JP3294314B2

JP3294314B2 - 車輌用振動騒音制御装置

Info

Publication number: JP3294314B2
Application number: JP11080292A
Authority: JP
Inventors: 利彰小林; 英隆小沢; 利夫横山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 2002-06-24
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JPH05280586A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輌用振動騒音制御装
置、より詳しくは車輌の走行等により発生する振動騒音
を能動的に制御し、これら振動騒音の低減化を図る車輌
用振動騒音制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、適応デジタルフィルタ
(Adaptive Digital Filter:以下、「ＡＤＦ」という）
を使用して、振動騒音源から発生する振動騒音を減衰さ
せ、該振動騒音の低減化を図る能動的振動騒音制御装置
の開発が各方面で盛んに行なわれている。

【０００３】図４は、この種の振動騒音制御装置の概略
を示すブロック構成図であって、該振動騒音制御装置
は、振動騒音源１０１からの振動騒音を検出する振動騒
音センサ１０２と、該振動騒音センサ１０２により検出
される振動騒音が参照信号ｘとして入力されかつ該参照
信号ｘの伝達特性に対して逆位相の伝達特性を有する制
御信号を出力する適応制御回路１０３と、振動騒音源か
らの振動騒音信号ｄと前記制御信号ｙとを加算して誤差
信号εを出力する加算器１０４とを主要部として構成さ
れている。

【０００４】また、前記適応制御回路１０３は、有限長
インパルス応答(Finite ImpulseResponse:以下、「ＦＩ
Ｒ」という）形のＡＤＦと、最適な制御信号を生成する
ための適応アルゴリズム（計算法）処理部とを備えてい
る。さらに、適応アルゴリズムとしては、具体的には最
小二乗平均法(Least Mean Square Method:以下、「ＬＭ
Ｓ法」という）が使用されるのが一般的である。

【０００５】しかして、上記従来の振動騒音制御装置に
おいては、振動騒音センサ１０２により検出された振動
騒音信号はＡ／Ｄコンバータ１０５によってサンプリン
グされ、デジタルデータの参照信号ｘとして適応制御回
路１０３に入力される。該適応制御回路１０３から出力
されたデジタル信号はＤ／Ａコンバータ１０６でアナロ
グ信号に変換され、制御信号ｙとして加算器１０４に入
力される。

【０００６】一方、前記加算器１０４には振動騒音源１
０１から振動騒音信号ｄが入力されており、前記加算器
１０４からは振動騒音信号ｄと制御信号ｙとの誤差信号
εが出力され、適応制御回路１０３にフィードバックさ
れる。すなわち、誤差信号εは、振動騒音信号ｄと制御
信号ｙとの残留誤差を示すものであり、前記適応アルゴ
リズム処理部で算出される更新補正量（毎回の繰り返し
における補正量の大きさを制御するパラメータ：ステッ
プサイズパラメータ）μを所望値に設定し、誤差信号ε
が最小値となるように因果律を成立させて制御信号であ
る逆位相の伝達特性を変更し、振動騒音の低減化を図っ
ている。尚、誤差信号εは、通常、誤差信号εの二乗平
均誤差｛Ｅ（ｅ²）｝が最小値となるように設定され
る。

【０００７】ところで、電子機器等において通信中に発
生するノイズやゴースト或いは工場内のダクト等から発
生する振動騒音源に関しては、その位相波形が変化する
ことは少なく、定常状態において一度同定された系は極
めて頑健であり、系は安定していると考えられる。つま
り、上述した工場内のダクト等から発生する振動騒音源
については、その系が大きく変動することが少ないた
め、因果律が成立し、ＡＤＦが最適状態に収束するまで
の収束時間が問題となることは少ない。

【０００８】しかしながら、前記振動騒音制御装置を自
動車等の車輌に適用して車室内の籠もり音やロードノイ
ズ或いはエンジンの二次振動等の低減化を図る場合にお
いては、適応制御回路１０３に入力される参照信号ｘの
振動騒音波形がエンジンの運転状態に応じて変化するた
め因果律の成立が困難であり、適応制御の収束性が悪く
なって所望の振動騒音低減化を図ることができないとい
う問題点があった。

