構成として、動力分配統合機構75、発電用MG96、駆動用MG97、およびインバータ81、82を含むモータユニット86が設けられている。また、ハイブリッド車両71は、インバータ81、82を介して発電用MG96および駆動用MG97と電力の送受を行うバッテリ87を備える。バッテリ87は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素充電池として構成される。   Thus, in hybrid vehicle 71, motor unit 86 including power distribution and integration mechanism 75, power generation MG 96, drive MG 97, and inverters 81 and 82 is configured to receive rotation of crankshaft 72 b with respect to engine 72. Is provided. Hybrid vehicle 71 also includes a battery 87 that transmits and receives power to and from power generation MG 96 and drive MG 97 via inverters 81 and 82. The battery 87 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride rechargeable battery.

また、ハイブリッド車両71は、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)88を備える。ハイブリッド用電子制御ユニット88は、エンジン用電子制御ユニット74およびモータ用電子制御ユニット83と通信し、これらの電子制御ユニットを介してエンジン72並びに発電用MG96および駆動用MG97を制御することで、車両の全体的な動作を制御する。このようにハイブリッド車両71が備える各電子制御ユニットは、いずれもCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、入出力ポートと、通信ポートとを含む。   The hybrid vehicle 71 includes a hybrid electronic control unit (HVECU) 88 that controls the entire vehicle. The hybrid electronic control unit 88 communicates with the engine electronic control unit 74 and the motor electronic control unit 83, and controls the engine 72, the power generation MG 96 and the drive MG 97 via these electronic control units, so that the vehicle To control the overall operation of. As described above, each electronic control unit included in the hybrid vehicle 71 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores a processing program and a RAM that temporarily stores data. And an input / output port and a communication port.

以上のような構成を備えるハイブリッド車両71は、車両推進時には、エンジン72と、2つのモータジェネレータのうちの主に駆動用MG97を駆動源として作動させて駆動輪73aを駆動させて推進する。一方、車両減速時には、2つのモータジェネレータのうちの主に発電用MG96を発電機として作動させ、駆動輪73aから発電用MG96に伝達された機械的動力を電力に変換することで、つまり運動エネルギーを電気エネルギーに変換することで、駆動輪73aに制動力を生じさせて車両を減速させるとともに、変換した電力(電気エネルギー)をバッテリ87に回収する、いわゆる回生制動(回生ブレーキ)が行われる。なお、ハイブリッド車両71の車両推進時等における駆動輪73aの駆動力は、主に駆動用MG97によって得られるが、発電用MG96によっても適宜得られる。また、ハイブリッド車両71において、モータジェネレータによる電力の回収は、主に発電用MG96によって行われるが、駆動用MG97による電力の回収も適宜行われる。   The hybrid vehicle 71 having the above-described configuration is propelled by driving the driving wheel 73a by operating the engine 72 and the driving motor MG97 of the two motor generators mainly as a driving source during vehicle propulsion. On the other hand, when the vehicle decelerates, the power generation MG 96 of the two motor generators is mainly operated as a generator, and mechanical power transmitted from the drive wheels 73a to the power generation MG 96 is converted into electric power, that is, kinetic energy. Is converted into electric energy, so that braking force is generated in the drive wheels 73a to decelerate the vehicle, and so-called regenerative braking (regenerative braking) is performed in which the converted electric power (electric energy) is recovered in the battery 87. The driving force of the drive wheels 73a when the hybrid vehicle 71 is propelled or the like is mainly obtained by the driving MG 97, but can also be appropriately obtained by the power generating MG 96. Further, in the hybrid vehicle 71, the power recovery by the motor generator is mainly performed by the power generation MG 96, but the power recovery by the driving MG 97 is also appropriately performed.

そして、本実施形態のハイブリッド車両71においては、発電用MG96が、上述した実施形態の振動低減装置における電動機である。すなわち、発電用MG96は、上述したようにハイブリッド車両71の減速時に行われる回生制動の際に、回生音を発生させる振動源となる電動機である。   And in the hybrid vehicle 71 of this embodiment, MG96 for electric power generation is an electric motor in the vibration reduction apparatus of embodiment mentioned above. That is, the power generation MG 96 is an electric motor that is a vibration source that generates regenerative sound during regenerative braking performed when the hybrid vehicle 71 is decelerated as described above.

