JP3550158B2 - 車輌用振動騒音制御装置 - Google Patents
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Description
【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装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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１８は、この種の振動騒音制御装置を自動車等の車輌に適用した場合のブロック構成図である。
【０００４】
該振動騒音制御装置においては、振動騒音センサ１０１により検出された振動騒音はＡ／Ｄコンバータ１０２によってサンプリングされ、デジタルデータの入力信号ｘとして適応制御回路１０３に入力される。次いで、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１０４でアナログ信号に変換され、振動伝達経路中に配設されたエンジンマウント１０５及び車体１０６を経て車体の床などに設けられた加速度センサ等の加算器１０７に相殺信号ｙとして入力される。
【０００５】
一方、前記加算器１０７には、エンジン等の振動騒音源１０８から振動騒音信号ｄが入力されており、前記加算器１０７からは振動騒音信号ｄと相殺信号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と相殺信号ｙとの相殺誤差を示すものであり、上記能動振動制御装置においては前記誤差信号εが最小値となるように相殺信号の逆位相の伝達特性を変更することにより騒音の低減が図られている。
【０００６】
また、適応制御回路１０３は、一般的には図１９に示すフィルタードＸ−ＬＭＳアルゴリズムと呼称されるアルゴリズム構成が採用される。すなわち、該適応制御回路１０３は、有限長インパルス応答(Finite Impulse Response:以下「ＦＩＲ」という）形のＡＤＦとしてのウィーナーフィルタ（以下、「Ｗフィルタ」という）１０９と、アルゴリズム（計算法）としての最小２乗平均法(Least Mean Square Method:以下「ＬＭＳ法」という）を利用して最適相殺信号（伝達特性）を生成する適応アルゴリズム（ＬＭＳ）処理部１１０と、振動騒音伝達経路中におけるＷフィルタ１０９からの振動騒音伝達特性の位相変化を補正する補正デジタルフィルタ（以下、「Ｃフィルタ」という）１１１とを備えている。
【０００７】
上記適応制御回路１０３を備えた振動騒音制御装置においては、Ｃフィルタ１１１により振動騒音伝達経路中に配設されたエンジンマウント１０５等による伝達特性の位相変化の影響を回避することができ、所望の相殺信号ｙを加算器１０７に入力することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の振動騒音制御装置においては、入力信号ｘが時系列的波形でもってＷフィルタ１０９及びＣフィルタ１１１に入力されるため、Ｗフィルタ１０９及びＣフィルタ１１１において、夫々のタップ毎に入力信号ｘとの間で積和演算を実行しなければならず、演算処理に時間を要するという問題点があった。すなわち、自動車等の車輌における振動騒音のように複雑な系の振動騒音を制御するためにはフィルタのタップ長を長くする必要がある一方、フィルタのタップ長が長くなると、それだけ積和演算に時間を要することとなり、振動騒音を低減するための収束速度が低下するという問題点があった。
【０００９】
また、車輌の振動騒音は、エンジンの回転及び燃焼状態等エンジンの各運転状態が複雑に絡み合って生じ、しかもこれらのエンジンの運転状態に応じて夫々固有の振動波形、固有の周波数等を有するため、これら全ての運転状態を一括して単一の信号により処理しても誤差信号εを所望値にまで低減することが困難であり、高精度の振動騒音制御を行うことができないという問題点があった。
【００１０】
さらに、上記従来の振動騒音制御装置においては、振動騒音がＡ／Ｄコンバータ１０２により一定のサンプリング周期でサンプリングされているため、自動車などの車輌のようにエンジンの回転変動等により振動騒音伝達特性が大きく変化する系に対しては、適切な振動騒音制御を行うことができないという問題点があった。
【００１１】
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、車輌における振動騒音源から発生する周期的又は擬似周期的な振動騒音に対し、収束速度を向上させてより適切かつ高精度な適応制御を行うことができ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。
【００１２】
【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の第１の態様は、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信号に変換して該駆動信号により振動騒音を制御する電気機械変換手段と、該電気機械変換手段からの出力により、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参照信号と前記第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、前記振動騒音源の駆動周期に同期して発生する第１のパルス信号を検出するパルス信号検出手段と、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に同期する第２のパルス信号を前記パルス信号検出手段により検出された第１のパルス信号を分周して複数種生成するパルス信号生成手段と、該パルス信号生成手段により生成された第２のパルス信号の発生間隔に応じて第１のフィルタ手段のタップ長を変化させる変化手段とを備え、前記第２のフィルタ手段が、前記変化手段により変化した前記タップ長に応じて前記第２のフィルタ手段のフィルタ係数の擬似周期列を作成する擬似周期列作成手段を有し、かつ、前記第１のフィルタ手段が複数の適応型デジタルフィルタを具備すると共に、前記第２のフィルタ手段が前記複数の適応型デジタルフィルタに応じて複数の補正デジタルフィルタを有し、前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号が前記所定の入力信号として前記振動騒音特性に応じて夫々前記複数の適応型デジタルフィルタ及び前記複数の補正デジタルフィルタに入力されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の第２の態様は、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信号に変換して該駆動信号により振動騒音を制御する電気機械変換手段と、該電気機械変換手段からの出力により、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参照信号と前記第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、前記振動騒音源からの駆動周期を所定微小角度毎に第１のパルス信号として検出する駆動周期信号検出手段と、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に同期する第２のパルス信号を前記駆動周期信号検出手段により検出された第１のパルス信号を分周して複数種生成するパルス信号生成手段と、前記駆動周期信号検出手段により検出される第１のパルス信号の検出タイミングに応じてサンプリング周期を決定するサンプリング周期決定手段とを備え、前記第２のフィルタ手段が、前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期に応じて第２のフィルタ手段の伝達特性を補正する伝達特性補正手段を有し、前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期で前記第１のフィルタ手段のフィルタ係数の出力及び更新を行う一連の動作を支配すると共に、前記第１のフィルタ手段のタップ長が前記第１のパルス信号に対する第２のパルス信号の分周比とされ、かつ、前記第１のフィルタ手段が複数の適応型デジタルフィルタを具備すると共に、前記第２のフィルタ手段が前記複数の適応型デジタルフィルタに応じて複数の補正デジタルフィルタを有し、前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号が前記所定の入力信号として前記振動騒音特性に応じて夫々複数の適応型デジタルフィルタ及び前記複数の補正デジタルフィルタに入力されることを特徴としている。
【００１４】
そして、前記第１の態様において、前記パワープラントのクランク軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第１の基礎パルス信号と、前記パワープラントのカム軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第２の基礎パルス信号と、前記パワープラントに燃焼を生じさせる点火信号である第３の基礎パルス信号と、前記パワープラントを制御するパワープラント制御手段が有する第４の基礎パルス信号のうち少なくとも１個以上の基礎パルス信号を有し、前記パルス信号検出手段（５）により検出される第１のパルス信号が、これら第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号から構成されるのが好ましく、また、前記第２の態様において、前記パワープラントのクランク軸に固着されたフライホイールの回転信号を検出する第１の回転信号検出手段と、前記クランク軸の回転信号を検出する第２の回転信号検出手段と、前記パワープラントのカム軸の回転信号を検出する第３の回転信号検出手段のうち少なくとも１つ以上を有し、前記駆動周期信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記第１乃至第３の回転信号検出手段の検出結果に基づいて生成されるのが好ましい。
【００１５】
また、上記第１の態様において、前記第２のフィルタ手段は、サンプリング周期に対する振動騒音周期の割合であるポイント数を前記パルス信号生成手段により生成された第２のパルス信号の発生間隔とサンプリング周期とに応じて算出するポイント数算出手段と、前記ポイント数算出手段により算出されたポイント数と前記第１のフィルタ手段のタップ長とを一致させる一致手段とを備え、かつ、前記擬似周期列作成手段は、前記ポイント数が前記第２のフィルタ手段のタップ長よりも小さい場合は、数式（１）に基づいて、擬似周期列を作成する第１の周期列作成手段と、前記ポイント数が前記第２のフィルタ手段のタップ長よりも大きい場合は、数式（２）に基づいて擬似周期列を作成する第２の周期列作成手段とを有し、さらに前記第２のフィルタ手段は、前記擬似周期列作成手段により作成された擬似周期列に応じて参照信号を生成する参照信号生成手段を具備していることを特徴としている。
【００１６】
【数３】
（ｎ＝０，１，２，…，ｎ−１）
（ａ＝０，１，２，…ＪdivＮ）
（但し、（Ｃ〜）は擬似周期列、（Ｃ∧）は第２のフィルタ手段のフィルタ係数、Ｊは第２のフィルタ手段のタップ長、Ｎはポイント数、（ＪdivＮ）は（Ｊ／Ｎ）の切り捨て整数）
次式
【００１７】
【数４】
（但し、（０，…，０）の個数は（Ｎ−Ｊ）個）
そして、具体的には、前記擬似周期列作成手段より作成された擬似周期列を２周期の長さに亘って記憶する記憶手段を有すると共に、前記参照信号生成手段は、前記擬似周期列の前記２周期の範囲中から１周期分の読出範囲をシフトさせながら参照信号を生成するのが好ましく、又は前記参照信号生成手段は、前記擬似周期列に応じてサンプリング周期毎にシフトさせて参照信号を生成するのが好ましい。
【００１８】
また、上記第２の態様において、周波数帯域が前記パワープラントの回転数に応じて所定周波数毎に複数に区分されると共に、複数の伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、かつ該伝達特性補正手段が、前記所定周波数と前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期とに応じて前記複数の伝達特性から最適伝達特性を選択する選択手段を有していることを特徴とし、又は前記パワープラントの上限回転数に対応する周波数に対し適数倍の高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、該伝達特性補正手段が、前記高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出する伝達特性算出手段を有していることを特徴としている。
【００１９】
さらに、前記車輌駆動用パワープラントは４サイクルエンジンの場合は、クランク軸２回転毎に基準信号を検出する基準信号検出手段と、該基準信号検出手段により検出された基準信号と前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号とを同期させる同期手段とを備え、該同期手段は、前記基準信号と前記第２のパルス信号との同期を検出する同期検出手段を有し、該同期検出手段により前記第２のパルス信号と前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記第２のパルス信号とを同期させることを特徴とするのも好ましい。
【００２０】
また、上記第１及び第２の態様において、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音特性が、前記パワープラントを構成するエンジン気筒に特有の振動騒音特性とその他の構成部位に特有の振動騒音特性とに分離され、前記エンジン気筒に特有の振動騒音特性に対応する第２のパルス信号が前記所定の入力信号として各気筒毎に異なる適応型デジタルフィルタ及び補正デジタルフィルタに入力され、前記更新手段が各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成することを特徴とするのも好ましい。
【００２１】
【作用】
上記第１の態様によれば、第１の信号パルス（第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号、或いは第１乃至第３の回転信号検出手段からの信号）を分周することにより、振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に対応した複数種の第２のパルス信号が作成される。
【００２２】
そして、これら複数種の第２のパルス信号が複数のデジタルフィルタに入力され、これら前記複数の第２のパルス信号の発生間隔に応じ所定の伝達特性が前記複数のデジタルフィルタの夫々から出力される。
【００２３】
また、前記第２のパルス信号の発生間隔に応じて第１のフィルタ手段のタップ長が変化し、さらにタップ長の長さの変化に応じ、ポイント数Ｎと第２のフィルタ手段のタップ長Ｊに基づき第２のフィルタ手段のフィルタ係数（Ｃ∧）から擬似周期列（Ｃ〜）が作成される。
【００２４】
図１６は、パワープラントから発する周期性を有する振動騒音成分波形と、サンプリング周期τに対する振動騒音周期Ｔ（第２のパルス信号のパルス間隔によって決まる第１のフィルタ手段のタップ長に相当する）の比を示すポイント数Ｎとの関係を示している。
【００２５】
すなわち、図１６（ａ）は、周期性を有する振動騒音波形を示し、図１６（ｂ）は該振動騒音の周期に同期して第１のフィルタ手段に入力される第２のパルス信号を示している。