【０００９】すなわち、ダクト等から発生する定常的な
振動騒音源の場合は、図５に示すように、振動騒音源１
０１から所定の時間遅れｔを有して加算器１０４に入力
される振動騒音信号ｄに対し適応制御回路１０３に入力
された参照信号ｘはエンジンの運転状態の変化に追随し
た制御信号ｙを出力するので、誤差信号εを略０にする
ことができ、振動騒音の低減化が図ることができるが、
一方自動車等の車輌の場合は、エンジン回転数や負荷状
態等エンジンの運転パラメータに応じて振動騒音波形が
変化し、また演算処理に時間を要するため、周期性を有
する振動騒音波形のみについて、例えば入力信号ｘに対
して少なくとも一周期遅れで、しかも前記入力信号ｘと
同一の振動騒音波形を有する波形に対して選択的に振動
騒音が制御されることとなるため、所望の迅速な適応制
御を行うことができないという問題点があった。

【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、時々刻々と変化する系に対しても追従性
が良好な高収束性を有する車輌用振動騒音制御装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、少なくとも車輌駆動用パワープラントを含
む振動騒音源に起因して車体又は車室内の少なくとも１
つ以上の所定領域において発生する周期的または擬似周
期的な振動騒音に対し、所定の入力信号をフィルタリン
グすることにより前記振動騒音源から前記所定領域の間
の伝達特性を変化させる制御信号を出力する第１のフィ
ルタ手段と、前記制御信号を駆動騒音に変換する電気機
械変換手段と、前記振動騒音源に起因して前記所定領域
において発生する振動騒音と前記電気機械変換手段によ
って変換された駆動騒音とのベクトル的な総和により減
じられる振動騒音誤差信号を前記所定領域において検出
する誤差信号検出手段と、前記電気機械変換手段と前記
誤差信号検出手段との間に形成される振動騒音伝達経路
の伝達特性を表現する第２のフィルタ手段と、前記誤差
信号検出手段の検出結果と前記第２のフィルタ手段から
出力される伝達特性補正信号と前記第１のフィルタ手段
のフィルタ係数に基づいて前記振動騒音誤差信号が最小
値となるように前記フィルタ係数を更新する制御信号更
新手段とを備えた車輌用振動騒音制御装置において、車
輌駆動用エンジンの運転状態を示す外部信号を検出する
外部信号検出手段と、前記制御信号更新手段が前記制御
信号の更新補正量を制御する制御手段と、該制御手段が
前記外部信号検出手段の検出結果に応じて前記更新補正
量を連続的に変化させる変化手段とを具備していること
を特徴としている。

【００１２】また、前記車輌駆動用エンジンの運転状態
を検出する運転状態検出手段を有すると共に、該運転状
態検出手段が、少なくともエンジン回転数を検出する回
転数検出手段と、吸気管内絶対圧を検出する絶対圧検出
手段と、燃料噴射量を検出する噴射量検出手段と、スロ
ットル弁の弁開度を検出する弁開度検出手段とを含み、
前記外部信号検出手段により検出される外部信号が、前
記運転状態検出手段により検出された検出信号と、該検
出信号の変化度合を示す変化速度信号及び変化加速度信
号のうち、少なくとも１つ又は複数の組合わせから構成
されていることを特徴としている。

【００１３】さらに、本発明は、前記外部信号検出手段
により検出される外部信号は、第１の演算手段により演
算処理されて出力されると共に、前記変化手段が、前記
第１の演算手段から出力された外部信号検出手段の検出
結果と前記誤差信号検出手段の検出結果に基づき前記更
新補正量の変化量を演算する第２の演算手段を有してい
ることを特徴としている。

【００１４】

【作用】能動制御において振動騒音源から発生する振動
騒音を低減するための要因としては、所望の制御信号に
早期に収束させるための収束速度と残留誤差を示す誤差
信号を最小値とする低減効果量とがあり、さらにこれら
収束速度及び低減効果量を支配する要因としては、 (i) 制御信号を出力するフィルタ手段に使用されるフ
ィルタのタップ(フィルタ係数)の更新個数 (ii) フィルタ係数を更新し、制御信号を生成する更新
手段のアルゴリズム（計算方法） (iii)更新手段の演算速度 (iv) 制御信号の更新補正量を制御する制御手段があると考えられる。