そこで、本実施形態のハイブリッド車両71は、回生音を低減するための構成として、発電用MG96の電流信号をリアルタイムに検出する電流センサ84aと、回生音制御部91と、振動センサ92と、振動アクチュエータ93とを備える。   Therefore, the hybrid vehicle 71 of the present embodiment has a configuration for reducing regenerative sound, a current sensor 84a that detects the current signal of the power generation MG 96 in real time, a regenerative sound control unit 91, a vibration sensor 92, and vibration. And an actuator 93.

電流センサ84aは、上述した振動低減装置における電流センサ3に対応する構成である。すなわち、電流センサ84aは、発電用MG96の回転により生じる回転信号としての電流信号を検出する回転検出部として機能する。   The current sensor 84a has a configuration corresponding to the current sensor 3 in the vibration reducing device described above. That is, the current sensor 84a functions as a rotation detection unit that detects a current signal as a rotation signal generated by the rotation of the power generation MG 96.

回生音制御部91は、上述した振動低減装置における高調波生成部4およびLMS適応フィルタ部65のそれぞれに対応する構成(機能部)を有する。すなわち、回生音制御部91は、電流センサ84aにより検出された発電用MG96の回転信号(電流信号)に基づき、この信号の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定倍数の周波数の高調波である第6高調波の信号(6倍高調波信号)を生成する高調波生成部として機能する。また、回生音制御部91は、高調波生成部により生成した6倍高調波信号と位相が逆の逆位相信号を生成する逆位相信号生成部として機能する。したがって、回生音制御部91が有する逆位相信号生成部としての機能部は、上述した振動低減装置におけるFIRフィルタ66および係数修正部67のそれぞれに相当する各機能部を有する。回生音制御部91が有する高調波生成部としての機能部に対して、電流センサ84aからの電流信号が入力される。   The regenerative sound control unit 91 has a configuration (functional unit) corresponding to each of the harmonic generation unit 4 and the LMS adaptive filter unit 65 in the vibration reduction device described above. That is, the regenerative sound control unit 91 is based on a rotation signal (current signal) of the power generation MG 96 detected by the current sensor 84a, and determines a predetermined frequency among harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of this signal. It functions as a harmonic generation unit that generates a sixth harmonic signal (sixth harmonic signal) that is a harmonic of a multiple frequency. In addition, the regenerative sound control unit 91 functions as an antiphase signal generation unit that generates an antiphase signal having a phase opposite to that of the sixth harmonic signal generated by the harmonic generation unit. Therefore, the function part as an antiphase signal generation part which regenerative sound control part 91 has has each function part equivalent to each of FIR filter 66 and coefficient correction part 67 in the vibration reducing device mentioned above. A current signal from the current sensor 84a is input to a functional unit serving as a harmonic generation unit included in the regenerative sound control unit 91.

振動センサ92は、上述した振動低減装置における振動センサ62に対応する構成である。すなわち、振動センサ92は、発電用MG96を支持する部分等の回生音発生部の振動を検出して振動信号を生成する振動検出部として機能する。振動センサ92は、例えば、加速度センサやマイクロフォンや圧電素子等である。振動センサ92による検出信号(振動信号)は、回生音制御部91に入力される。このため、回生音制御部91は、上述した機能部に加え、上述した振動低減装置におけるトラッキングフィルタ63および周期検出部64のそれぞれに対応する構成(機能部)を有する。   The vibration sensor 92 has a configuration corresponding to the vibration sensor 62 in the vibration reducing device described above. That is, the vibration sensor 92 functions as a vibration detection unit that detects a vibration of a regenerative sound generation unit such as a portion that supports the power generation MG 96 and generates a vibration signal. The vibration sensor 92 is, for example, an acceleration sensor, a microphone, a piezoelectric element, or the like. A detection signal (vibration signal) from the vibration sensor 92 is input to the regenerative sound control unit 91. For this reason, the regenerative sound control unit 91 has a configuration (functional unit) corresponding to each of the tracking filter 63 and the period detection unit 64 in the vibration reducing device described above in addition to the functional unit described above.