【００２６】
図１６（ａ），（ｂ）から明らかなように、第２のパルス信号の発生間隔を計測して周期Ｔが検出されるため、該周期Ｔをサンプリング周期τで除算することによりポイント数Ｎ（＝Ｔ／τ）が算出される。
【００２７】
図１７は、擬似周期列の作成手法を示した説明図であって、ポイント数Ｎを第１のフィルタ手段のタップ長Ｉと一致させると共に、図１７（ａ）に示すように、第２のフィルタ手段のフィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊとポイント数Ｎとを比較し、前記フィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊがポイント数Ｎよりも大きいときは、前記数式（１）による演算を行って、図１７（ｂ）に示すように前記フィルタ係数（Ｃ∧）をポイント数Ｎの周期で順次加算してゆき、前記フィルタ係数（Ｃ∧）の擬似周期列（Ｃ〜）を作成する。
【００２８】
また、前記フィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊがポイント数Ｎよりも小さいときは前記数式（２）による演算を行い、図１７（ｃ）に示すように（Ｎ−Ｊ）個分だけ「０」を付加し前記フィルタ係数（Ｃ∧）の擬似周期列（Ｃ〜）を作成する。
このように、伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊとポイント数Ｎとを比較し、その比較結果に応じて適宜数式（１）又は数式（２）を使用して第２のフィルタ手段の擬似周期列（Ｃ〜）を算出することができる。
【００２９】
そして、擬似周期列（Ｃ〜）が記憶手段に記憶され、次いで擬似周期列（Ｃ〜）に応じて参照信号が生成される。
【００３０】
また、２周期分の擬似周期列（Ｃ〜）を記憶手段に記憶させ、所定のサンプリング周期毎に１周期分（ポイント数Ｎ）の読み出し範囲をシフトすることによっても参照信号を作成することができる。
【００３１】
さらに、第２の態様によれば、第１のパルス信号の検出タイミングに応じてサンプリング周期が決定され、該サンプリング周期に応じて複数種の第２のパルス信号が複数のデジタルフィルタに入力され、これら前記複数の第２のパルス信号の発生間隔に応じ所定の伝達特性が前記複数のデジタルフィルタの夫々から出力される。
【００３２】
また、該第２の態様によれば、パワープラントの回転数に対応する周波数に応じて複数の伝達特性から最適伝達特性を選択するか、又は高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出することにより、サンプリング周期が変動しても伝達特性補正手段の伝達補正特性を所望の特性とすることができる。
【００３３】
また、車両駆動用パワープラントが４サイクルエンジンの場合、４サイクルエンジンの振動騒音の発生原因となる振動（加振力）は次の３種類に分類される。すなわち
(1) クランク軸の回転等ピストン系往復質量による加振力
これに属する加振力としては慣性力、慣性偶力、慣性トルク等がある。
【００３４】
(2) カム軸等動弁系（吸気弁、排気弁）往復質量による加振力
これに属する加振力としては慣性力やモーメント等がある。
【００３５】
(3) 気筒内の爆発圧による加振力
これに属する加振力としては燃焼状態の変動に起因するトルク変動等がある。
【００３６】
ところで、前記ピストン系は、クランク軸が１回転する毎に往復運動するため、その振動（加振力）はクランク軸が１回転する毎に発生すると考えられる。
【００３７】
また、４サイクルエンジンにあっては、各気筒当たりカム軸１回転、すなわちクランク軸が２回転する間に吸気行程及び排気行程が各１回宛実行されるため、かかる動弁系往復質量による加振力はカム軸１回転当たり１回、すなわち、クランク軸が２回転する毎に１回生じることとなる。
【００３８】
同様に、爆発行程についてもカム軸１回転当たりに１回、すなわちクランク軸２回転当たりに１回実行されるので、気筒内の爆発圧による加振力もクランク軸２回転当たりに１回生じることとなる。すなわち、４サイクルエンジンにあっては、クランク軸２回転当たりに振動（加振力）が１回生じることとしてその振動騒音特性を全て表現することができる。
【００３９】
一方、第２のパルス信号はパルス信号生成手段により生成されてフィルタ手段に入力されるが、該第２のパルス信号のサンプリングに失敗したときは、入力される第２のパルス信号の入力間隔に時間的誤差が生じ、さらに該誤差は将来に亘って蓄積されるため大きな位相誤差を生じることとなり、フィルタ手段のフィルタ係数更新に悪影響を及ぼすこととなる。
【００４０】
そこで、本発明はクランク軸２回転に１回の割合で基準信号を発生させると共に、第２のパルス信号を前記基準信号に同期させ、かつ、同期に失敗したときは次回に発生する基準信号に基づいて再び該基準信号と第２のパルス信号を同期させることとしたので、同期失敗による位相誤差の発生を極力回避することができる。
【００４１】
さらに、第２のパルス信号のうち、エンジン気筒に特有の振動騒音特性を有する第２のパルス信号は各気筒毎に異なるデジタルフィルタ及び補正フィルタに入力され、かつ更新手段が、各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成するので、シリンダ内での燃焼によって壁面が加振されて振動が生じる場合においても気筒の物理的配置に応じた適応制御が行なわれる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説する。
【００４３】
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。
【００４４】
図中、１は例えば６気筒を有する車輌駆動用パワープラントの４サイクルエンジン（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。
【００４５】
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ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
【００４６】
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。
【００４７】
また、エンジン１のクランク軸周囲の所定位置にはＴＤＣセンサ９が取付けられている。
【００４８】
ＴＤＣセンサ９は、エンジン１のクランク軸の１２０°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ＴＤＣ信号パルスをＥＣＵ５に供給する。
【００４９】
すなわち、ＴＤＣ信号パルスは、各気筒の基準クランク角度位置を表わすものであって、具体的には、各気筒（＃１〜＃６ＣＹＬ）の圧縮行程終了時のＴＤＣ（上死点）前の所定クランク角度位置（例えば、１０°ＢＴＤＣ）で発生する。そして、ＥＣＵ５はＴＤＣ信号パルスの発生間隔を計測してエンジン回転数ＮＥの逆数であるＭＥ値を算出する。
【００５０】
また、エンジン１のシリンダヘッド上部には、各シリンダ毎に１対の排気弁と吸気弁とを備えた動弁系１０が設けられ、該動弁系１０のカム軸周囲にはカム軸センサ１１及び基準信号検出センサ１２が取り付けられている。
【００５１】
カム軸センサ１１は、クランク軸が２回転する間に等間隔で例えば２４個（例えば、クランク角３０°同期）の基礎パルス信号を出力し、該基礎パルス信号をＥＣＵ５に供給する。
【００５２】
また、基準信号検出センサ１２は、クランク軸２回転毎に特定の気筒の所定のクランク角度位置で基準信号を出力し、該基準信号をＥＣＵ５に供給する。すなわち、該基準信号は、所定クランク角度位置で前記基礎パルス信号と同期して発生する。
【００５３】
エンジン１の各気筒の点火プラグ１３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。
【００５４】
また、エンジン１の前部及び後部には電気機械変換手段としての１対の自己伸縮型エンジンマウント１４ａ，１４ｂが配設されている。具体的には、前記自己伸縮型エンジンマウント１４ａ，１４ｂは、その上端が弾性ゴム１５ａ，１５ｂ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１６に支持されている。
【００５５】
そして、前記自己伸縮型エンジンマウント１４ａ，１４ｂにはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７ａ，１７ｂが内有され、エンジンの振動に応じてＥＣＵ５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１４ａ，１４ｂは、液体が充填された液室（図示せず）を内有し、振動源（エンジン１）側に固定された弾性ゴム１５ａ，１５ｂを介して振動源の振動が車体に伝達されるのを防止する。
【００５６】
また、ＥＣＵ５には、振動騒音制御系１８が電気的に接続され、該振動騒音制御系１８は、ＥＣＵ５からの指令により制御信号を作成し、該制御信号は自己伸縮型エンジンマウント１４ａ、１４ｂに供給されて振動騒音を制御する。さらに、クランク軸３６に一体的に嵌合されたフライホイール３８近傍には、エンコーダ１９が配設され、該エンコーダ１９により検出されたフライホイール３８の回転信号は前記振動騒音制御系１８に供給される。
【００５７】
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１３、自己伸縮型エンジンマウント１４ａ、１４ｂ及び振動騒音制御系１８に出力信号を供給する出力回路５ｄとを備えている。
【００５８】
また、ＥＣＵ５（ＣＰＵ５ｂ）は、エンジン運転状態に応じ、数式（３）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。
【００５９】
ＴＯＵＴ＝ＴｉＭ×Ｋ１＋Ｋ２ …（３）
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。
【００６０】
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。
【００６１】
動弁系１０は、具体的には図２に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２０の上方に固設されたシリンダヘッドカバー２１内に配設され、吸気弁（又は排気弁）２２と、バルブスプリング２３と、支軸２４を中心にシーソー運動を行うロッカーアーム２５と、該ロッカーアーム２５に当接されるカム２６と、該カム２６が外嵌されたカム軸２７とを主要部として構成されている。
【００６２】
また、吸気弁（又は排気弁）２２は、その棒状ステム２８がバルブガイド２９に挿通摺接されると共に、その後部に設けられたばね受け３０と、該ばね受け３０に当接するバルブスプリング２３とで閉弁方向に弾性支持され、さらに、その先端はシリンダヘッド２０の燃焼室３１と吸気孔（又は排気孔）３２とが連通・遮断可能となるようにその開口部３３に当接可能とされている。
【００６３】
上記動弁系１０においては、カム軸２７と一体的に回転するカム２６と当接しているロッカーアーム２５がバルブスプリング２３の弾発付勢力に抗して周期的なシーソー運動を繰り返し、吸気弁（又は排気弁）２２を上下運動させている。
【００６４】
また、カム軸２７の一端には、図３に示すように、カム軸用プーリ３４が該カム軸２７と一体的に嵌合され、タイミングベルト３５を介してクランク軸３６の一端に該クランク軸３６と一体的に嵌合されたクランク軸用プーリ３７と連動可能とされ、かつ前記クランク軸用プーリ３７の他端には多数のリングギアが外周に形成されたフライホイール３８が固着されている。
【００６５】
図４は、本発明における振動騒音制御系１８の一実施例を模式的に示したシステム構成図であって（第１の実施例）、ＥＣＵ５を駆動させるためのクロック信号の周波数、すなわち駆動周波数（例えば、１０ＭＨｚ）をサンプリング周波数Ｆｓとして所定の適応制御を行う所謂固定サンプリング方式の場合を示しており、本実施例ではカム軸センサ１１により検出される検出信号を基礎パルス信号として使用した場合を示している。
【００６６】
該振動騒音制御系１８は、ＥＣＵ５から供給される基礎パルス信号（カム軸センサ１１により検出される）を分周して複数種のタイミングパルス信号Ｘ（入力信号）を生成する分周回路３９と、前記クロック信号を基に所望のサンプリング周波数Ｆｓ（サンプリング周期τ（＝１／Ｆｓ））を持つサンプリングクロックを作成する逓倍回路４０と、前記基準信号と夫々のタイミングパルス信号Ｘとの同期を監視する同期監視回路４１1〜４１4と、前記逓倍回路４０で作成されたサンプリング周波数Ｆｓに基づき前記分周回路３９により作成された夫々のタイミングパルス信号Ｘが入力されて適応制御を行う高速演算可能なＤＳＰ(Digital Signal Processor)４２と、該ＤＳＰ４２から出力される制御信号（デジタル信号）をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ４３と、該Ｄ／Ａコンバータ４３により出力されたアナログ信号を増幅する増幅器４４と、車体４５の床などに配置された加速度センサ等の加算器４６とを主要部として構成されている。
【００６７】
しかして、前記逓倍回路４０としては、例えば以下に示す周知のものが使用される。すなわち、
(1) 周知の論理逓倍回路を利用して、前記基礎パルス信号をＫ（Ｋは実数）逓倍する方法
(2) 前記基礎パルス信号の発生間隔の間に発生するＥＣＵ５のクロック（例えば、１０ＭＨｚ）のクロックパルス数ＰＥＣＵを計測し、（ＰＥＣＵ／２Ｋ）の周期で「０」出力と「１」出力を交互に出力することによりＫ逓倍する方法
(3) 前記基礎パルス信号を（１／２）分周した後、積分し、次いで正弦波化し、この正弦波をＫ逓倍し、方形化するアナログ的手法
がある。
【００６８】
また、前記分周回路３９は、振動騒音源であるエンジンの各構成部位（動弁系１０、クランク軸３６周囲、燃焼室３１等）に特有の振動騒音特性に応じて基礎パルス信号を分周し、複数種のタイミングパルス信号Ｘを生成する。すなわち、６気筒を有する本実施例の場合においては、４種類のタイミングパルス信号Ｘが生成される。つまり、エンジンの回転に同期して規則的な振動騒音特性が生じるピストン系等の振動次数（振動成分）と燃焼状態に応じて不規則な振動騒音特性が生じる爆発圧（加振力）による振動次数（振動成分）とに区分すべく４種類のタイミングパルス信号Ｘが生成される。具体的には、規則的なピストン系等の振動次数を示すものとして３種類（１次、１．５次、２次）のタイミングパルス信号Ｘが生成され、爆発圧による振動次数を示すものとして１種類（３次）のタイミングパルス信号Ｘが生成される。ここで、振動次数が「１次」とは、図５に示すように、クランク軸が１回転（１２パルス）する毎にタイミングパルス信号Ｘが１回発生する場合をいう。また、振動次数が１．５次の場合とは、クランク軸が２／３回転（８パルス）する間に１パルス発生する場合をいい、振動次数が２次の場合とはクランク軸の０．５回転（６パルス）毎に１パルス発生する場合をいい、さらに振動次数が３次の場合とは、クランク軸が１／３回転（４パルス）する毎に１パルス発生する場合をいう。
【００６９】
このように、４種類のタイミングパルス信号Ｘを生成することにより振動騒音特性に応じた適応制御が可能となる。すなわち、低次数（１次、１．５次、２次）の振動次数はクランク軸の回転等規則的に発生する振動成分に関するものであり、かかる低次数の振動成分を個別に後述する適応制御を行うことにより、エンジンの回転等慣性力に起因して発生する振動騒音を効率よく低減することができる。
【００７０】