【００１５】しかし、（ｉ）フィルタ係数の更新個数が
少ない場合は収束速度を向上させることができるが、自
動車等の車輌のように系が複雑になると或る程度の低減
効果量を得るためには多数のフィルタ係数を更新するこ
とが要求されるため、フィルタ係数の更新個数を少なく
して収束速度を向上させるのは不可能に近い。

【００１６】(ii)更新手段に使用される適応アルゴリズ
ムとしては、現在のところ従来から一般に使用されてい
るＬＭＳ法の使用が最も好ましいと考えられる。

【００１７】(iii)演算速度については、近年における
コンピュータ分野の技術発展に伴い、演算素子の計算速
度の向上には目覚ましいものがあるが、現在の技術をも
ってしても演算素子の計算速度のみで前記収束速度の向
上に対処することは困難である。

【００１８】一方、(iv)制御手段により制御される更新
補正量、すなわちステップサイズパラメータμの設定値
については数式（１）に示す制限が数学理論上存在する
(例えば、浜田晴夫「アダプティブフィルタの基礎（その
２）」日本音響学会誌４５巻９号（１９８９））。

【００１９】

【数１】ここでλｍａｘは、フィルタ手段（ＡＤＦ）の個々のタ
ップ入力の２乗平均値並びにタップ入力間の相関関数を
要素とする相関行列Ｒの最大固有値である。このステッ
プサイズパラメータμ（更新補正量）の設定に関して
は、その値を大きく設定すると収束速度が向上するもの
の系の安定性に欠け、またその値を小さく設定すると系
の安定化を図ることができるものの収束速度は低下する
という特性がある。そして、実際上の適用に関しては、
ノイズの混入等外乱対策としてステップサイズパラメー
タμは（１／λｍａｘ）よりかなり小さく、しかも
「０」に近い値に設定して系の安定化を図ることが行な
われている。特にフィルタ手段のフィルタ係数が最適値
近傍に到達したときにノイズによる誤差を検出した場合
には、所謂「揺らぎ現象」を起こすことが知られてお
り、したがってかかる場合にステップサイズパラメータ
μの値が大きいと「揺らぎ」も大きくなり、収束後の効
果量も低減する。そして、かかる観点から更新手段内に
おいて系の適応状況を把握し、適宜演算を行って前記ス
テップサイズパラメータμ（更新補正量）を連続的に変
化させる手法が考えられる。

【００２０】本発明は前記更新補正量に着目して車輌に
おける振動騒音の低減化を図ったものであって、上記
［課題を解決するための手段］に記した構成によれば、
車輌駆動用エンジンの運転状態を示す外部信号を検出
し、その検出結果に応じて更新補正量が連続的に変化す
るのでエンジンの運転状態に迅速に追従した制御信号が
生成される。

【００２１】また、外部信号は、エンジン回転数等のエ
ンジンの運転状態及びその変化度合を示す変化速度信号
及び変化加速度信号のうち少なくとも１つ又は複数の組
合せから構成されるので、振動騒音伝達特性の位相波形
の変化に素早く対応した制御信号の生成が可能となる。

【００２２】さらに、外部信号は第１の演算手段により
演算処理されて出力されると共に、変化手段が外部信号
と誤差信号とに基づいて更新補正量の変化量を演算する
第２の演算手段を有しているので、更新補正量の変化量
の演算と外部信号検出のための演算処理とを別個の演算
手段で実行されることとなり、収束速度の低下を回避す
ることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００２４】図１は本発明に係る車輌用振動騒音制御装
置の一実施例を示した全体構成図である。

【００２５】図中、１は各シリンダに吸気弁と排気弁
（図示せず）とを各１対宛設けたＤＯＨＣ直列４気筒の
車輌駆動用エンジン（以下、単に「エンジン」という）
であって、該エンジン１の吸気管２の途中にはスロット
ルボディ３が設けられ、その内部にはスロットル弁３′
が配されている。また、スロットル弁３′にはスロット
ル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、スロッ
トル弁３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コン
トロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給す
る。

【００２６】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３′との間且つ吸気管２の図示しない燃料ポンプに接続
されるとともにＥＣＵ５に電気的に接続され、当該ＥＣ
Ｕ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御され
る。

【００２７】また、吸気管２のスロットル弁３′の下流
側には分岐管７が設けられ、該分岐管７の先端には絶対
圧（ＰＢＡ）センサ８が取付けられている。該ＰＢＡセ
ンサ８はＥＣＵ５に電気的に接続されており、吸気管２
内の絶対圧ＰＢＡは前記ＰＢＡセンサ８により電気信号
に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２８】また、エンジン１の図示しない、例えばク
ランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ９が取
り付けられている。