すなわち、回生音制御部91は、振動センサ92により検出された回生音発生部の振動の振動信号から、所定数倍の周波数、本実施形態の場合6倍高調波の周波数(基本波の6倍の周波数)と一致する周波数の信号を抽出する信号抽出部として機能する。また、回生音制御部91は、高調波生成部により生成した6倍高調波信号の入力を受け、この6倍高調波信号の周期を検出する周期検出部として機能する。そして、回生音制御部91は、抽出した6倍高調波の周波数の信号が最小となるように、6倍高調波信号を制御する。   That is, the regenerative sound control unit 91 uses a vibration signal of vibration of the regenerative sound generation unit detected by the vibration sensor 92 to a predetermined number of times, in the case of the present embodiment, a 6th harmonic frequency (6 times the fundamental wave). It functions as a signal extraction unit that extracts a signal having a frequency that matches the frequency of the signal. In addition, the regenerative sound control unit 91 functions as a cycle detection unit that receives an input of the 6th harmonic signal generated by the harmonic generation unit and detects the cycle of the 6th harmonic signal. The regenerative sound control unit 91 controls the 6th harmonic signal so that the extracted 6th harmonic frequency signal is minimized.

振動アクチュエータ93は、上述した振動低減装置におけるアクチュエータ駆動回路6およびアクチュエータ7のそれぞれに対応する構成を有し、振動生成部として機能する。すなわち、振動アクチュエータ93は、回生音制御部91の逆位相信号生成部としての機能部により生成された逆位相信号に基づき、アクチュエータを駆動制御するための回路構成を有する。また、振動アクチュエータ93は、回生音発生部に接触した状態で振動するアクチュエータを有する。振動アクチュエータ93は、アクチュエータの振動が回生音発生部に伝達されるように設けられる。したがって、振動アクチュエータ93は、回生音発生部である、発電用MG96を支持する部分等に対してアクチュエータの部分が接触するように設けられる。振動アクチュエータ93としては、上述したように自動車内等のように高温の環境や振動する環境であっても安定的な動作を得ることができる磁歪式アクチュエータを含む構成が好適に用いられる。ただし、振動アクチュエータ93が有するアクチュエータは、電磁式のアクチュエータ、圧電素子アクチュエータ、セラミックスアクチュエータ等であってもよい。   The vibration actuator 93 has a configuration corresponding to each of the actuator drive circuit 6 and the actuator 7 in the vibration reduction device described above, and functions as a vibration generation unit. That is, the vibration actuator 93 has a circuit configuration for driving and controlling the actuator based on the reverse phase signal generated by the functional unit as the reverse phase signal generation unit of the regenerative sound control unit 91. Moreover, the vibration actuator 93 has an actuator that vibrates while being in contact with the regenerative sound generator. The vibration actuator 93 is provided so that the vibration of the actuator is transmitted to the regenerative sound generator. Therefore, the vibration actuator 93 is provided such that the portion of the actuator is in contact with a portion that supports the power generation MG 96, which is a regenerative sound generator. As the vibration actuator 93, a configuration including a magnetostrictive actuator that can obtain a stable operation even in a high-temperature environment or a vibrating environment such as in an automobile as described above is preferably used. However, the actuator included in the vibration actuator 93 may be an electromagnetic actuator, a piezoelectric element actuator, a ceramic actuator, or the like.