一方、クランク軸が２回転する間に１気筒当たり１回爆発行程が実行されるため、６気筒エンジンの場合、クランク軸が２回転する間に６回の爆発行程があり、したがって振動次数が３次とは爆発圧に関する振動成分を示していることとなる。したがって、不規則な振動騒音特性を有する爆発圧に関する振動次数（３次）を規則的な振動騒音特性を有する振動次数と区分して適応制御を行うことにより、振動騒音をより効果的に低減することができる。
【００７１】
また、同期回路４１1〜４１4は、前記基準信号とタイミングパルス信号Ｘ（第２のパルス信号）との同期を検出する同期検出手段を有し、該同期検出手段により前記タイミングパルス信号Ｘと前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記タイミングパルス信号Ｘとを同期させている。
【００７２】
すなわち、［作用］の項で述べた理由からタイミングパルス信号Ｘはいずれの振動次数の場合においても少なくともクランク軸１回転当たり１回の割合で発生する。しかるに、基礎パルス信号が図６に示すように、何らかの外部要因により検出に失敗してタイミングパルス信号Ｘの作成に失敗するとＤＳＰ４２からは所望の伝達特性を有する制御信号が出力されず、しかもこれらの位相誤差は将来に亘って蓄積されるため、所望の振動騒音制御を行うことができないこととなる。そこで、本実施例では上述したように、前記同期検出手段を有する同期回路４１1〜４１4を備えることにより、上記位相誤差の発生を回避せんとしている。
【００７３】
具体的には、同期回路４１1〜４１4は、前記基準信号（基準信号検出センサ１２により検出される）をモニタすると共に、ＡＮＤ回路（論理積回路）が内蔵され、基準信号とタイミングパルス信号Ｘとが同期して入力されているときは共に「１」信号が入力されて該ＡＮＤ回路からは「１」信号が出力される。一方、基準信号とタイミングパルス信号Ｘとが同期していないときは、タイミングパルス信号Ｘに相当する入力信号が「０」信号となり、両者の同期に失敗したと判断し、分周回路３９はタイミングパルス信号Ｘの発生を一旦中止し、次回基準信号の発生と同期して再びタイミングパルス信号Ｘの発生が開始される。
【００７４】
しかして、ＤＳＰ４２（図４）は、夫々の各振動次数（１次、１．５次、２次、３次）が別個に入力可能となるように４種類の適応制御回路４７ 1 〜４７ 4 が内蔵され、さらに該適応制御回路４７1〜４７4は、タイミングパルス信号Ｘの発生間隔に対応してそのタップ長が変化するＡＤＦとしてのＷフィルタ４８1〜４８4（第１のフィルタ手段）と、Ｗフィルタ４８1〜４８4のフィルタ係数を更新するための演算処理を行う適応アルゴリズムとしてのＬＭＳ処理部４９1〜４９4（制御信号更新手段）と、振動騒音伝達経路中に配設された自己伸縮型エンジンマウント１４ａ（１４ｂ）及び車体４５等の振動騒音伝達経路の伝達関数に起因して生じる制御信号Ｘ′の位相振幅等の伝達特性の変化を補正するＣフィルタ５０1〜５０4（第２のフィルタ手段）とを備えている。
【００７５】
このように構成された車輌用振動騒音制御装置においては、分周回路３９により作成されたタイミングパルス信号Ｘは、夫々の適応制御回路４７1〜４７4に入力される。次いで、該適応制御回路４７1〜４７4から出力された制御信号Ｘ′（デジタル信号）はＤ／Ａコンバータ４３でアナログ信号に変換され、増幅器４４で増幅され、振動伝達経路中に配設された自己伸縮型エンジンマウント１４ａ（１４ｂ）に入力され、制御された振動騒音は車体４５を経て駆動信号Ｙとして加算器４６に入力される。
【００７６】
一方、前記加算器４６にはエンジン１からの振動騒音信号Ｄが入力されており、前記加算器４６からは振動騒音信号Ｄと駆動信号Ｙとの誤差信号εが出力され、前記適応制御回路４７1〜４７4にフィードバックされる。
【００７７】
しかして、図７は適応制御回路４７の内部構成を示すブロック回路図である。
【００７８】
すなわち、同期回路４１ 1 〜４１ 4 からの所定の振動次数のタイミングパルス信号ＸがＷフィルタ４８に入力され、サンプリング周期τ（＝１／Ｆｓ）毎にＷフイルタ４８のフィルタ係数が更新される。そして、該Ｗフィルタ４８からはタイミングパルス信号Ｘの発生間隔に応じた振動騒音信号と逆位相を有する所定の伝達特性を有する制御信号Ｘ′が出力される。
【００７９】
一方、第１の加算器４６から出力された誤差信号εは第１の乗算器５１に入力される一方、該第１の乗算器５１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がパラメータ制御手段５２から入力される。尚、前記ステップサイズパラメータμは、系に応じて収束速度及び収束してからの効果量が最適となるような値に設定される。
【００８０】
次に、第１の乗算器５１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５３に入力される一方、該第２の乗算器５３にはＣフィルタ５０からの参照信号ＲがＣフィルタ用レジスタ５０′（記憶手段）を介して入力される。該Ｃフィルタ５０は、前述したように自己伸縮型エンジンマウント４０及び車体４５等の振動騒音伝達経路の伝達関数に起因して生じる制御信号Ｘ′の位相振幅等の伝達特性の変化を補正する。
【００８１】
すなわち、Ｃフィルタ５０は、所定サンプリング周波数Ｆｓ（逓倍回路４０で作成される）毎にタイミングパルス信号Ｘが入力され、Ｗフィルタ４８の場合と同様、積和演算を要することなく前記振動騒音伝達経路の伝達関数に対応するフィルタ係数に基づいた所定の伝達特性を有する参照信号ＲがＣフィルタ用レジスタ５０′に出力され、その後第２の乗算器５３に入力される。
【００８２】
次に、第２の乗算器５３で参照信号Ｒと前記出力信号Ｕとが乗算されて負値に変換された出力信号Ｖが第２の加算器５４に入力される。
【００８３】
一方、第２の加算器５４にはＷフィルタ４８からフィルタ係数が入力され、これが出力信号Ｖと加算される。次いで、第２の加算器５４からの出力信号が遅延器５５に記憶され、該遅延器５５からの出力信号がサンプリング周期毎に出力され、Ｗフィルタ４８のフィルタ係数更新が行なわれる。
このようにサンプリング周期毎にＷフィルタ４８のフィルタ係数更新を行なうことにより、上述した周期性又は擬似周期性を有する振動騒音の低減化を図ることができる。
【００８４】
しかして、Ｃフィルタ５０は、タイミングパルス信号Ｘの発生間隔に応じてタップ長が変化するＷフィルタ４８に対処すべく、フィルタ係数（Ｃ∧）の擬似周期列（Ｃ〜）を作成する擬似周期列作成手段を有している。
【００８５】
図８は、擬似周期列作成ルーチンを示すフローチャートであって、本プログラムはタイミングパルスＸのＣフィルタ５０への入力に同期して実行される。
【００８６】
まず、ステップＳ１ではポイント数Ｎを算出する。すなわち、振動騒音の周期Ｔをサンプリング周期τで除算してポイント数Ｎ（＝Ｔ／τ）を算出する。
【００８７】
これは、同じタイミングパルス信号ＸがＷフィルタ４８に入力されるため、Ｗフィルタのタップ長Ｉに一致する。次いで、ポイント数ＮがＣフィルタ５０に予め記憶された伝達関数に対応するフィルタ係数のタップ長Ｊより小さいか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００８８】
そして、その答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＪ＞Ｎが成立するときは数式（１）に基づき（ステップＳ３）、またその答が否定（ＮＯ）、すなわちＪ＜Ｎが成立するときは数式（２）に基づき、夫々Ｃフィルタ５０のフィルタ係数（Ｃ∧）から擬似周期列（Ｃ〜）を算出する（ステップＳ４）。
【００８９】
【数５】
（ｎ＝０，１，２，…，ｎ−１）
（ａ＝０，１，２，…，ＪdivＮ）
（但し、（Ｃ〜）は擬似周期列、（Ｃ∧）はＣフィルタ５０（第２のフィルタ手段）のフィルタ係数、ＪはＣフィルタ５０のタップ長、Ｎはポイント数、（ＪdivＮ）は（Ｊ／Ｎ）の切り捨て整数）
【００９０】
【数６】
（但し、（０，…，０）の個数は（Ｎ−Ｊ）個）
次に、上述の如く作成された擬似周期列（Ｃ〜）の２周期分をＣフィルタ用レジスタ（記憶手段）５０′に記憶させた後（ステップＳ５）、タイミングパルスＸの入力時からサンプリングクロック数をカウントしているカウンタ（図示せず）のカウント値ｋを「０」にリセットして本プログラムを終了する。
【００９１】
すなわち、カウント値ｋがリセットされた時点からカウンタはカウントを開始し、適応制御回路４７は該カウント値ｋに基づいて作動する。
このようにＣフィルタ用レジスタ５０′に記憶させた擬似周期列（Ｃ〜）に基づき、図９に示すように、その２周期の範囲の中から１周期分の読出範囲をシフトさせて参照信号Ｒを出力する。すなわち、タイミングパルスＸの入力時（ｋ＝０）を基準にしてサンプリングクロックが入力される毎に逐次参照信号Ｒをシフトさせ、サンプリングクロックの入力毎にＣフィルタ用レジスタ５０′から参照信号Ｒを出力し、該参照信号Ｒが第２の乗算器５３に入力される。
【００９２】
尚、図示は省略するが、カウンタのカウント値ｋをインクリメントする毎に参照信号Ｒをシフトさせて上述の如く参照信号Ｒを出力してゆくのではなく、カウンタを備えず、参照信号Ｒをサンプリング周期毎にシフトさせることにより擬似周期列（Ｃ〜）に応じた参照信号Ｒを逐次出力するように構成してもよい。
【００９３】
図１５は本発明の第２の実施例を示す振動騒音制御系１８のシステム構成図であって、本第２の実施例は、エンジン１の運転状態に応じてサンプリング周波数Ｆｓを可変とした所謂可変サンプリング方式の場合を示している。
該振動騒音制御系１８は、クランク軸３６に固着されたフライホイール３８（図３参照）の近傍に回転検出手段としてのエンコーダ１９を配設し、該エンコーダ１９によりフライホイール３８のリングギアをカウントし、パルス信号が発生するように構成されている。すなわち、該振動騒音制御系１８においては、フライホイール１９のリングギアを計数することにより検出される回転信号から直接サンプリング周波数Ｆｓを作成する一方、該パルス信号を基礎パルス信号として使用し、分周回路３９にて該基礎パルス信号を所定の振動次数成分に分周してタイミングパルス信号Ｘを作成する（例えば、１次、１．５次、２次、３次）。これにより、Ｗフィルタ４８のタップ長は、基礎パルス信号に対するタイミングパルス信号Ｘの分周比となり、斯かる分周比は前記振動次数成分に対応して決定されることとなる。そして該タイミングパルス信号Ｘは、上記第１の実施例と同様、ＤＳＰ４２内の互いに異なる適応制御回路４７ 1 〜４７ 4 に夫々入力され、これら適応制御回路４７ 1 〜４７ 4 からはタイミングパルス信号Ｘの入力間隔に応じた出力間隔でもって制御信号Ｘ′が出力され、所望の適応制御が行なわれる。この場合は、基礎パルス信号の発生間隔に応じてサンプリング周波数Ｆｓを可変にしているので、タイミングパルス信号Ｘの入力間隔に対してＷフィルタ４８ 1 〜４８ 4 のタップ長を変化させることなくエンジン１の運転状態に追随させることができる。
ところで、上記振動騒音制御系１８においては、サンプリング周波数Ｆｓをタイミングパルス信号Ｘの発生間隔に応じて追従するように変化させているので、Ｃフィルタ５０から出力される伝達補正特性を従来のように系によって予め同定してしまうとサンプリング周波数Ｆｓの変化に応じた参照信号Ｒを得ることができず、所望の駆動信号Ｙを得ることができない虞がある。
【００９４】
そこで、本第２の実施例ではＣフィルタ５０に予め複数の伝達特性（フィルタ係数）Ｃ（Ｆｓ）（ｎ＝１，２，…，ｍ）を記憶しておき、エンジンの回転数ＮＥに応じて周波数帯域を複数の周波数領域Ｆｎ（ｎ＝１，２，…，ｍ）に区分しておく。そして、これら各周波数領域Ｆｎに応じて所望の伝達特性Ｃ（Ｆｎ）を選択することにより、サンプリング周波数Ｆｓが変化しても所望の参照信号Ｒが得られるように構成されている。
【００９５】
図１０は、第２の実施例におけるエンジン始動直後のＣフィルタ５０の伝達特性の選択手順を示すフローチャートであって、本プログラムは例えばタイミングパルス信号Ｘの発生と同期してＤＳＰ４２内で実行される。
【００９６】
まず、エンジン１の始動直後においては、系の伝達特性は全く未知であるため、ｎ＝１に設定し（ステップＳ１１）、またサンプリング周波数Ｆｓとして、所定値からなるデフォルト値を入力する（ステップＳ１２）。次いで、駆動周波数Ｆｃ（例えば、１０ＭＨｚ）で駆動するＥＣＵ５のクロックパルスの発生周期Ｅを、上記デフォルト値の周波数を持つサンプリングパルスが上記クロックパルス間で発生する数をカウンタで計測することによって得るようにする（ステップＳ１３）。
【００９７】
次に、ステップＳ１４では数式（４）に基づきサンプリング周波数Ｆｓを算出する。すなわち、エンジン１の始動直後は系の伝達特性は不明であるため、デフォルト値にサンプリング周波数Ｆｓを設定し、その後、該サンプリング周波数Ｆｓを持つサンプリングパルスを使ってＥＣＵ５のクロックパルスの発生周期Ｅを計数し、駆動周波数Ｆｃと該発生周期Ｅに基づいてサンプリング周波数Ｆｓを更新する。
【００９８】
【数７】
次いで、ステップＳ１５では、サンプリング周波数Ｆｓが所定周波数Ｆｎ（この場合はｎ＝１）より小さいか否かを判別する。なお所定周波数Ｆｎは、ｎが大きくなるに連れて大きな値になるように予め設定されている。ステップＳ１５の答が否定（ＮＯ）であるならば、ｎを「１」だけインクリメントして（ステップＳ１６）、次にサンプリング周波数Ｆｓが所定周波数Ｆ2より小さいか否かを判別する。以下、サンプリング周波数Ｆｓが所定周波数Ｆｎより小さくなるまでステップＳ５の判別を繰り返し、ステップＳ１５の答が肯定（ＹＥＳ）となるとステップＳ１７に進んで、そのときの周波数Ｆｎがサンプリング周波数Ｆｓに最も近いと判断して該周波数Ｆｎに対応する伝達特性Ｃ（Ｆｎ）を伝達補正特性に選択して本プログラムを終了する。
【００９９】
このようにエンジン始動直後においては、低周波数とサンプリング周波数とを比較することにより最適伝達特性を得ることができる。
【０１００】
また、エンジン回転数ＮＥが或る程度の回転数に到達した後は、図１１に示すフローチャートにしたがって伝達特性Ｃ（Ｆｎ）が選択される。
【０１０１】
すなわち、ｎ＝ｐ、つまり図１０のステップＳ１５の答えが肯定（ＹＥＳ）になったときの所定周波数Ｆｎにおけるｎがｐであったとし（ステップＳ２１）、図１０のステップＳ１４で得られたサンプリング周波数Ｆｓを有するサンプリングパルスを入力し（ステップＳ２２）、次いでクロックパルス（駆動周波数Ｆｃ）の発生周期Ｅを上記サンプリングパルスを使ってカウンタで計測して（ステップＳ２３）前記数式（４）に基づきサンプリング周波数Ｆｓを算出し（ステップＳ２４）、該サンプリング周波数Ｆｓが周波数Ｆｎ（この場合はＦｐ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ２５）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）となったときは、ｎがｐと等しいか否かを判別する（ステップＳ２６）。ｎ＝ｐであるならば、サンプリング周波数Ｆｓが所定周波数Ｆｎ（＝Ｆｐ）より１区分低い所定周波数Ｆn-1より小さいか否かを判別する（ステップＳ２７）。すなわち、ステップＳ２５及びステップＳ２６の答が共に肯定（ＹＥＳ）のときは、エンジン減速時にある場合であり、ステップＳ２７で、サンプリング周波数Ｆｓが１区分低い所定周波数Ｆn-1より小さいか否かを判別する。そして、ステップＳ２７の答が肯定（ＹＥＳ）のときはそのときの周波数Ｆ n-1 をＦｎと読み替えて、該Ｆｎに対応する伝達特性Ｃ（Ｆｎ）を伝達特性に選択して本プログラムを終了する。
【０１０２】
また、ステップＳ２７の答が否定（ＮＯ）のときは、ｎを「１」だけデクリメントして（ステップＳ２９）ステップＳ２７へ進み、さらに低い所定周波数とサンプリング周波数Ｆｓとの比較を行う。