【００２９】ＮＥセンサ９はエンジン１のクランク軸の
１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パルス
（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該ＴＤ
Ｃ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００３０】エンジン１の各気筒の点火プラグ１１は、
ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５により点火時期
が制御される。

【００３１】また、エンジン１の前部及び後部には１対
の自己伸縮型エンジンマウント（電気機械変換手段）１
２ａ，１２ｂが配設されている。該自己伸縮型エンジン
マウント１２ａ，１２ｂは、具体的には、その上端が弾
性ゴム１３ａ，１３ｂを介してエンジン１に接続される
と共に下端は車体クレーム１４に支持されている。

【００３２】また、前記自己伸縮型エンジンマウント１
２ａ，１２ｂには、ボイスコイル・モータ（ＶＣＭ）１
５ａ，１５ｂが内有され、エンジンの振動に応じてＥＣ
Ｕ５からの信号によりエンジンの振動を制御する。すな
わち、自己伸縮型エンジンマウント１２ａ，１２ｂは、
液体が充填された液室（図示せず）を内有し、振動源側
（エンジン１）に固定された弾性ゴム１３ａ，１３ｂが
伸縮して振動源の振動が車体に伝達されるのを防止す
る。

【００３３】さらに、ＥＣＵ５には、エンジンの振動騒
音を能動的に低減する振動騒音制御系１６が電気的に接
続され、該振動騒音制御系１６は、ＥＣＵ５からの信号
により前記振動騒音を制御する。

【００３４】しかして、ＥＣＵ５は、上述の各種センサ
からの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベル
に修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する
等の機能を有する入力回路５ａと、中央演算処理回路
（以下「ＣＰＵ」という）５ｂと、該ＣＰＵ５ｂで実行
される各種演算プログラムや後述する各種マップ及び演
算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶手段
５ｃと、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１１及び振動騒
音制御系１６に出力信号を供給する出力回路５ｄとを備
えている。

【００３５】また、ＣＰＵ５ｂは、エンジンの運転状態
に応じ、数式（２）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに
同期して燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算す
る。ＴＯＵＴ＝ＴｉＭ×Ｋ１＋Ｋ２ …（２）ここで、ＴｉＭはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧
ＰＢＡとに応じて設定される基本燃料噴射時間であっ
て、記憶手段５ｃ（ＲＯＭ）にはこのＴｉＭ値を決定す
るためのＴｉＭマップが予め記憶されている。

【００３６】また、Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパ
ラメータ信号に応じて演算される補正係数及び補正変数
であって、各気筒毎にエンジンの運転状態に応じた燃費
特性や加速特性等の諸特性の最適化が図られるような所
定値に設定される。

【００３７】さらに、ＣＰＵ５ｂは、上述のエンジンパ
ラメータ（エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａ、燃料噴射時間ＴＯＵＴ、スロットル弁の弁開度θＴ
Ｈ）の検出信号を取り込んで、これら検出信号の変化度
合を示す変化速度信号（１階微分信号）、すなわちｄＮ
Ｅ／ｄｔ，ｄＰＢＡ／ｄｔ，ｄＴＯＵＴ／ｄｔ及びｄθ
ＴＨ／ｄｔ、並びに変化加速度信号（２階微分信号）、
すなわちｄ²ＮＥ／ｄｔ²，ｄ²ＰＢＡ／ｄｔ²，ｄ²ＴＯ
ＵＴ／ｄｔ²及びｄ²θＴＨ／ｄｔ²を演算し、これらエ
ンジンパラメータの検出信号、変化速度信号、変化加速
度信号のうち少なくとも１つ又は複数の信号を組合わせ
た信号を外部信号として振動騒音制御系１６に供給す
る。