以上のように、本実施形態のハイブリッド車両71においては、発電用MG96の電流信号をリアルタイムに検出する電流センサ84aと、回生音制御部91と、振動センサ92と、振動アクチュエータ93とを含む構成が、ハイブリッド車両71の回生制動の際に生じる回生音を低減するための振動低減装置として備えられる。すなわち、本実施形態のハイブリッド車両71においては、回生音制御部91により、電流センサ84aによって検出された発電用MG96の電流信号に基づく6倍高調波信号の生成と、この6倍高調波信号と位相が逆の逆位相信号の生成とが行われる。また、回生音制御部91においては、振動センサ92の振動信号からの6倍高調波の周波数と一致する周波数の信号の抽出と、適応フィルタによる6倍高調波信号のフィードバック制御とが行われる。そして、振動アクチュエータ93によって、回生音制御部91により生成された逆位相信号に基づいて回生音と逆位相の振動が生成され、この逆位相の振動により、回生音が相殺され低減される。   As described above, the hybrid vehicle 71 of the present embodiment includes the current sensor 84a that detects the current signal of the power generation MG 96 in real time, the regenerative sound control unit 91, the vibration sensor 92, and the vibration actuator 93. Is provided as a vibration reducing device for reducing regenerative sound generated during regenerative braking of the hybrid vehicle 71. That is, in the hybrid vehicle 71 of the present embodiment, the regenerative sound control unit 91 generates a 6th harmonic signal based on the current signal of the power generation MG 96 detected by the current sensor 84a, and the 6th harmonic signal Generation of an antiphase signal having an opposite phase is performed. Further, in the regenerative sound control unit 91, extraction of a signal having a frequency matching the frequency of the sixth harmonic from the vibration signal of the vibration sensor 92 and feedback control of the sixth harmonic signal by an adaptive filter are performed. Then, the vibration actuator 93 generates a vibration having a phase opposite to that of the regenerative sound based on the reverse phase signal generated by the regenerative sound control unit 91, and the regenerative sound is canceled and reduced by the vibration having the reverse phase.

以上のような本実施形態のハイブリッド車両71によれば、発電用MG96を発電機として作動させてバッテリ87に電力を回収する回生制動が行われる構成において、発電用MG96を振動源とする振動に対する外乱振動による影響を無くすことができ、振動源の振動に対応した逆位相の信号を安定的に生成することができ、回生音を確実に低減させることができる。   According to the hybrid vehicle 71 of the present embodiment as described above, in a configuration in which regenerative braking is performed in which the power generation MG 96 is operated as a power generator and power is collected in the battery 87, the vibration generated using the power generation MG 96 as a vibration source. It is possible to eliminate the influence of disturbance vibration, stably generate an antiphase signal corresponding to the vibration of the vibration source, and reliably reduce regenerative sound.

なお、上述した説明においては、ハイブリッド車両71は、回生音を低減させるための構成として、振動センサ92による検出信号に基づいて適応フィルタを用いたフィードバック制御を行う構成、つまり上述した第2実施形態の振動低減装置61に対応する構成を備えるが、上述した第1実施形態の振動低減装置1に対応する構成を備えてもよい。この場合、回生音制御部91において振動センサ92の信号は用いられず、回生音制御部91においてLMS適応フィルタ部65に対応する構成の代わりに、上述した振動低減装置が備える固定フィルタ5に対応する構成(機能部)が備えられるとともに、回生音制御部91において、上述した振動低減装置におけるトラッキングフィルタ63および周期検出部64のそれぞれに対応する構成が不要となる。このような構成によれば、振動センサ92が不要であり、また、構造が比較的複雑な適応フィルタによる演算を必要としないことから、回生音を低減するための構成を非常にシンプルな構成で実現することが可能となる。また、ハイブリッド車両71が備える振動低減装置においては、上述した振動低減装置において言及した各種の変形例を適宜採用することができる。   In the above description, the hybrid vehicle 71 is configured to perform feedback control using an adaptive filter based on a detection signal from the vibration sensor 92 as a configuration for reducing regenerative sound, that is, the above-described second embodiment. Although the structure corresponding to the vibration reduction apparatus 61 of this invention is provided, you may provide the structure corresponding to the vibration reduction apparatus 1 of 1st Embodiment mentioned above. In this case, the signal of the vibration sensor 92 is not used in the regenerative sound control unit 91, and instead of the configuration corresponding to the LMS adaptive filter unit 65 in the regenerative sound control unit 91, it corresponds to the fixed filter 5 included in the above-described vibration reduction device. In addition, the regenerative sound control unit 91 does not require a configuration corresponding to each of the tracking filter 63 and the period detection unit 64 in the vibration reduction device described above. According to such a configuration, the vibration sensor 92 is not required, and computation by an adaptive filter having a relatively complicated structure is not required. Therefore, the configuration for reducing regenerative sound can be made with a very simple configuration. It can be realized. Moreover, in the vibration reduction apparatus with which the hybrid vehicle 71 is provided, the various modifications mentioned in the vibration reduction apparatus mentioned above can be employ | adopted suitably.