【０１０３】
また、ステップＳ２５の答が否定（ＮＯ）のときは、ステップＳ２５の答が肯定（ＹＥＳ）となるまでｎを「１」ずつインクリメントして（ステップＳ３０）サンプリング周波数Ｆｓと新たな周波数Ｆｎとを比較し、ステップＳ２５の答が肯定（ＹＥＳ）となったときはステップＳ２６の答が否定（ＮＯ）となるためそのままステップＳ２８に進み、ステップＳ２５で肯定（ＹＥＳ）となったときの周波数Ｆｎに対応する伝達補正特性Ｃ（Ｆｎ）を選択して本プログラムを終了する。
【０１０４】
また、上記第２の実施例ではＣフィルタ５０に予め記憶された複数の伝達特性からエンジン回転数ＮＥに応じた最適伝達特性を選択することにより最終的にＣフィルタ５０を同定しているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図１２に示すように、エンジン回転数の上限回転数（例えば、６０００ｒｐｍ）に相当する周波数よりも適数倍、例えば数十倍を有する高周波数Ｆｒを分周してＣフィルタ５０の伝達補正特性を同定するように構成してもよい。
【０１０５】
すなわち、高周波のサンプリング周波数Ｆｒ（例えば、数１０ＫＨｚ）で同定された高次伝達特性を有する高周波フィルタＣｒを予めＣフィルタ５０に記憶しておく。ここで、高周波フィルタＣｒはＭ個のタップを有し、かつ該高周波フィルタＣｒのサンプリング周期（１／Ｆｒ）には駆動周波数Ｆｃ（例えば、１０ＭＨｚ）で駆動するＥＣＵ５の駆動パルス数がＬ個発生する（この「Ｌ」はカウンタによりカウントされる）。
【０１０６】
また、可変のサンプリング周波数Ｆｓ（例えば、数百Ｈｚ）で同定されるフィルタＣｓにおいては、上記ＥＣＵ５の駆動パルス数がそのサンプリング周期（１／Ｆｓ）にＳ個（Ｓ＞Ｌ）発生している場合（この場合伝達特性Ｃｓはサンプリング周波数Ｆｓで同定されているため、Ｓは既知数である）、そのタップ数Ｋは数式（５）に基づいて算出される。
【０１０７】
【数８】
ここで、intは小数点以下を切り捨てた切り捨て整数を示し、例えば、Ｍ×（Ｌ／Ｓ）＝４．６３のときはＭ×（Ｌ／Ｓ）int＝４となる。
【０１０８】
そして、第２の実施例では図１２中矢印に示すように、フィルタＣｓの各フィルタ係数Ｃｓ（ｊ）は、これらのフィルタ係数Ｃｓ（ｊ）に最も近い高周波フィルタＣｒ中の右隣りに位置するフィルタ係数Ｃｒ（ｍ）を選択してＣフィルタ５０の伝達特性を同定している。
【０１０９】
図１３は上記フィルタＣｓの各フィルタ係数Ｃｓ（ｊ）の算出手順を示すフローチャートである。
【０１１０】
まず、ステップＳ３１ではフィルタＣｓのサンプリングタイミングＱ及び、高周波フィルタＣｒのサンプリングタイミングＴを夫々「０」に設定し、次いでフィルタＣｓの最初のフィルタ係数Ｃｓ（０）と高周波フィルタＣｒの最初のフィルタ係数Ｃｒ（０）とを等置して（ステップＳ３２）フィルタＣｓの最初のフィルタ係数Ｃｓ（０）を決定する。
【０１１１】
次いで、フィルタＣｓのサンプリングタイミングＱを「１」に設定し（ステップＳ３３）、次いでサンプリングタイミングＱがサンプリングタイミングＴよりも前に位置するか（早く発生しているか）否かを判別する（ステップＳ３４）。そして、その答が否定（ＮＯ）のときはサンプリングタイミングＴを「１」だけインクリメントして（ステップＳ３４ ' ）ステップＳ３３に戻る一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはＣｓ（１）＝Ｃｒ（Ｔ）に設定し（ステップＳ３５）、次いで前記数式（５）が成立するか否かを判別する（ステップＳ３６）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはそのまま本プログラムを終了する一方、その答が否定（ＮＯ）のときはステップＳ３７に進み、フィルタＣｓのサンプリングタイミングＱを「１」だけインクリメントする。次いでサンプリングタイミングＱがサンプリングタイミングＴよりも前に位置するか（早く発生しているか）否かを判別する（ステップＳ３８）。
【０１１２】
そして、その答が否定（ＮＯ）のときは、サンプリングタイミングＴを「１」だけインクリメントして（ステップＳ３８ ' ）ステップＳ３７に戻る一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはＣｓ（２）＝Ｃｒ（Ｔ）に設定して（ステップＳ３９）、第２のタップ係数Ｃｓ（２）を決定し、次いで再び数式（５）が成立しているか否かを判別し（ステップＳ４０）、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはそのままプログラムを終了する一方、その答が否定（ＮＯ）のときは次のステップ（図示省略）に進む。そして、以後数式（５）が成立するまでＣｓ（３），Ｃｓ（４），…を順次算出してゆき、数式（５）の成立により、全てのフィルタ係数Ｃｓ（ｍ）を決定し、数式（５）が不成立になったところで本プログラムを終了する。
【０１１３】
このように、高周波サンプリング周波数Ｆｒで同定されたフィルタＣｒを「間引き」することにより最適伝達特性を有するＣフィルタ５０の同定を行うことができる。
【０１１４】
これにより、サンプリング周波数が変化してもその変化に追随して伝達特性を補正することができ、したがって高精度な適応制御を行うことができ、所望の振動騒音低減化を図ることができる。
尚、前述した第１の実施例では、例えばカム軸センサ１１に基づいてＥＣＵ５から基礎パルス信号を出力する場合、カム軸の回転はカム軸用プーリ３４とクランク軸用プーリ３７とを連動させているタイミングベルト３５の伸び等により微小ながら回転変動が生じる（図３参照）。またＣＲＫセンサに基づいてＥＣＵ５から基礎パルス信号を出力する場合においてもクランク軸３６の捩り振動等により回転変動を生じる。つまり、逓倍回路４０における逓倍比が大きい程かかる回転変動に起因して所望のサンプリング周波数Ｆｓに対して大きな設定誤差が生じる虞があるのに対し、本第２の実施例のようにクランク軸３６に固着されているフライホイール３８に基づいて基礎パルス信号を出力する場合は、クランク軸３６に固着されているフライホイール３８は慣性モーメントが大きく、回転変動が少ないため、高精度で所望のサンプリング周波数Ｆｓを作成することができる。
【０１１５】
尚、上記第１及び第２の実施例では、爆発圧に係る振動次数成分を一括して適応制御しているが、例えば、図１４に示すように、各気筒毎に異なる適応制御回路４７41〜４７46を設け、該適応制御回路４７ 41 〜４７46に夫々所定のタイミングパルス信号Ｘを入力し、夫々の気筒に適応した制御を行なうのも好ましい。
【０１１６】
すなわち、ＥＣＵ５からの基礎パルス信号を分周して作成されたタイミングパルス信号Ｘは、第１のスイッチング回路５６ａに入力される。該第１のスイッチング回路５６ａはタイミングパルス信号Ｘが入力される毎に「１」ずつインクリメントされるカウンタからなり、該カウンタがカウントアップされる毎にタイミングパルスが順次Ｗフィルタ４８41，Ｗフィルタ４８42，…，Ｗフィルタ４８46に入力され、Ｗフィルタ４８41〜４８46からの出力が、上述した所定の振動騒音伝達経路を経て第１の加算器４６に入力される。次いで振動騒音信号Ｄとの誤差信号εが前記第１の加算器４６から出力され、第１のスイッチング回路５６ａと同期してカウントアップする第２のスイッチング回路５６ｂに入力される。次いで、夫々の適応制御回路４７41〜４７46にフィードバックされ、ＬＭＳ処理部４９41〜４９46で気筒の物理的配置に応じた最適駆動信号が生成され、所望の適応制御が行なわれる。つまり、各振動次数成分の振動に対し、その振動が慣性力に支配される場合は、同一成分の合力として表わされるため、各気筒配置による差異は微小であるが、シリンダ内での燃焼によって壁面が加振されて生じる振動は、気筒の物理的な配置により、その振動は異なる。
【０１１７】
そこで本発明では各気筒毎に異なるＷフィルタ４８41〜４８46を設け、第１及び第２のスイッチング回路５６ａ，５６ｂを介して、順次フィルタ係数の更新を行うことにより、各気筒間の寄与の差による偏差が補正され、収束の精度が向上する。
【０１１８】
尚、上記実施例では、カム軸２７の回転に同期して発生するパルス信号を基礎パルス信号として使用したが、エンジンの回転に同期して発生するパルス信号であればよく、例えばクランク軸周囲にクランク角センサ（ＣＲＫセンサ）を設け、該ＣＲＫセンサの出力信号を基礎パルス信号として使用してもよく、また、トルク変動（燃焼状態の変動）を示すファクタとして、例えば点火パルスを選択し、該点火パルスを基礎パルス信号として使用してもよい。さらに、ＥＣＵ５を駆動させるためのクロックパルスを基礎パルス信号として使用してもよく、また、これらを組み合わせた信号を基礎パルス信号として使用するのも好ましい。
【０１２２】
尚、本発明は上記実施例に限定されることがないのはいうまでもない。例えば、上記第２の実施例においてはフライホイール３８の回転信号をパルスエンコーダで検出しているが、カム軸２７又はクランク軸３６の近傍に回転信号検出手段１９としてのロータリエンコーダを配設し、該ロータリエンコーダにより検出された回転信号を分周してサンプリング周波数Ｆｓやタイミングパルス信号Ｘを生成してもよく、また本発明は６気筒以外の多気筒エンジン、例えば４気筒、８気筒エンジンにも適用できるのはいうまでもない。
【０１２３】
また、複数の振動騒音伝達経路のうちの１個の振動騒音伝達経路のみに電気機械変換手段（自己伸縮型エンジンマウント等）を配設し、該電気機械変換手段を有さない振動騒音伝達経路からの振動騒音とのベクトル的な総和に基づき第１の加算器４６で誤差信号εを検出するように構成してもよい。
【０１２４】
以上詳述したように請求項１に記載した第１の態様によれば、複雑な積和演算を有するとこなく第１のフィルタ手段からは制御信号が、また第２のフィルタ手段からは参照信号が出力され、演算量が大幅に軽減されることとなり、演算速度が飛躍的に向上し、適応の精度・速度共に向上する。しかも、振動騒音特性に応じた適応制御がなされるので、振動騒音の低減効果量や振動騒音源から発生する振動騒音信号に対する追随性が良好となる。
【０１２５】
また、請求項２に記載した第２の態様によれば、エンジン回転の変動により第１のパルス信号の周波数が変化しても、サンプリング周波数がそれにつれて変化し、常に同じタップに相当する信号を出力するため、適応の追従速度が早く、高精度な適応制御が可能であり、所謂割り込みや打ち切り制御が少ない構成であるため、構成が単純で、安定性が高い。
【０１２６】
具体的には、前記パルス信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記パワープラントのクランク軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第１の基礎パルス信号と、前記パワープラントのカム軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第２の基礎パルス信号と、前記パワープラントに燃焼を生じさせる点火信号である第３の基礎パルス信号と、前記パワープラントを制御するパワープラント制御手段が有する第４の基礎パルス信号のうち少なくとも１個以上の基礎パルス信号を含み、前記第１のパルス信号がこれら第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号から構成され、或いは前記パワープラントのクランク軸に固着されたフライホイールの回転信号を検出する第１の回転信号検出手段と、前記クランク軸の回転信号を検出する第２の回転信号検出手段と、前記パワープラントのカム軸の回転信号を検出する第３の回転信号検出手段のうち少なくとも１つ以上を有し、前記パルス信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記第１乃至第３の回転信号検出手段の検出結果に基づいて生成されることにより、上述した効果を容易に実現することができる。
【０１２７】
さらに、上記第１の態様において、擬似周期列をポイント数Ｎ及び第２のフィルタ手段のタップ長Ｊに応じて所定の演算式に基づいて算出し、かかる擬似周期列に基づいて第２のフィルタ手段の参照信号を生成しているので、簡単なプログラム演算で容易に所望の参照信号を得ることができる。
【０１２８】
また、上記第２の態様において、周波数帯域が前記パワープラントの回転数に応じて所定周波数毎に複数に区分されると共に、複数の伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、かつ該伝達特性補正手段が、前記所定周波数と前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期とに応じて前記複数の伝達特性から最適伝達特性を選択する選択手段を有するか、又は前記パワープラントの上限回転数に対応する周波数に対し適数倍の高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、該伝達特性補正手段が、前記高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出する伝達特性算出手段を有することにより、伝達特性手段の伝達特性をサンプリング周期の変動に応じて補正することができ、高精度な適応制御を行うことができ、所望の振動騒音低減かを図るのに際し、支障を来たすのを回避することが可能となる。
【０１２９】
前記車輌駆動用パワープラントが４サイクルエンジンの場合は、クランク軸２回転毎に基準信号を検出する基準信号検出手段と、該基準信号検出手段により検出された基準信号と前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号とを同期させると共にその同期を検出する同期検出手段とを備え、該同期検出手段により前記第２のパルス信号と前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記第２のパルス信号とを同期させる同期手段を有することにより、第２のパルス信号の検出に失敗したときであってもその後の適応制御に悪影響を及ぼすのを極力回避することができる。
【０１３０】
前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音特性が、前記パワープラントを構成するエンジン気筒に特有の振動騒音特性とその他の構成部位に特有の振動騒音特性とに分離され、前記エンジン気筒に特有の振動騒音特性に対応する第２のパルス信号が前記所定の入力信号として各気筒毎に異なる適応型デジタルフィルタ及び補正デジタルフィルタに入力され、前記更新手段が各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成することにより、気筒の物理的配置に影響されることなく所望の振動騒音定権を図ることができる。
【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全体構成図である。
【図２】動弁系の要部断面図である。
【図３】カム軸とクランク軸の関係を示す図である。
【図４】振動騒音制御系の一実施例（第１の実施例）を示すシステム構成図である。
【図５】振動次数を説明するためのタイムチャートである。
【図６】第１のパルス信号（基礎パルス信号）の検出が欠落したときの状況を説明するタイムチャートである。
【図７】適応制御回路のブロック回路図である。
【図８】擬似周期列作成ルーチンのフローチャートである。
【図９】参照信号の生成方法を説明するための説明図である。
【図１０】伝達補正特性選択ルーチンの一実施例を示すフローチャートである。
【図１１】伝達補正特性選択ルーチンの他の実施例を示すフローチャートである。