【００３８】しかして、振動騒音制御系１６は、具体的
には図２に示す如く構成されている。

【００３９】１７はエンジン１の近傍に配設された振動
騒音センサであって、該振動騒音センサ１７により検出
された振動騒音信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄコンバ
ータ１８により所定のサンプリング間隔Ｔ（サンプリン
グ周波数（１／Ｔ））で量子化されて、周波数がサンプ
リング周波数であるデジタル信号としてのパルス信号Ｘ
に変換され、高速演算可能なＤＳＰ（Digital Signal P
rocessor）１０に入力される。具体的には、パルス信号
ＸはＡＤＦとしてのウィーナーフィルタ（以下「Ｗフィ
ルタ」という）（第１のフィルタ手段）１９に入力さ
れ、該Ｗフィルタ１９からはパルス信号Ｘの発生間隔に
応じた振動騒音信号と逆位相を有する制御信号Ｘ´が出
力される。そして、Ｄ／Ａコンバータ２０でアナログ信
号に変換された後、増幅器２１で増幅される。この増幅
された制御信号（Ｘ´）を、機械的に駆動騒音に変換す
る自己伸縮型エンジンマウント１２や車体２２等の振動
伝達経路を介して、振動騒音を低減すべき所定領域、例
えば、ステアリングや乗員の頭上に駆動騒音Ｙとして伝
播する。

【００４０】一方、エンジン１からの振動騒音Ｄは、自
己伸縮型エンジンマウント１２や車体２２等の振動伝達
経路を介して上記振動騒音を低減すべき所定領域に伝播
する。そして、この所定の位置で、上記駆動騒音Ｙと振
動騒音Ｄが物理的に加算（相殺）される。振動騒音を低
減すべき所定領域には、加速度センサ２３が配設されて
おり、振動騒音Ｄと駆動騒音Ｙとの偏差を示す誤差信号
εが加速度センサ２３から出力され、ＤＳＰ１０にフィ
ードバックされる。すなわち、誤差信号εは適応アルゴ
リズムとしてのＬＭＳ処理部２４（制御信号更新手段）
に入力され、該誤差信号εが最小となるように所定の演
算処理がなされてＷフィルタ１９にフィードバックされ
る。

【００４１】具体的には、誤差信号εは、ＤＳＰ１０の
第１の乗算器２６に入力される一方、該第１の乗算器２
６には毎回の更新補正量の大きさを制御するステップサ
イズパラメータμが制御手段２５から入力される。尚、
制御手段２５は、後述するように、ＥＣＵ５からのエン
ジン運転状態を示す外部信号を取込み、前記ステップサ
イズパラメータμは、前記エンジンの運転状態に適合し
た数値に設定される。

【００４２】しかして、第１の乗算器２６で誤差信号ε
とステップサイズパラメータμとが積和演算されて生成
された出力信号Ｕは第２の乗算器２７に入力される一
方、該第２の乗算器２７には補正フィルタ（以下、「Ｃ
フィルタ」という）（第２のフィルタ手段）２８からの
伝達特性補正信号（以下、「補正信号」という）Ｒが入
力される。Ｃフィルタ２８は、自己伸縮型エンジンマウ
ント１２及び車体２２に起因して生じるＷフィルタ１９
からの制御信号Ｘ′の伝達特性の位相変化を補正する作
用を有し、系に対して同定された伝達特性（位相波形）
が予め記憶されている。そして、パルス信号Ｘが所定の
サンプリング周期毎にＣフィルタ２８に入力されると、
該Ｃフィルタ２８は、積和演算を行うことなく、自己伸
縮型エンジンマウント１２及び車体２２の振動騒音伝達
経路の伝達特性に対応する補正信号Ｒを出力し、該出力
された補正信号Ｒは第２の乗算器２７に入力される。

【００４３】次いで、第２の乗算器２７から出力された
出力信号Ｖは負値に変換されて第２の加算器２９に入力
され、さらにＷフィルタ１９からの信号と加算される。
そして、第２の加算器２９からの出力信号は遅延器３０
に記憶され、次いで該遅延器３０からの出力信号はサン
プリング周期毎に出力され、Ｗフィルタ１９のフィルタ
係数更新が行なわれる。

【００４４】しかして、前記制御手段２５は、ＥＣＵ５
からの外部信号に応じてステップサイズパラメータμを
連続的に変化させる変化手段を具備している。すなわ
ち、該制御手段では前記変化手段により前記外部信号に
基づいてステップサイズパラメータμの変化量が演算さ
れる。