また、本実施形態では、上述した振動低減装置を、発電用および駆動用の2つのモータジェネレータを備えるハイブリッド車両に適用した場合の例について説明したが、本発明に係る振動低減装置および振動低減方法は、電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により電動機を振動源として回生音が生じる装置構成において広く適用することができる。したがって、本発明に係る振動低減方法および振動低減装置は、上述したような発電用および駆動用の2つのモータジェネレータを備えるハイブリッド車両に限らず、1つの電動機を備える構成であっても適用することができる。また、本発明に係る振動低減方法および振動低減装置は、ハイブリッド車両のほか、例えば、電気自動車、船舶、家庭用電気器具(例えば洗濯機や掃除機)などを対象として、幅広く適用することができる。   Further, in the present embodiment, the example in which the above-described vibration reduction device is applied to a hybrid vehicle including two motor generators for power generation and driving has been described. However, the vibration reduction device and the vibration reduction method according to the present invention are described. Can be widely applied in apparatus configurations in which regenerative sound is generated using the motor as a vibration source by regenerative braking in which the motor is operated as a generator to collect electric power. Therefore, the vibration reduction method and the vibration reduction device according to the present invention are not limited to the hybrid vehicle including the two motor generators for generating power and driving as described above, and may be applied to a configuration including one electric motor. Can do. The vibration reducing method and the vibration reducing apparatus according to the present invention can be widely applied to, for example, electric vehicles, ships, household electric appliances (for example, washing machines and vacuum cleaners) in addition to hybrid vehicles. .

1 振動低減装置
2 電動機
2a 支持部材(振動部)
3 電流センサ(回転検出部)
4 高調波生成部
5 固定フィルタ(逆位相信号生成部)
6 アクチュエータ駆動回路
7 アクチュエータ
16 スピーカ制御回路
17 スピーカ
41 ロータリエンコーダ(回転検出部)
61 振動低減装置
62 振動センサ(振動検出部)
63 トラッキングフィルタ(信号抽出部)
65 LMS適応フィルタ部(逆位相信号生成部)
66 FIRフィルタ
67 係数修正部
71 ハイブリッド車両
72 エンジン
84a 電流センサ(回転検出部)
91 回生音制御部(高調波生成部、逆位相信号生成部、信号抽出部)
92 振動センサ(振動検出部)
93 振動アクチュエータ(振動生成部)
96 発電用モータジェネレータ
97 駆動用モータジェネレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration reduction apparatus 2 Electric motor 2a Support member (vibration part)
3 Current sensor (rotation detector)
4 Harmonic generator 5 Fixed filter (antiphase signal generator)
6 Actuator Drive Circuit 7 Actuator 16 Speaker Control Circuit 17 Speaker 41 Rotary Encoder (Rotation Detection Unit)
61 Vibration reduction device 62 Vibration sensor (vibration detector)
63 Tracking filter (signal extraction unit)
65 LMS adaptive filter unit (antiphase signal generation unit)
66 FIR filter 67 Coefficient correction unit 71 Hybrid vehicle 72 Engine 84a Current sensor (rotation detection unit)
91 Regenerative sound controller (harmonic generator, antiphase signal generator, signal extractor)
92 Vibration sensor (vibration detector)
93 Vibration actuator (vibration generator)
96 Motor generator for power generation 97 Motor generator for driving

Claims (6)