【図１２】伝達補正特性の算出方法を示すタイムチャートである。
【図１３】伝達補正特性算出ルーチンの一実施例を示すフローチャートである。
【図１４】燃焼振動次数に係る振動騒音制御系の一実施例を示すシステム構成図である。
【図１５】振動騒音制御系の他の実施例（第２の実施例）を示すシステム構成図である。
【図１６】振動騒音波形とポイント数Ｎの関係を示す図である。
【図１７】擬似周期列作成手段の作成手法を説明する説明図である。
【図１８】従来の振動騒音制御系を示すシステム構成図である。
【図１９】従来の適応制御回路（フィルタードＸ−アルゴリズム）のブロック図である。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン（パワープラント）
５ ＥＣＵ（サンプリング周波数決定手段）
１４ａ，１４ｂ 自己伸縮型エンジンマウント（電気機械変換手段）
１９ エンコーダ（回転信号検出手段）
２７ カム軸
３６ クランク軸
３８ フライホイール
３９ 分周回路（パルス信号生成手段）
４１ 1 〜４１ 4 同期回路（同期手段）
４８ 1 〜４８ 4 Ｗフィルタ（第１のフィルタ手段）
４８ 41 〜４８ 46 Ｗフィルタ（第１のフィルタ手段）
４９ 1 〜４９ 4 ＬＭＳ処理部（制御信号更新手段）
４９ 41 〜４９ 46 ＬＭＳ処理部（制御信号更新手段）
５０ 1 〜５０ 4 Ｃフィルタ（第２のフィルタ手段）
５０ 41 〜５０ 46 Ｃフィルタ（第２のフィルタ手段）
【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装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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１８は、この種の振動騒音制御装置を自動車等の車輌に適用した場合のブロック構成図である。
【０００４】
該振動騒音制御装置においては、振動騒音センサ１０１により検出された振動騒音はＡ／Ｄコンバータ１０２によってサンプリングされ、デジタルデータの入力信号ｘとして適応制御回路１０３に入力される。次いで、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１０４でアナログ信号に変換され、振動伝達経路中に配設されたエンジンマウント１０５及び車体１０６を経て車体の床などに設けられた加速度センサ等の加算器１０７に相殺信号ｙとして入力される。
【０００５】
一方、前記加算器１０７には、エンジン等の振動騒音源１０８から振動騒音信号ｄが入力されており、前記加算器１０７からは振動騒音信号ｄと相殺信号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と相殺信号ｙとの相殺誤差を示すものであり、上記能動振動制御装置においては前記誤差信号εが最小値となるように相殺信号の逆位相の伝達特性を変更することにより騒音の低減が図られている。
【０００６】
また、適応制御回路１０３は、一般的には図１９に示すフィルタードＸ−ＬＭＳアルゴリズムと呼称されるアルゴリズム構成が採用される。すなわち、該適応制御回路１０３は、有限長インパルス応答(Finite Impulse Response:以下「ＦＩＲ」という）形のＡＤＦとしてのウィーナーフィルタ（以下、「Ｗフィルタ」という）１０９と、アルゴリズム（計算法）としての最小２乗平均法(Least Mean Square Method:以下「ＬＭＳ法」という）を利用して最適相殺信号（伝達特性）を生成する適応アルゴリズム（ＬＭＳ）処理部１１０と、振動騒音伝達経路中におけるＷフィルタ１０９からの振動騒音伝達特性の位相変化を補正する補正デジタルフィルタ（以下、「Ｃフィルタ」という）１１１とを備えている。
【０００７】
上記適応制御回路１０３を備えた振動騒音制御装置においては、Ｃフィルタ１１１により振動騒音伝達経路中に配設されたエンジンマウント１０５等による伝達特性の位相変化の影響を回避することができ、所望の相殺信号ｙを加算器１０７に入力することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の振動騒音制御装置においては、入力信号ｘが時系列的波形でもってＷフィルタ１０９及びＣフィルタ１１１に入力されるため、Ｗフィルタ１０９及びＣフィルタ１１１において、夫々のタップ毎に入力信号ｘとの間で積和演算を実行しなければならず、演算処理に時間を要するという問題点があった。すなわち、自動車等の車輌における振動騒音のように複雑な系の振動騒音を制御するためにはフィルタのタップ長を長くする必要がある一方、フィルタのタップ長が長くなると、それだけ積和演算に時間を要することとなり、振動騒音を低減するための収束速度が低下するという問題点があった。
【０００９】
また、車輌の振動騒音は、エンジンの回転及び燃焼状態等エンジンの各運転状態が複雑に絡み合って生じ、しかもこれらのエンジンの運転状態に応じて夫々固有の振動波形、固有の周波数等を有するため、これら全ての運転状態を一括して単一の信号により処理しても誤差信号εを所望値にまで低減することが困難であり、高精度の振動騒音制御を行うことができないという問題点があった。
【００１０】
さらに、上記従来の振動騒音制御装置においては、振動騒音がＡ／Ｄコンバータ１０２により一定のサンプリング周期でサンプリングされているため、自動車などの車輌のようにエンジンの回転変動等により振動騒音伝達特性が大きく変化する系に対しては、適切な振動騒音制御を行うことができないという問題点があった。
【００１１】
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、車輌における振動騒音源から発生する周期的又は擬似周期的な振動騒音に対し、収束速度を向上させてより適切かつ高精度な適応制御を行うことができ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。
【００１２】
【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の第１の態様は、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信号に変換して該駆動信号により振動騒音を制御する電気機械変換手段と、該電気機械変換手段からの出力により、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参照信号と前記第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、前記振動騒音源の駆動周期に同期して発生する第１のパルス信号を検出するパルス信号検出手段と、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に同期する第２のパルス信号を前記パルス信号検出手段により検出された第１のパルス信号を分周して複数種生成するパルス信号生成手段と、該パルス信号生成手段により生成された第２のパルス信号の発生間隔に応じて第１のフィルタ手段のタップ長を変化させる変化手段とを備え、前記第２のフィルタ手段が、前記変化手段により変化した前記タップ長に応じて前記第２のフィルタ手段のフィルタ係数の擬似周期列を作成する擬似周期列作成手段を有し、かつ、前記第１のフィルタ手段が複数の適応型デジタルフィルタを具備すると共に、前記第２のフィルタ手段が前記複数の適応型デジタルフィルタに応じて複数の補正デジタルフィルタを有し、前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号が前記所定の入力信号として前記振動騒音特性に応じて夫々前記複数の適応型デジタルフィルタ及び前記複数の補正デジタルフィルタに入力されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の第２の態様は、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信号に変換して該駆動信号により振動騒音を制御する電気機械変換手段と、該電気機械変換手段からの出力により、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参照信号と前記第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、前記振動騒音源からの駆動周期を所定微小角度毎に第１のパルス信号として検出する駆動周期信号検出手段と、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に同期する第２のパルス信号を前記駆動周期信号検出手段により検出された第１のパルス信号を分周して複数種生成するパルス信号生成手段と、前記駆動周期信号検出手段により検出される第１のパルス信号の検出タイミングに応じてサンプリング周期を決定するサンプリング周期決定手段とを備え、前記第２のフィルタ手段が、前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期に応じて第２のフィルタ手段の伝達特性を補正する伝達特性補正手段を有し、前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期で前記第１のフィルタ手段のフィルタ係数の出力及び更新を行う一連の動作を支配すると共に、前記第１のフィルタ手段のタップ長が前記第１のパルス信号に対する第２のパルス信号の分周比とされ、かつ、前記第１のフィルタ手段が複数の適応型デジタルフィルタを具備すると共に、前記第２のフィルタ手段が前記複数の適応型デジタルフィルタに応じて複数の補正デジタルフィルタを有し、前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号が前記所定の入力信号として前記振動騒音特性に応じて夫々複数の適応型デジタルフィルタ及び前記複数の補正デジタルフィルタに入力されることを特徴としている。
【００１４】
そして、前記第１の態様において、前記パワープラントのクランク軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第１の基礎パルス信号と、前記パワープラントのカム軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第２の基礎パルス信号と、前記パワープラントに燃焼を生じさせる点火信号である第３の基礎パルス信号と、前記パワープラントを制御するパワープラント制御手段が有する第４の基礎パルス信号のうち少なくとも１個以上の基礎パルス信号を有し、前記パルス信号検出手段（５）により検出される第１のパルス信号が、これら第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号から構成されるのが好ましく、また、前記第２の態様において、前記パワープラントのクランク軸に固着されたフライホイールの回転信号を検出する第１の回転信号検出手段と、前記クランク軸の回転信号を検出する第２の回転信号検出手段と、前記パワープラントのカム軸の回転信号を検出する第３の回転信号検出手段のうち少なくとも１つ以上を有し、前記駆動周期信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記第１乃至第３の回転信号検出手段の検出結果に基づいて生成されるのが好ましい。
【００１５】
また、上記第１の態様において、前記第２のフィルタ手段は、サンプリング周期に対する振動騒音周期の割合であるポイント数を前記パルス信号生成手段により生成された第２のパルス信号の発生間隔とサンプリング周期とに応じて算出するポイント数算出手段と、前記ポイント数算出手段により算出されたポイント数と前記第１のフィルタ手段のタップ長とを一致させる一致手段とを備え、かつ、前記擬似周期列作成手段は、前記ポイント数が前記第２のフィルタ手段のタップ長よりも小さい場合は、数式（１）に基づいて、擬似周期列を作成する第１の周期列作成手段と、前記ポイント数が前記第２のフィルタ手段のタップ長よりも大きい場合は、数式（２）に基づいて擬似周期列を作成する第２の周期列作成手段とを有し、さらに前記第２のフィルタ手段は、前記擬似周期列作成手段により作成された擬似周期列に応じて参照信号を生成する参照信号生成手段を具備していることを特徴としている。
【００１６】
【数３】
（ａ＝０，１，２，…ＪdivＮ）
（但し、（Ｃ〜）は擬似周期列、（Ｃ∧）は第２のフィルタ手段のフィルタ係数、Ｊは第２のフィルタ手段のタップ長、Ｎはポイント数、（ＪdivＮ）は（Ｊ／Ｎ）の切り捨て整数）
次式
【００１７】
【数４】
そして、具体的には、前記擬似周期列作成手段より作成された擬似周期列を２周期の長さに亘って記憶する記憶手段を有すると共に、前記参照信号生成手段は、前記擬似周期列の前記２周期の範囲中から１周期分の読出範囲をシフトさせながら参照信号を生成するのが好ましく、又は前記参照信号生成手段は、前記擬似周期列に応じてサンプリング周期毎にシフトさせて参照信号を生成するのが好ましい。
【００１８】
また、上記第２の態様において、周波数帯域が前記パワープラントの回転数に応じて所定周波数毎に複数に区分されると共に、複数の伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、かつ該伝達特性補正手段が、前記所定周波数と前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期とに応じて前記複数の伝達特性から最適伝達特性を選択する選択手段を有していることを特徴とし、又は前記パワープラントの上限回転数に対応する周波数に対し適数倍の高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、該伝達特性補正手段が、前記高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出する伝達特性算出手段を有していることを特徴としている。
【００１９】
さらに、前記車輌駆動用パワープラントは４サイクルエンジンの場合は、クランク軸２回転毎に基準信号を検出する基準信号検出手段と、該基準信号検出手段により検出された基準信号と前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号とを同期させる同期手段とを備え、該同期手段は、前記基準信号と前記第２のパルス信号との同期を検出する同期検出手段を有し、該同期検出手段により前記第２のパルス信号と前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記第２のパルス信号とを同期させることを特徴とするのも好ましい。
【００２０】
また、上記第１及び第２の態様において、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音特性が、前記パワープラントを構成するエンジン気筒に特有の振動騒音特性とその他の構成部位に特有の振動騒音特性とに分離され、前記エンジン気筒に特有の振動騒音特性に対応する第２のパルス信号が前記所定の入力信号として各気筒毎に異なる適応型デジタルフィルタ及び補正デジタルフィルタに入力され、前記更新手段が各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成することを特徴とするのも好ましい。
【００２１】
【作用】
上記第１の態様によれば、第１の信号パルス（第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号、或いは第１乃至第３の回転信号検出手段からの信号）を分周することにより、振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に対応した複数種の第２のパルス信号が作成される。