【００４５】図３は前記変化手段の一実施例を示すタイ
ムチャートであって、外部信号としてスロットル弁開度
θＴＨ及びエンジン回転数ＮＥと、その変化速度信号ｄ
θＴＨ／ｄｔ，ｄＮＥ／ｄｔを取り込んで、ステップサ
イズパラメータμを可変とした場合のステップサイズパ
ラメータμの設定例を示している。

【００４６】すなわち、エンジンの運転状態が過渡的に
急変した場合、つまり、スロットル弁３′の弁開度θＴ
Ｈが急変すると（θＴＨ０→θＴＨ１）直ちに燃料噴射
量（燃料噴射時間ＴＯＵＴ）が増加し、出力トルクＴは
略時間遅れを有することなく変化を開始するため（Ｔ０
→Ｔ１）、ステップサイズパラメータμはスロットル弁
３′の変化と同時に増大させる（図中、ｔ１で示す）。

【００４７】一方、エンジン回転数ＮＥはスロットル弁
３′の変動開始より稍遅れて変化を開始する一方（図
中、ｔ２で示す）、そのスロットル弁３′の変化が終了
した後（図中、ｔ３で示す）、所定時間経過後にエンジ
ン回転数ＮＥの変化は終了する（図中、ｔ４で示す）。
したがって、ステップサイズパラメータμは、エンジン
回転数ＮＥの変化が終了するまで所定値μ１を維持して
おく必要がある。

【００４８】つまり、ステップサイズパラメータμはス
ロットル弁３′の弁開度θＴＨの急変する時間ｔ１（＜
ｔ２）において増大させ、かつエンジン回転数ＮＥの変
化が終了する時間ｔ４（＞ｔ３）おいて減少させるよう
に制御手段２５で演算処理される。

【００４９】具体的には、本実施例ではステップサイズ
パラメータμは振動伝達特性の位相変化に敏感に反応さ
せるべくスロットル弁θＴＨ、及びエンジン回転数ＮＥ
の変化速度に基づき数式（３），（４）により決定され
る。

【００５０】

【数２】

【００５１】

【数３】ここでα（−１＜α＜０）は補正係数（例えば、−０．
５）、ＮＥｏはアイドル回転数（例えば、６００ｒｐ
ｍ）に相当する周波数（例えば、１０Ｈｚ）、ＮＥｍａ
ｘは上限回転数（例えば、６０００ｒｐｍ）に相当する
周波数（例えば、１００Ｈｚ）である。

【００５２】これにより、エンジンの回転に同期して発
生する振動騒音の位相波形の周期が大きいエンジン回転
数ＮＥの低いときは、エンジン回転数ＮＥの高いときに
比べ、ステップサイズパラメータμを大きく設定するこ
とができ、エンジン回転数ＮＥが低いときであっても収
束性が低下するのを防ぐことができる。

【００５３】また、μ₀はエンジンがアイドル運転状態
にあるときのステップサイズパラメータ（例えば、０．
０５）である。

【００５４】さらに、β₁はステップサイズパラメータ
μやスロットル弁３′の変化速度の最大値に基づいて決
定される係数（例えば、１．５１〜１５．８）であり、
β₂はステップサイズパラメータμやエンジン回転数Ｎ
Ｅの変化速度の最大値に基づいて決定される係数（例え
ば、０．０３〜０．３３）である。

【００５５】図３から明らかなように時間ｔ１から時間
ｔ２までは、｛（β₁｜ｄθＴＨ／ｄｔ｜）＞（β₂｜ｄ
ＮＥ／ｄｔ｜）｝が成立するので前記数式（３）により
ステップサイズパラメータμが算出され、時間ｔ２から
時間ｔ３までは（β₁｜ｄθＴＨ／ｄｔ｜）と（β₂｜ｄ
ＮＥ／ｄｔ｜）との大小比較により、前記数式（３）又
は前記数式（４）によりステップサイズパラメータμが
算出され、時間ｔ３から時間ｔ４までは｛（β₁｜ｄθ
ＴＨ／ｄｔ｜）≦（β₂｜ｄＮＥ／ｄｔ｜）｝が成立す
るので前記数式（４）によりステップサイズパラメータ
μが算出される。そして、これらステップサイズパラメ
ータμを利用して所望の適応制御が行われることとな
る。

【００５６】また、上記車輌用振動騒音制御装置におい
ては、外部信号検出のための演算処理をＥＣＵ５で行う
一方、ステップサイズパラメータμの演算をＤＳＰ１０
に内蔵されたＬＭＳ処理部２４内の制御手段２５で行う
ので、演算速度の低下を極力防ぐことができる。