電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により生じる回生音を低減する振動低減方法であって、
前記電動機の回転により生じる回転信号を検出し、
前記回転信号に基づき、前記回転信号の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定数倍の周波数の高調波の高調波信号を生成し、
前記高調波信号と位相が逆の逆位相信号を生成し、
前記逆位相信号に基づき、前記回生音と逆位相の振動を生成し、
前記逆位相の振動により、前記回生音を相殺して低減する
ことを特徴とする振動低減方法。
A vibration reduction method for reducing regenerative sound generated by regenerative braking in which an electric motor is operated as a generator to collect electric power,
Detecting a rotation signal generated by rotation of the electric motor;
Based on the rotation signal, among the harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of the rotation signal, a harmonic signal of a harmonic having a predetermined number of times a predetermined frequency is generated,
Generating an antiphase signal having a phase opposite to that of the harmonic signal;
Based on the anti-phase signal, generate a vibration having an anti-phase with the regenerative sound,
The vibration reduction method, wherein the regenerative sound is canceled and reduced by the vibrations having the opposite phase.
前記回生音を発生させる振動部の振動を検出して振動信号を生成し、
前記振動信号から、前記所定数倍の周波数と一致する周波数の信号を抽出し、
抽出した前記周波数の信号が最小となるように、前記高調波信号を適応フィルタにより制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の振動低減方法。
Detecting a vibration of a vibration part that generates the regenerative sound to generate a vibration signal;
From the vibration signal, extract a signal having a frequency matching the predetermined number of times,
The vibration reduction method according to claim 1, wherein the harmonic signal is controlled by an adaptive filter so that the extracted signal of the frequency is minimized.
電動機を発電機として作動させて電力を回収する回生制動により生じる回生音を低減する振動低減装置であって、
前記電動機の回転により生じる回転信号を検出する回転検出部と、
前記回転信号に基づき、前記回転信号の基本波の整数倍の周波数をもつ高調波のうち、あらかじめ定めた所定数倍の周波数の高調波の高調波信号を生成する高調波生成部と、
前記高調波信号と位相が逆の逆位相信号を生成する逆位相信号生成部と、
前記逆位相信号に基づき、前記回生音と逆位相の振動を生成する振動生成部と、を備え、
前記逆位相の振動により、前記回生音を相殺して低減する
ことを特徴とする振動低減装置。
A vibration reducing device that reduces regenerative sound generated by regenerative braking that operates an electric motor as a generator to collect electric power,
A rotation detector that detects a rotation signal generated by rotation of the electric motor;
Based on the rotation signal, among the harmonics having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave of the rotation signal, a harmonic generation unit that generates a harmonic signal of a harmonic having a predetermined number of times a predetermined frequency,
An anti-phase signal generator that generates an anti-phase signal having a phase opposite to that of the harmonic signal;
A vibration generation unit that generates vibrations in reverse phase with the regenerative sound based on the reverse phase signal;
The vibration reducing apparatus, wherein the regenerative sound is canceled and reduced by the vibration of the opposite phase.
前記回生音を発生させる振動部の振動を検出して振動信号を生成する振動検出部と、
前記振動信号から、前記所定数倍の周波数と一致する周波数の信号を抽出する信号抽出部と、をさらに備え、
前記逆位相信号生成部は、前記信号抽出部により抽出された前記周波数の信号が最小となるように、前記高調波信号を適応フィルタにより制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の振動低減装置。
A vibration detection unit that detects vibration of the vibration unit that generates the regenerative sound and generates a vibration signal;
A signal extraction unit that extracts a signal having a frequency that matches the predetermined multiple of the frequency from the vibration signal;
The vibration reduction according to claim 3, wherein the antiphase signal generation unit controls the harmonic signal with an adaptive filter so that the signal of the frequency extracted by the signal extraction unit is minimized. apparatus.
前記振動生成部は、
前記回生音を発生させる振動部に接触した状態で振動する磁歪式のアクチュエータと、
前記逆位相信号に基づき、前記磁歪式のアクチュエータを駆動させるアクチュエータ駆動回路と、を有する
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の振動低減装置。
The vibration generator is
A magnetostrictive actuator that vibrates in contact with the vibration part that generates the regenerative sound; and
The vibration reduction device according to claim 3, further comprising: an actuator drive circuit that drives the magnetostrictive actuator based on the antiphase signal.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の振動低減装置を備えたハイブリッド車両であって、
エンジンと、
前記エンジンに連結され、主に発電に用いられる発電用モータジェネレータと、
前記エンジンに連結され、主に車軸の駆動力を得るために用いられる駆動用モータジェネレータと、を備え、
前記発電用モータジェネレータが、前記電動機である
ことを特徴とするハイブリッド車両。
A hybrid vehicle comprising the vibration reducing device according to any one of claims 3 to 5,
An engine,
A motor generator for power generation connected to the engine and mainly used for power generation;
A drive motor generator connected to the engine and used mainly for obtaining the driving force of the axle,
The hybrid vehicle, wherein the power generation motor generator is the electric motor.
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