【００２２】
そして、これら複数種の第２のパルス信号が複数のデジタルフィルタに入力され、これら前記複数の第２のパルス信号の発生間隔に応じ所定の伝達特性が前記複数のデジタルフィルタの夫々から出力される。
【００２３】
また、前記第２のパルス信号の発生間隔に応じて第１のフィルタ手段のタップ長が変化し、さらにタップ長の長さの変化に応じ、ポイント数Ｎと第２のフィルタ手段のタップ長Ｊに基づき第２のフィルタ手段のフィルタ係数（Ｃ∧）から擬似周期列（Ｃ〜）が作成される。
【００２４】
図１６は、パワープラントから発する周期性を有する振動騒音成分波形と、サンプリング周期τに対する振動騒音周期Ｔ（第２のパルス信号のパルス間隔によって決まる第１のフィルタ手段のタップ長に相当する）の比を示すポイント数Ｎとの関係を示している。
【００２５】
すなわち、図１６（ａ）は、周期性を有する振動騒音波形を示し、図１６（ｂ）は該振動騒音の周期に同期して第１のフィルタ手段に入力される第２のパルス信号を示している。
【００２６】
図１６（ａ），（ｂ）から明らかなように、第２のパルス信号の発生間隔を計測して周期Ｔが検出されるため、該周期Ｔをサンプリング周期τで除算することによりポイント数Ｎ（＝Ｔ／τ）が算出される。
【００２７】
図１７は、擬似周期列の作成手法を示した説明図であって、ポイント数Ｎを第１のフィルタ手段のタップ長Ｉと一致させると共に、図１７（ａ）に示すように、第２のフィルタ手段のフィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊとポイント数Ｎとを比較し、前記フィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊがポイント数Ｎよりも大きいときは、前記数式（１）による演算を行って、図１７（ｂ）に示すように前記フィルタ係数（Ｃ∧）をポイント数Ｎの周期で順次加算してゆき、前記フィルタ係数（Ｃ∧）の擬似周期列（Ｃ〜）を作成する。
【００２８】
また、前記フィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊがポイント数Ｎよりも小さいときは前記数式（２）による演算を行い、図１７（ｃ）に示すように（Ｎ−Ｊ）個分だけ「０」を付加し前記フィルタ係数（Ｃ∧）の擬似周期列（Ｃ〜）を作成する。
このように、伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｃ∧）のタップ長Ｊとポイント数Ｎとを比較し、その比較結果に応じて適宜数式（１）又は数式（２）を使用して第２のフィルタ手段の擬似周期列（Ｃ〜）を算出することができる。
【００２９】
そして、擬似周期列（Ｃ〜）が記憶手段に記憶され、次いで擬似周期列（Ｃ〜）に応じて参照信号が生成される。
【００３０】
また、２周期分の擬似周期列（Ｃ〜）を記憶手段に記憶させ、所定のサンプリング周期毎に１周期分（ポイント数Ｎ）の読み出し範囲をシフトすることによっても参照信号を作成することができる。
【００３１】
さらに、第２の態様によれば、第１のパルス信号の検出タイミングに応じてサンプリング周期が決定され、該サンプリング周期に応じて複数種の第２のパルス信号が複数のデジタルフィルタに入力され、これら前記複数の第２のパルス信号の発生間隔に応じ所定の伝達特性が前記複数のデジタルフィルタの夫々から出力される。
【００３２】
また、該第２の態様によれば、パワープラントの回転数に対応する周波数に応じて複数の伝達特性から最適伝達特性を選択するか、又は高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出することにより、サンプリング周期が変動しても伝達特性補正手段の伝達補正特性を所望の特性とすることができる。
【００３３】
また、車両駆動用パワープラントが４サイクルエンジンの場合、４サイクルエンジンの振動騒音の発生原因となる振動（加振力）は次の３種類に分類される。すなわち
(1) クランク軸の回転等ピストン系往復質量による加振力
これに属する加振力としては慣性力、慣性偶力、慣性トルク等がある。
【００３４】
(2) カム軸等動弁系（吸気弁、排気弁）往復質量による加振力
これに属する加振力としては慣性力やモーメント等がある。
【００３５】
(3) 気筒内の爆発圧による加振力
これに属する加振力としては燃焼状態の変動に起因するトルク変動等がある。
【００３６】
ところで、前記ピストン系は、クランク軸が１回転する毎に往復運動するため、その振動（加振力）はクランク軸が１回転する毎に発生すると考えられる。
【００３７】
また、４サイクルエンジンにあっては、各気筒当たりカム軸１回転、すなわちクランク軸が２回転する間に吸気行程及び排気行程が各１回宛実行されるため、かかる動弁系往復質量による加振力はカム軸１回転当たり１回、すなわち、クランク軸が２回転する毎に１回生じることとなる。
【００３８】
同様に、爆発行程についてもカム軸１回転当たりに１回、すなわちクランク軸２回転当たりに１回実行されるので、気筒内の爆発圧による加振力もクランク軸２回転当たりに１回生じることとなる。すなわち、４サイクルエンジンにあっては、クランク軸２回転当たりに振動（加振力）が１回生じることとしてその振動騒音特性を全て表現することができる。
【００３９】
一方、第２のパルス信号はパルス信号生成手段により生成されてフィルタ手段に入力されるが、該第２のパルス信号のサンプリングに失敗したときは、入力される第２のパルス信号の入力間隔に時間的誤差が生じ、さらに該誤差は将来に亘って蓄積されるため大きな位相誤差を生じることとなり、フィルタ手段のフィルタ係数更新に悪影響を及ぼすこととなる。
【００４０】
そこで、本発明はクランク軸２回転に１回の割合で基準信号を発生させると共に、第２のパルス信号を前記基準信号に同期させ、かつ、同期に失敗したときは次回に発生する基準信号に基づいて再び該基準信号と第２のパルス信号を同期させることとしたので、同期失敗による位相誤差の発生を極力回避することができる。
【００４１】
さらに、第２のパルス信号のうち、エンジン気筒に特有の振動騒音特性を有する第２のパルス信号は各気筒毎に異なるデジタルフィルタ及び補正フィルタに入力され、かつ更新手段が、各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成するので、シリンダ内での燃焼によって壁面が加振されて振動が生じる場合においても気筒の物理的配置に応じた適応制御が行なわれる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説する。
【００４３】
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。
【００４４】
図中、１は例えば６気筒を有する車輌駆動用パワープラントの４サイクルエンジン（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。
【００４５】
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ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
【００４６】
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。
【００４７】
また、エンジン１のクランク軸周囲の所定位置にはＴＤＣセンサ９が取付けられている。
【００４８】
ＴＤＣセンサ９は、エンジン１のクランク軸の１２０°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ＴＤＣ信号パルスをＥＣＵ５に供給する。
【００４９】
すなわち、ＴＤＣ信号パルスは、各気筒の基準クランク角度位置を表わすものであって、具体的には、各気筒（＃１〜＃６ＣＹＬ）の圧縮行程終了時のＴＤＣ（上死点）前の所定クランク角度位置（例えば、１０°ＢＴＤＣ）で発生する。そして、ＥＣＵ５はＴＤＣ信号パルスの発生間隔を計測してエンジン回転数ＮＥの逆数であるＭＥ値を算出する。
【００５０】
また、エンジン１のシリンダヘッド上部には、各シリンダ毎に１対の排気弁と吸気弁とを備えた動弁系１０が設けられ、該動弁系１０のカム軸周囲にはカム軸センサ１１及び基準信号検出センサ１２が取り付けられている。
【００５１】
カム軸センサ１１は、クランク軸が２回転する間に等間隔で例えば２４個（例えば、クランク角３０°同期）の基礎パルス信号を出力し、該基礎パルス信号をＥＣＵ５に供給する。
【００５２】
また、基準信号検出センサ１２は、クランク軸２回転毎に特定の気筒の所定のクランク角度位置で基準信号を出力し、該基準信号をＥＣＵ５に供給する。すなわち、該基準信号は、所定クランク角度位置で前記基礎パルス信号と同期して発生する。
【００５３】
エンジン１の各気筒の点火プラグ１３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。
【００５４】
また、エンジン１の前部及び後部には電気機械変換手段としての１対の自己伸縮型エンジンマウント１４ａ，１４ｂが配設されている。具体的には、前記自己伸縮型エンジンマウント１４ａ，１４ｂは、その上端が弾性ゴム１５ａ，１５ｂ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１６に支持されている。
【００５５】
そして、前記自己伸縮型エンジンマウント１４ａ，１４ｂにはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７ａ，１７ｂが内有され、エンジンの振動に応じてＥＣＵ５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１４ａ，１４ｂは、液体が充填された液室（図示せず）を内有し、振動源（エンジン１）側に固定された弾性ゴム１５ａ，１５ｂを介して振動源の振動が車体に伝達されるのを防止する。
【００５６】
また、ＥＣＵ５には、振動騒音制御系１８が電気的に接続され、該振動騒音制御系１８は、ＥＣＵ５からの指令により制御信号を作成し、該制御信号は自己伸縮型エンジンマウント１４ａ、１４ｂに供給されて振動騒音を制御する。さらに、クランク軸３６に一体的に嵌合されたフライホイール３８近傍には、エンコーダ１９が配設され、該エンコーダ１９により検出されたフライホイール３８の回転信号は前記振動騒音制御系１８に供給される。
【００５７】
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１３、自己伸縮型エンジンマウント１４ａ、１４ｂ及び振動騒音制御系１８に出力信号を供給する出力回路５ｄとを備えている。
【００５８】
また、ＥＣＵ５（ＣＰＵ５ｂ）は、エンジン運転状態に応じ、数式（３）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。
【００５９】
ＴＯＵＴ＝ＴｉＭ×Ｋ１＋Ｋ２ …（３）
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。
【００６０】
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。
【００６１】
動弁系１０は、具体的には図２に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２０の上方に固設されたシリンダヘッドカバー２１内に配設され、吸気弁（又は排気弁）２２と、バルブスプリング２３と、支軸２４を中心にシーソー運動を行うロッカーアーム２５と、該ロッカーアーム２５に当接されるカム２６と、該カム２６が外嵌されたカム軸２７とを主要部として構成されている。
【００６２】
また、吸気弁（又は排気弁）２２は、その棒状ステム２８がバルブガイド２９に挿通摺接されると共に、その後部に設けられたばね受け３０と、該ばね受け３０に当接するバルブスプリング２３とで閉弁方向に弾性支持され、さらに、その先端はシリンダヘッド２０の燃焼室３１と吸気孔（又は排気孔）３２とが連通・遮断可能となるようにその開口部３３に当接可能とされている。
【００６３】
上記動弁系１０においては、カム軸２７と一体的に回転するカム２６と当接しているロッカーアーム２５がバルブスプリング２３の弾発付勢力に抗して周期的なシーソー運動を繰り返し、吸気弁（又は排気弁）２２を上下運動させている。
【００６４】
また、カム軸２７の一端には、図３に示すように、カム軸用プーリ３４が該カム軸２７と一体的に嵌合され、タイミングベルト３５を介してクランク軸３６の一端に該クランク軸３６と一体的に嵌合されたクランク軸用プーリ３７と連動可能とされ、かつ前記クランク軸用プーリ３７の他端には多数のリングギアが外周に形成されたフライホイール３８が固着されている。
【００６５】
図４は、本発明における振動騒音制御系１８の一実施例を模式的に示したシステム構成図であって（第１の実施例）、ＥＣＵ５を駆動させるためのクロック信号の周波数、すなわち駆動周波数（例えば、１０ＭＨｚ）をサンプリング周波数Ｆｓとして所定の適応制御を行う所謂固定サンプリング方式の場合を示しており、本実施例ではカム軸センサ１１により検出される検出信号を基礎パルス信号として使用した場合を示している。
【００６６】
該振動騒音制御系１８は、ＥＣＵ５から供給される基礎パルス信号（カム軸センサ１１により検出される）を分周して複数種のタイミングパルス信号Ｘ（入力信号）を生成する分周回路３９と、前記クロック信号を基に所望のサンプリング周波数Ｆｓ（サンプリング周期τ（＝１／Ｆｓ））を持つサンプリングクロックを作成する逓倍回路４０と、前記基準信号と夫々のタイミングパルス信号Ｘとの同期を監視する同期監視回路４１1〜４１4と、前記逓倍回路４０で作成されたサンプリング周波数Ｆｓに基づき前記分周回路３９により作成された夫々のタイミングパルス信号Ｘが入力されて適応制御を行う高速演算可能なＤＳＰ(Digital Signal Processor)４２と、該ＤＳＰ４２から出力される制御信号（デジタル信号）をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ４３と、該Ｄ／Ａコンバータ４３により出力されたアナログ信号を増幅する増幅器４４と、車体４５の床などに配置された加速度センサ等の加算器４６とを主要部として構成されている。
【００６７】
しかして、前記逓倍回路４０としては、例えば以下に示す周知のものが使用される。すなわち、
(1) 周知の論理逓倍回路を利用して、前記基礎パルス信号をＫ（Ｋは実数）逓倍する方法
(2) 前記基礎パルス信号の発生間隔の間に発生するＥＣＵ５のクロック（例えば、１０ＭＨｚ）のクロックパルス数ＰＥＣＵを計測し、（ＰＥＣＵ／２Ｋ）の周期で「０」出力と「１」出力を交互に出力することによりＫ逓倍する方法
(3) 前記基礎パルス信号を（１／２）分周した後、積分し、次いで正弦波化し、この正弦波をＫ逓倍し、方形化するアナログ的手法
がある。
【００６８】