【００５７】尚、上記実施例ではスロットル弁３′の弁
開度θＴＨをエンジン過度時の運転パラメータとしてス
テップサイズパラメータμを算出したが、エンジンの負
荷状態を示すパラメータとして前記スロットル弁３′の
弁開度θＴＨに代えて、或いはスロットル弁３′の弁開
度θＴＨと共に、吸気管内絶対圧ＰＢＡ（ＰＢＡセンサ
８により検出される）を使用してもよいことはいうまで
もない。

【００５８】また、上記実施例では、スロットル弁３′
の弁開度θＴＨやエンジン回転数ＮＥ等エンジンの運転
パラメータの変化速度に基づきステップサイズパラメー
タμを連続的に可変とする例を示したが、これらの変化
加速度（ｄ²θＴＨ／ｄｔ²，ｄ²ＮＥ／ｄｔ²等）を外部
信号として使用し、振動騒音伝達特性の位相変化に対し
より応動性を向上させるように構成するも好ましく、ま
た、これら運転パラメータ、及びその変化速度並びにそ
の変化加速度信号を組合わせて外部信号を作成し、これ
らの外部信号に基づいてステップサイズパラメータμを
算出することにより、駆動信号Ｙの収束性がより向上す
るように構成するのも好ましい。

【００５９】さらに、上記実施例では、Ａ／Ｄコンバー
タ１８によりアナログ信号を所定のサンプリング周期Ｔ
でサンプリングした後、Ｗフィルタ１９に入力している
例を示したが、振動伝達特性に対応する出力特性を予め
Ｗフィルタ１９に記憶させておき、エンジンの回転に同
期するパルス信号をＷフィルタ１９に入力させて、前記
振動伝達特性に対応する制御信号Ｘ′を出力させるよう
に構成してもよく、この場合はＡ／Ｄ変コンバータ１８
の省略が可能である。また、この場合においても、エン
ジン低回転時においては入力信号であるパルス信号の入
力間隔が大きくなるため、前記数式（３），（４）を使
用することにより上述と同様の理由により、エンジン低
回転時のステップサイズパラメータμをエンジン高回転
時のステップサイズパラメータμより大きく設定するこ
とができ、エンジン低回転時における収束性の低下を防
ぐことができる。

【００６０】さらに、上記実施例では単一の振動騒音セ
ンサ１７に基づく例を示したが、複数の振動騒音源に複
数の振動騒音センサを設けて適応制御を行う所謂マルチ
チャネル方式にも適用できるのはいうまでもない。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、車
輌駆動用エンジンの運転状態を示す外部信号を検出し、
制御信号更新手段が制御信号の更新補正量を制御し、制
御手段が外部信号検出手段の検出結果に応じて更新補正
量を連続的に変化させるので、エンジンの運転状態の変
化に追随した更新補正量を使用して適応制御を行うこと
ができ、適応制御の収束性向上を図ることができ、広範
囲に優れた振動騒音低減効果を実現することができる。
すなわち、エンジンの運転状態の変化が微小であるとき
は更新補正量が小さく設定され、エンジンの運転状態が
急変したときはその運転状態の変化に追随して更新補正
量も大きく設定されることとなり、収束速度及び低減効
果量が共に向上し、所望の振動騒音低減化を図ることが
できる。

【００６２】また、前記車輌駆動用エンジンの運転状態
を検出する運転状態検出手段を有すると共に、該運転状
態検出手段が、少なくともエンジン回転数を検出する回
転数検出手段と、吸気管内絶対圧を検出する絶対圧検出
手段と、燃料噴射量を検出する噴射量検出手段と、スロ
ットル弁の弁開度を検出する弁開度検出手段とを含み、
前記外部信号検出手段により検出される外部信号が、前
記運転状態検出手段により検出される検出信号と、該検
出信号の変化度合を示す変化速度信号及び変化加速度信
号のうち、少なくとも１つ又は複数の組合わせから構成
されることにより、運転状態がわずかに変化しても該運
転状態の変化に応動性よく追随することができる。