また、前記分周回路３９は、振動騒音源であるエンジンの各構成部位（動弁系１０、クランク軸３６周囲、燃焼室３１等）に特有の振動騒音特性に応じて基礎パルス信号を分周し、複数種のタイミングパルス信号Ｘを生成する。すなわち、６気筒を有する本実施例の場合においては、４種類のタイミングパルス信号Ｘが生成される。つまり、エンジンの回転に同期して規則的な振動騒音特性が生じるピストン系等の振動次数（振動成分）と燃焼状態に応じて不規則な振動騒音特性が生じる爆発圧（加振力）による振動次数（振動成分）とに区分すべく４種類のタイミングパルス信号Ｘが生成される。具体的には、規則的なピストン系等の振動次数を示すものとして３種類（１次、１．５次、２次）のタイミングパルス信号Ｘが生成され、爆発圧による振動次数を示すものとして１種類（３次）のタイミングパルス信号Ｘが生成される。ここで、振動次数が「１次」とは、図５に示すように、クランク軸が１回転（１２パルス）する毎にタイミングパルス信号Ｘが１回発生する場合をいう。また、振動次数が１．５次の場合とは、クランク軸が２／３回転（８パルス）する間に１パルス発生する場合をいい、振動次数が２次の場合とはクランク軸の０．５回転（６パルス）毎に１パルス発生する場合をいい、さらに振動次数が３次の場合とは、クランク軸が１／３回転（４パルス）する毎に１パルス発生する場合をいう。
【００６９】
このように、４種類のタイミングパルス信号Ｘを生成することにより振動騒音特性に応じた適応制御が可能となる。すなわち、低次数（１次、１．５次、２次）の振動次数はクランク軸の回転等規則的に発生する振動成分に関するものであり、かかる低次数の振動成分を個別に後述する適応制御を行うことにより、エンジンの回転等慣性力に起因して発生する振動騒音を効率よく低減することができる。
【００７０】
一方、クランク軸が２回転する間に１気筒当たり１回爆発行程が実行されるため、６気筒エンジンの場合、クランク軸が２回転する間に６回の爆発行程があり、したがって振動次数が３次とは爆発圧に関する振動成分を示していることとなる。したがって、不規則な振動騒音特性を有する爆発圧に関する振動次数（３次）を規則的な振動騒音特性を有する振動次数と区分して適応制御を行うことにより、振動騒音をより効果的に低減することができる。
【００７１】
また、同期回路４１1〜４１4は、前記基準信号とタイミングパルス信号Ｘ（第２のパルス信号）との同期を検出する同期検出手段を有し、該同期検出手段により前記タイミングパルス信号Ｘと前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記タイミングパルス信号Ｘとを同期させている。
【００７２】
すなわち、［作用］の項で述べた理由からタイミングパルス信号Ｘはいずれの振動次数の場合においても少なくともクランク軸１回転当たり１回の割合で発生する。しかるに、基礎パルス信号が図６に示すように、何らかの外部要因により検出に失敗してタイミングパルス信号Ｘの作成に失敗するとＤＳＰ４２からは所望の伝達特性を有する制御信号が出力されず、しかもこれらの位相誤差は将来に亘って蓄積されるため、所望の振動騒音制御を行うことができないこととなる。そこで、本実施例では上述したように、前記同期検出手段を有する同期回路４１1〜４１4を備えることにより、上記位相誤差の発生を回避せんとしている。
【００７３】
具体的には、同期回路４１1〜４１4は、前記基準信号（基準信号検出センサ１２により検出される）をモニタすると共に、ＡＮＤ回路（論理積回路）が内蔵され、基準信号とタイミングパルス信号Ｘとが同期して入力されているときは共に「１」信号が入力されて該ＡＮＤ回路からは「１」信号が出力される。一方、基準信号とタイミングパルス信号Ｘとが同期していないときは、タイミングパルス信号Ｘに相当する入力信号が「０」信号となり、両者の同期に失敗したと判断し、分周回路３９はタイミングパルス信号Ｘの発生を一旦中止し、次回基準信号の発生と同期して再びタイミングパルス信号Ｘの発生が開始される。
【００７４】
しかして、ＤＳＰ４２（図４）は、夫々の各振動次数（１次、１．５次、２次、３次）が別個に入力可能となるように４種類の適応制御回路４７ 1 〜４７ 4 が内蔵され、さらに該適応制御回路４７1〜４７4は、タイミングパルス信号Ｘの発生間隔に対応してそのタップ長が変化するＡＤＦとしてのＷフィルタ４８1〜４８4（第１のフィルタ手段）と、Ｗフィルタ４８1〜４８4のフィルタ係数を更新するための演算処理を行う適応アルゴリズムとしてのＬＭＳ処理部４９1〜４９4（制御信号更新手段）と、振動騒音伝達経路中に配設された自己伸縮型エンジンマウント１４ａ（１４ｂ）及び車体４５等の振動騒音伝達経路の伝達関数に起因して生じる制御信号Ｘ′の位相振幅等の伝達特性の変化を補正するＣフィルタ５０1〜５０4（第２のフィルタ手段）とを備えている。
【００７５】
このように構成された車輌用振動騒音制御装置においては、分周回路３９により作成されたタイミングパルス信号Ｘは、夫々の適応制御回路４７1〜４７4に入力される。次いで、該適応制御回路４７1〜４７4から出力された制御信号Ｘ′（デジタル信号）はＤ／Ａコンバータ４３でアナログ信号に変換され、増幅器４４で増幅され、振動伝達経路中に配設された自己伸縮型エンジンマウント１４ａ（１４ｂ）に入力され、制御された振動騒音は車体４５を経て駆動信号Ｙとして加算器４６に入力される。
【００７６】
一方、前記加算器４６にはエンジン１からの振動騒音信号Ｄが入力されており、前記加算器４６からは振動騒音信号Ｄと駆動信号Ｙとの誤差信号εが出力され、前記適応制御回路４７1〜４７4にフィードバックされる。
【００７７】
しかして、図７は適応制御回路４７の内部構成を示すブロック回路図である。
【００７８】
すなわち、同期回路４１ 1 〜４１ 4 からの所定の振動次数のタイミングパルス信号ＸがＷフィルタ４８に入力され、サンプリング周期τ（＝１／Ｆｓ）毎にＷフイルタ４８のフィルタ係数が更新される。そして、該Ｗフィルタ４８からはタイミングパルス信号Ｘの発生間隔に応じた振動騒音信号と逆位相を有する所定の伝達特性を有する制御信号Ｘ′が出力される。
【００７９】
一方、第１の加算器４６から出力された誤差信号εは第１の乗算器５１に入力される一方、該第１の乗算器５１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がパラメータ制御手段５２から入力される。尚、前記ステップサイズパラメータμは、系に応じて収束速度及び収束してからの効果量が最適となるような値に設定される。
【００８０】
次に、第１の乗算器５１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５３に入力される一方、該第２の乗算器５３にはＣフィルタ５０からの参照信号ＲがＣフィルタ用レジスタ５０′（記憶手段）を介して入力される。該Ｃフィルタ５０は、前述したように自己伸縮型エンジンマウント４０及び車体４５等の振動騒音伝達経路の伝達関数に起因して生じる制御信号Ｘ′の位相振幅等の伝達特性の変化を補正する。
【００８１】
すなわち、Ｃフィルタ５０は、所定サンプリング周波数Ｆｓ（逓倍回路４０で作成される）毎にタイミングパルス信号Ｘが入力され、Ｗフィルタ４８の場合と同様、積和演算を要することなく前記振動騒音伝達経路の伝達関数に対応するフィルタ係数に基づいた所定の伝達特性を有する参照信号ＲがＣフィルタ用レジスタ５０′に出力され、その後第２の乗算器５３に入力される。
【００８２】
次に、第２の乗算器５３で参照信号Ｒと前記出力信号Ｕとが乗算されて負値に変換された出力信号Ｖが第２の加算器５４に入力される。
【００８３】
一方、第２の加算器５４にはＷフィルタ４８からフィルタ係数が入力され、これが出力信号Ｖと加算される。次いで、第２の加算器５４からの出力信号が遅延器５５に記憶され、該遅延器５５からの出力信号がサンプリング周期毎に出力され、Ｗフィルタ４８のフィルタ係数更新が行なわれる。
このようにサンプリング周期毎にＷフィルタ４８のフィルタ係数更新を行なうことにより、上述した周期性又は擬似周期性を有する振動騒音の低減化を図ることができる。
【００８４】
しかして、Ｃフィルタ５０は、タイミングパルス信号Ｘの発生間隔に応じてタップ長が変化するＷフィルタ４８に対処すべく、フィルタ係数（Ｃ∧）の擬似周期列（Ｃ〜）を作成する擬似周期列作成手段を有している。
【００８５】
図８は、擬似周期列作成ルーチンを示すフローチャートであって、本プログラムはタイミングパルスＸのＣフィルタ５０への入力に同期して実行される。
【００８６】
まず、ステップＳ１ではポイント数Ｎを算出する。すなわち、振動騒音の周期Ｔをサンプリング周期τで除算してポイント数Ｎ（＝Ｔ／τ）を算出する。
【００８７】
これは、同じタイミングパルス信号ＸがＷフィルタ４８に入力されるため、Ｗフィルタのタップ長Ｉに一致する。次いで、ポイント数ＮがＣフィルタ５０に予め記憶された伝達関数に対応するフィルタ係数のタップ長Ｊより小さいか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００８８】
そして、その答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＪ＞Ｎが成立するときは数式（１）に基づき（ステップＳ３）、またその答が否定（ＮＯ）、すなわちＪ＜Ｎが成立するときは数式（２）に基づき、夫々Ｃフィルタ５０のフィルタ係数（Ｃ∧）から擬似周期列（Ｃ〜）を算出する（ステップＳ４）。
【００８９】
【数５】
（ａ＝０，１，２，…，ＪdivＮ）
（但し、（Ｃ〜）は擬似周期列、（Ｃ∧）はＣフィルタ５０（第２のフィルタ手段）のフィルタ係数、ＪはＣフィルタ５０のタップ長、Ｎはポイント数、（ＪdivＮ）は（Ｊ／Ｎ）の切り捨て整数）
【００９０】
【数６】
次に、上述の如く作成された擬似周期列（Ｃ〜）の２周期分をＣフィルタ用レジスタ（記憶手段）５０′に記憶させた後（ステップＳ５）、タイミングパルスＸの入力時からサンプリングクロック数をカウントしているカウンタ（図示せず）のカウント値ｋを「０」にリセットして本プログラムを終了する。
【００９１】
すなわち、カウント値ｋがリセットされた時点からカウンタはカウントを開始し、適応制御回路４７は該カウント値ｋに基づいて作動する。
このようにＣフィルタ用レジスタ５０′に記憶させた擬似周期列（Ｃ〜）に基づき、図９に示すように、その２周期の範囲の中から１周期分の読出範囲をシフトさせて参照信号Ｒを出力する。すなわち、タイミングパルスＸの入力時（ｋ＝０）を基準にしてサンプリングクロックが入力される毎に逐次参照信号Ｒをシフトさせ、サンプリングクロックの入力毎にＣフィルタ用レジスタ５０′から参照信号Ｒを出力し、該参照信号Ｒが第２の乗算器５３に入力される。
【００９２】
尚、図示は省略するが、カウンタのカウント値ｋをインクリメントする毎に参照信号Ｒをシフトさせて上述の如く参照信号Ｒを出力してゆくのではなく、カウンタを備えず、参照信号Ｒをサンプリング周期毎にシフトさせることにより擬似周期列（Ｃ〜）に応じた参照信号Ｒを逐次出力するように構成してもよい。
【００９３】
図１５は本発明の第２の実施例を示す振動騒音制御系１８のシステム構成図であって、本第２の実施例は、エンジン１の運転状態に応じてサンプリング周波数Ｆｓを可変とした所謂可変サンプリング方式の場合を示している。
該振動騒音制御系１８は、クランク軸３６に固着されたフライホイール３８（図３参照）の近傍に回転検出手段としてのエンコーダ１９を配設し、該エンコーダ１９によりフライホイール３８のリングギアをカウントし、パルス信号が発生するように構成されている。すなわち、該振動騒音制御系１８においては、フライホイール１９のリングギアを計数することにより検出される回転信号から直接サンプリング周波数Ｆｓを作成する一方、該パルス信号を基礎パルス信号として使用し、分周回路３９にて該基礎パルス信号を所定の振動次数成分に分周してタイミングパルス信号Ｘを作成する（例えば、１次、１．５次、２次、３次）。これにより、Ｗフィルタ４８のタップ長は、基礎パルス信号に対するタイミングパルス信号Ｘの分周比となり、斯かる分周比は前記振動次数成分に対応して決定されることとなる。そして該タイミングパルス信号Ｘは、上記第１の実施例と同様、ＤＳＰ４２内の互いに異なる適応制御回路４７ 1 〜４７ 4 に夫々入力され、これら適応制御回路４７ 1 〜４７ 4 からはタイミングパルス信号Ｘの入力間隔に応じた出力間隔でもって制御信号Ｘ′が出力され、所望の適応制御が行なわれる。この場合は、基礎パルス信号の発生間隔に応じてサンプリング周波数Ｆｓを可変にしているので、タイミングパルス信号Ｘの入力間隔に対してＷフィルタ４８ 1 〜４８ 4 のタップ長を変化させることなくエンジン１の運転状態に追随させることができる。
ところで、上記振動騒音制御系１８においては、サンプリング周波数Ｆｓをタイミングパルス信号Ｘの発生間隔に応じて追従するように変化させているので、Ｃフィルタ５０から出力される伝達補正特性を従来のように系によって予め同定してしまうとサンプリング周波数Ｆｓの変化に応じた参照信号Ｒを得ることができず、所望の駆動信号Ｙを得ることができない虞がある。
【００９４】
そこで、本第２の実施例ではＣフィルタ５０に予め複数の伝達特性（フィルタ係数）Ｃ（Ｆｓ）（ｎ＝１，２，…，ｍ）を記憶しておき、エンジンの回転数ＮＥに応じて周波数帯域を複数の周波数領域Ｆｎ（ｎ＝１，２，…，ｍ）に区分しておく。そして、これら各周波数領域Ｆｎに応じて所望の伝達特性Ｃ（Ｆｎ）を選択することにより、サンプリング周波数Ｆｓが変化しても所望の参照信号Ｒが得られるように構成されている。
【００９５】
図１０は、第２の実施例におけるエンジン始動直後のＣフィルタ５０の伝達特性の選択手順を示すフローチャートであって、本プログラムは例えばタイミングパルス信号Ｘの発生と同期してＤＳＰ４２内で実行される。
【００９６】
まず、エンジン１の始動直後においては、系の伝達特性は全く未知であるため、ｎ＝１に設定し（ステップＳ１１）、またサンプリング周波数Ｆｓとして、所定値からなるデフォルト値を入力する（ステップＳ１２）。次いで、駆動周波数Ｆｃ（例えば、１０ＭＨｚ）で駆動するＥＣＵ５のクロックパルスの発生周期Ｅを、上記デフォルト値の周波数を持つサンプリングパルスが上記クロックパルス間で発生する数をカウンタで計測することによって得るようにする（ステップＳ１３）。
【００９７】
次に、ステップＳ１４では数式（４）に基づきサンプリング周波数Ｆｓを算出する。すなわち、エンジン１の始動直後は系の伝達特性は不明であるため、デフォルト値にサンプリング周波数Ｆｓを設定し、その後、該サンプリング周波数Ｆｓを持つサンプリングパルスを使ってＥＣＵ５のクロックパルスの発生周期Ｅを計数し、駆動周波数Ｆｃと該発生周期Ｅに基づいてサンプリング周波数Ｆｓを更新する。
【００９８】
【数７】
【００９９】
このようにエンジン始動直後においては、低周波数とサンプリング周波数とを比較することにより最適伝達特性を得ることができる。
【０１００】
また、エンジン回転数ＮＥが或る程度の回転数に到達した後は、図１１に示すフローチャートにしたがって伝達特性Ｃ（Ｆｎ）が選択される。
【０１０１】
すなわち、ｎ＝ｐ、つまり図１０のステップＳ１５の答えが肯定（ＹＥＳ）になったときの所定周波数Ｆｎにおけるｎがｐであったとし（ステップＳ２１）、図１０のステップＳ１４で得られたサンプリング周波数Ｆｓを有するサンプリングパルスを入力し（ステップＳ２２）、次いでクロックパルス（駆動周波数Ｆｃ）の発生周期Ｅを上記サンプリングパルスを使ってカウンタで計測して（ステップＳ２３）前記数式（４）に基づきサンプリング周波数Ｆｓを算出し（ステップＳ２４）、該サンプリング周波数Ｆｓが周波数Ｆｎ（この場合はＦｐ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ２５）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）となったときは、ｎがｐと等しいか否かを判別する（ステップＳ２６）。ｎ＝ｐであるならば、サンプリング周波数Ｆｓが所定周波数Ｆｎ（＝Ｆｐ）より１区分低い所定周波数Ｆn-1より小さいか否かを判別する（ステップＳ２７）。すなわち、ステップＳ２５及びステップＳ２６の答が共に肯定（ＹＥＳ）のときは、エンジン減速時にある場合であり、ステップＳ２７で、サンプリング周波数Ｆｓが１区分低い所定周波数Ｆn-1より小さいか否かを判別する。そして、ステップＳ２７の答が肯定（ＹＥＳ）のときはそのときの周波数Ｆ n-1 をＦｎと読み替えて、該Ｆｎに対応する伝達特性Ｃ（Ｆｎ）を伝達特性に選択して本プログラムを終了する。