【００６３】さらに、本発明は前記外部信号検出手段に
より検出される外部信号は、第１の演算手段により演算
処理されて出力されると共に、前記変化手段が、前記第
１の演算手段から出力された外部信号検出手段の検出結
果と前記誤差信号検出手段の検出結果に基づき前記更新
補正量の変化量を演算する第２の演算手段を有している
ので、更新手段内における計算量の大幅な増大を招くこ
ともなく、演算時間は比較的短くて済み、収束速度の低
下を招くこともなく、所望の振動騒音低減を高精度に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車輌用振動騒音制御装置の一実施
例を示すブロック構成図である。

【図２】振動騒音制御系のブロック構成図である。

【図３】ステップサイズパラメータμの可変例を示すタ
イムチャートである。

【図４】従来例のブロック構成図である。

【図５】定常的な振動騒音波形に対する従来の適応制御
を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

１内燃エンジン４ θＴＨセンサ（運転状態検出手段）５ＥＣＵ（外部信号検出手段、噴射量検出手段、第
１の演算手段）８ＰＢＡセンサ（運転状態検出手段）９ＮＥセンサ（運転状態検出手段）１９Ｗフィルタ（フィルタ手段）２４ＬＭＳ処理部（制御信号生成手段）２５制御手段（変化手段、第２の演算手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−178046（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−220926（ＪＰ，Ａ) 特開平３−219139（ＪＰ，Ａ) 特開平３−219140（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 15/02 B60K 5/12 F02B 77/00 G05D 19/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも車輌駆動用パワープラント
（１）を含む振動騒音源に起因して車体（２２）又は車
室内の少なくとも１つ以上の所定領域において発生する
周期的または擬似周期的な振動騒音に対し、所定の入力
信号をフィルタリングすることにより前記振動騒音源か
ら前記所定領域の間の伝達特性を変化させる制御信号
（Ｘ´）を出力する第１のフィルタ手段（１９）と、前記制御信号（Ｘ´）を駆動騒音に変換する電気機械変
換手段（１２）と、前記振動騒音源に起因して前記所定領域において発生す
る振動騒音と前記電気機械変換手段（１２）によって変
換された駆動騒音とのベクトル的な総和により減じられ
る振動騒音誤差信号を前記所定領域において検出する誤
差信号検出手段（２３）と、前記電気機械変換手段（１２）と前記誤差信号検出手段
（２３）との間に形成される振動騒音伝達経路の伝達特
性を表現する第２のフィルタ手段（２８）と、前記誤差信号検出手段（２３）の検出結果と前記第２の
フィルタ手段（２８）から出力される伝達特性補正信号
と前記第１のフィルタ手段（１９）のフィルタ係数に基
づいて前記振動騒音誤差信号が最小値となるように前記
フィルタ係数を更新する制御信号更新手段（２４）とを
備えた車輌用振動騒音制御装置において、車輌駆動用エンジンの運転状態を示す外部信号を検出す
る外部信号検出手段（５）と、前記制御信号更新手段
（２４）が前記制御信号（Ｘ´）の更新補正量を制御す
る制御手段（２５）と、該制御手段（２５）が前記外部
信号検出手段（５）の検出結果に応じて前記更新補正量
を連続的に変化させる変化手段とを具備していることを
特徴とする車輌用振動騒音制御装置。
【請求項２】前記車輌駆動用エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段を有すると共に、該運転状態検
出手段が、少なくともエンジン回転数を検出する回転数
検出手段（９）と、吸気管内絶対圧を検出する絶対圧検
出手段（８）と、燃料噴射量を検出する噴射量検出手段
（５ｂ）と、スロットル弁の弁開度を検出する弁開度検
出手段（４）とを含み、前記外部信号検出手段（５）により検出される外部信号
が、前記運転状態検出手段により検出された検出信号
と、該検出信号の変化度合を示す変化速度信号及び変化
加速度信号のうち、少なくとも１つ又は複数の組合わせ
から構成されていることを特徴とする請求項１記載の車
輌用振動騒音制御装置。
【請求項３】前記外部信号検出手段（５）により検出
される外部信号は、第１の演算手段（５ｂ）により演算
処理されて出力されると共に、前記変化手段が、前記第
１の演算手段（５ｂ）から出力された外部信号検出手段
（５）の検出結果と前記誤差信号検出手段（２３）の検
出結果に基づき前記更新補正量の変化量を演算する第２
の演算手段（２６）を有していることを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の車輌用振動騒音制御装置。