【０１０２】
また、ステップＳ２７の答が否定（ＮＯ）のときは、ｎを「１」だけデクリメントして（ステップＳ２９）ステップＳ２７へ進み、さらに低い所定周波数とサンプリング周波数Ｆｓとの比較を行う。
【０１０３】
また、ステップＳ２５の答が否定（ＮＯ）のときは、ステップＳ２５の答が肯定（ＹＥＳ）となるまでｎを「１」ずつインクリメントして（ステップＳ３０）サンプリング周波数Ｆｓと新たな周波数Ｆｎとを比較し、ステップＳ２５の答が肯定（ＹＥＳ）となったときはステップＳ２６の答が否定（ＮＯ）となるためそのままステップＳ２８に進み、ステップＳ２５で肯定（ＹＥＳ）となったときの周波数Ｆｎに対応する伝達補正特性Ｃ（Ｆｎ）を選択して本プログラムを終了する。
【０１０４】
また、上記第２の実施例ではＣフィルタ５０に予め記憶された複数の伝達特性からエンジン回転数ＮＥに応じた最適伝達特性を選択することにより最終的にＣフィルタ５０を同定しているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図１２に示すように、エンジン回転数の上限回転数（例えば、６０００ｒｐｍ）に相当する周波数よりも適数倍、例えば数十倍を有する高周波数Ｆｒを分周してＣフィルタ５０の伝達補正特性を同定するように構成してもよい。
【０１０５】
すなわち、高周波のサンプリング周波数Ｆｒ（例えば、数１０ＫＨｚ）で同定された高次伝達特性を有する高周波フィルタＣｒを予めＣフィルタ５０に記憶しておく。ここで、高周波フィルタＣｒはＭ個のタップを有し、かつ該高周波フィルタＣｒのサンプリング周期（１／Ｆｒ）には駆動周波数Ｆｃ（例えば、１０ＭＨｚ）で駆動するＥＣＵ５の駆動パルス数がＬ個発生する（この「Ｌ」はカウンタによりカウントされる）。
【０１０６】
また、可変のサンプリング周波数Ｆｓ（例えば、数百Ｈｚ）で同定されるフィルタＣｓにおいては、上記ＥＣＵ５の駆動パルス数がそのサンプリング周期（１／Ｆｓ）にＳ個（Ｓ＞Ｌ）発生している場合（この場合伝達特性Ｃｓはサンプリング周波数Ｆｓで同定されているため、Ｓは既知数である）、そのタップ数Ｋは数式（５）に基づいて算出される。
【０１０７】
【数８】
【０１０８】
そして、第２の実施例では図１２中矢印に示すように、フィルタＣｓの各フィルタ係数Ｃｓ（ｊ）は、これらのフィルタ係数Ｃｓ（ｊ）に最も近い高周波フィルタＣｒ中の右隣りに位置するフィルタ係数Ｃｒ（ｍ）を選択してＣフィルタ５０の伝達特性を同定している。
【０１０９】
図１３は上記フィルタＣｓの各フィルタ係数Ｃｓ（ｊ）の算出手順を示すフローチャートである。
【０１１０】
まず、ステップＳ３１ではフィルタＣｓのサンプリングタイミングＱ及び、高周波フィルタＣｒのサンプリングタイミングＴを夫々「０」に設定し、次いでフィルタＣｓの最初のフィルタ係数Ｃｓ（０）と高周波フィルタＣｒの最初のフィルタ係数Ｃｒ（０）とを等置して（ステップＳ３２）フィルタＣｓの最初のフィルタ係数Ｃｓ（０）を決定する。
【０１１１】
次いで、フィルタＣｓのサンプリングタイミングＱを「１」に設定し（ステップＳ３３）、次いでサンプリングタイミングＱがサンプリングタイミングＴよりも前に位置するか（早く発生しているか）否かを判別する（ステップＳ３４）。そして、その答が否定（ＮＯ）のときはサンプリングタイミングＴを「１」だけインクリメントして（ステップＳ３４ ' ）ステップＳ３３に戻る一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはＣｓ（１）＝Ｃｒ（Ｔ）に設定し（ステップＳ３５）、次いで前記数式（５）が成立するか否かを判別する（ステップＳ３６）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはそのまま本プログラムを終了する一方、その答が否定（ＮＯ）のときはステップＳ３７に進み、フィルタＣｓのサンプリングタイミングＱを「１」だけインクリメントする。次いでサンプリングタイミングＱがサンプリングタイミングＴよりも前に位置するか（早く発生しているか）否かを判別する（ステップＳ３８）。
【０１１２】
そして、その答が否定（ＮＯ）のときは、サンプリングタイミングＴを「１」だけインクリメントして（ステップＳ３８ ' ）ステップＳ３７に戻る一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはＣｓ（２）＝Ｃｒ（Ｔ）に設定して（ステップＳ３９）、第２のタップ係数Ｃｓ（２）を決定し、次いで再び数式（５）が成立しているか否かを判別し（ステップＳ４０）、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはそのままプログラムを終了する一方、その答が否定（ＮＯ）のときは次のステップ（図示省略）に進む。そして、以後数式（５）が成立するまでＣｓ（３），Ｃｓ（４），…を順次算出してゆき、数式（５）の成立により、全てのフィルタ係数Ｃｓ（ｍ）を決定し、数式（５）が不成立になったところで本プログラムを終了する。
【０１１３】
このように、高周波サンプリング周波数Ｆｒで同定されたフィルタＣｒを「間引き」することにより最適伝達特性を有するＣフィルタ５０の同定を行うことができる。
【０１１４】
これにより、サンプリング周波数が変化してもその変化に追随して伝達特性を補正することができ、したがって高精度な適応制御を行うことができ、所望の振動騒音低減化を図ることができる。
尚、前述した第１の実施例では、例えばカム軸センサ１１に基づいてＥＣＵ５から基礎パルス信号を出力する場合、カム軸の回転はカム軸用プーリ３４とクランク軸用プーリ３７とを連動させているタイミングベルト３５の伸び等により微小ながら回転変動が生じる（図３参照）。またＣＲＫセンサに基づいてＥＣＵ５から基礎パルス信号を出力する場合においてもクランク軸３６の捩り振動等により回転変動を生じる。つまり、逓倍回路４０における逓倍比が大きい程かかる回転変動に起因して所望のサンプリング周波数Ｆｓに対して大きな設定誤差が生じる虞があるのに対し、本第２の実施例のようにクランク軸３６に固着されているフライホイール３８に基づいて基礎パルス信号を出力する場合は、クランク軸３６に固着されているフライホイール３８は慣性モーメントが大きく、回転変動が少ないため、高精度で所望のサンプリング周波数Ｆｓを作成することができる。
【０１１５】
尚、上記第１及び第２の実施例では、爆発圧に係る振動次数成分を一括して適応制御しているが、例えば、図１４に示すように、各気筒毎に異なる適応制御回路４７41〜４７46を設け、該適応制御回路４７ 41 〜４７46に夫々所定のタイミングパルス信号Ｘを入力し、夫々の気筒に適応した制御を行なうのも好ましい。
【０１１６】
すなわち、ＥＣＵ５からの基礎パルス信号を分周して作成されたタイミングパルス信号Ｘは、第１のスイッチング回路５６ａに入力される。該第１のスイッチング回路５６ａはタイミングパルス信号Ｘが入力される毎に「１」ずつインクリメントされるカウンタからなり、該カウンタがカウントアップされる毎にタイミングパルスが順次Ｗフィルタ４８41，Ｗフィルタ４８42，…，Ｗフィルタ４８46に入力され、Ｗフィルタ４８41〜４８46からの出力が、上述した所定の振動騒音伝達経路を経て第１の加算器４６に入力される。次いで振動騒音信号Ｄとの誤差信号εが前記第１の加算器４６から出力され、第１のスイッチング回路５６ａと同期してカウントアップする第２のスイッチング回路５６ｂに入力される。次いで、夫々の適応制御回路４７41〜４７46にフィードバックされ、ＬＭＳ処理部４９41〜４９46で気筒の物理的配置に応じた最適駆動信号が生成され、所望の適応制御が行なわれる。つまり、各振動次数成分の振動に対し、その振動が慣性力に支配される場合は、同一成分の合力として表わされるため、各気筒配置による差異は微小であるが、シリンダ内での燃焼によって壁面が加振されて生じる振動は、気筒の物理的な配置により、その振動は異なる。
【０１１７】
そこで本発明では各気筒毎に異なるＷフィルタ４８41〜４８46を設け、第１及び第２のスイッチング回路５６ａ，５６ｂを介して、順次フィルタ係数の更新を行うことにより、各気筒間の寄与の差による偏差が補正され、収束の精度が向上する。
【０１１８】
尚、上記実施例では、カム軸２７の回転に同期して発生するパルス信号を基礎パルス信号として使用したが、エンジンの回転に同期して発生するパルス信号であればよく、例えばクランク軸周囲にクランク角センサ（ＣＲＫセンサ）を設け、該ＣＲＫセンサの出力信号を基礎パルス信号として使用してもよく、また、トルク変動（燃焼状態の変動）を示すファクタとして、例えば点火パルスを選択し、該点火パルスを基礎パルス信号として使用してもよい。さらに、ＥＣＵ５を駆動させるためのクロックパルスを基礎パルス信号として使用してもよく、また、これらを組み合わせた信号を基礎パルス信号として使用するのも好ましい。
【０１２２】
尚、本発明は上記実施例に限定されることがないのはいうまでもない。例えば、上記第２の実施例においてはフライホイール３８の回転信号をパルスエンコーダで検出しているが、カム軸２７又はクランク軸３６の近傍に回転信号検出手段１９としてのロータリエンコーダを配設し、該ロータリエンコーダにより検出された回転信号を分周してサンプリング周波数Ｆｓやタイミングパルス信号Ｘを生成してもよく、また本発明は６気筒以外の多気筒エンジン、例えば４気筒、８気筒エンジンにも適用できるのはいうまでもない。
【０１２３】
また、複数の振動騒音伝達経路のうちの１個の振動騒音伝達経路のみに電気機械変換手段（自己伸縮型エンジンマウント等）を配設し、該電気機械変換手段を有さない振動騒音伝達経路からの振動騒音とのベクトル的な総和に基づき第１の加算器４６で誤差信号εを検出するように構成してもよい。
【０１２４】
以上詳述したように請求項１に記載した第１の態様によれば、複雑な積和演算を有するとこなく第１のフィルタ手段からは制御信号が、また第２のフィルタ手段からは参照信号が出力され、演算量が大幅に軽減されることとなり、演算速度が飛躍的に向上し、適応の精度・速度共に向上する。しかも、振動騒音特性に応じた適応制御がなされるので、振動騒音の低減効果量や振動騒音源から発生する振動騒音信号に対する追随性が良好となる。
【０１２５】
また、請求項２に記載した第２の態様によれば、エンジン回転の変動により第１のパルス信号の周波数が変化しても、サンプリング周波数がそれにつれて変化し、常に同じタップに相当する信号を出力するため、適応の追従速度が早く、高精度な適応制御が可能であり、所謂割り込みや打ち切り制御が少ない構成であるため、構成が単純で、安定性が高い。
【０１２６】
具体的には、前記パルス信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記パワープラントのクランク軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第１の基礎パルス信号と、前記パワープラントのカム軸の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第２の基礎パルス信号と、前記パワープラントに燃焼を生じさせる点火信号である第３の基礎パルス信号と、前記パワープラントを制御するパワープラント制御手段が有する第４の基礎パルス信号のうち少なくとも１個以上の基礎パルス信号を含み、前記第１のパルス信号がこれら第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号から構成され、或いは前記パワープラントのクランク軸に固着されたフライホイールの回転信号を検出する第１の回転信号検出手段と、前記クランク軸の回転信号を検出する第２の回転信号検出手段と、前記パワープラントのカム軸の回転信号を検出する第３の回転信号検出手段のうち少なくとも１つ以上を有し、前記パルス信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記第１乃至第３の回転信号検出手段の検出結果に基づいて生成されることにより、上述した効果を容易に実現することができる。
【０１２７】
さらに、上記第１の態様において、擬似周期列をポイント数Ｎ及び第２のフィルタ手段のタップ長Ｊに応じて所定の演算式に基づいて算出し、かかる擬似周期列に基づいて第２のフィルタ手段の参照信号を生成しているので、簡単なプログラム演算で容易に所望の参照信号を得ることができる。
【０１２８】
また、上記第２の態様において、周波数帯域が前記パワープラントの回転数に応じて所定周波数毎に複数に区分されると共に、複数の伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、かつ該伝達特性補正手段が、前記所定周波数と前記サンプリング周期決定手段により決定されたサンプリング周期とに応じて前記複数の伝達特性から最適伝達特性を選択する選択手段を有するか、又は前記パワープラントの上限回転数に対応する周波数に対し適数倍の高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、該伝達特性補正手段が、前記高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出する伝達特性算出手段を有することにより、伝達特性手段の伝達特性をサンプリング周期の変動に応じて補正することができ、高精度な適応制御を行うことができ、所望の振動騒音低減かを図るのに際し、支障を来たすのを回避することが可能となる。
【０１２９】
前記車輌駆動用パワープラントが４サイクルエンジンの場合は、クランク軸２回転毎に基準信号を検出する基準信号検出手段と、該基準信号検出手段により検出された基準信号と前記パルス信号生成手段により生成された複数種の第２のパルス信号とを同期させると共にその同期を検出する同期検出手段とを備え、該同期検出手段により前記第２のパルス信号と前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記第２のパルス信号とを同期させる同期手段を有することにより、第２のパルス信号の検出に失敗したときであってもその後の適応制御に悪影響を及ぼすのを極力回避することができる。
【０１３０】
前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音特性が、前記パワープラントを構成するエンジン気筒に特有の振動騒音特性とその他の構成部位に特有の振動騒音特性とに分離され、前記エンジン気筒に特有の振動騒音特性に対応する第２のパルス信号が前記所定の入力信号として各気筒毎に異なる適応型デジタルフィルタ及び補正デジタルフィルタに入力され、前記更新手段が各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成することにより、気筒の物理的配置に影響されることなく所望の振動騒音定権を図ることができる。
【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全体構成図である。
【図２】動弁系の要部断面図である。
【図３】カム軸とクランク軸の関係を示す図である。
【図４】振動騒音制御系の一実施例（第１の実施例）を示すシステム構成図である。
【図５】振動次数を説明するためのタイムチャートである。
【図６】第１のパルス信号（基礎パルス信号）の検出が欠落したときの状況を説明するタイムチャートである。
【図７】適応制御回路のブロック回路図である。
【図８】擬似周期列作成ルーチンのフローチャートである。
【図９】参照信号の生成方法を説明するための説明図である。
【図１０】伝達補正特性選択ルーチンの一実施例を示すフローチャートである。
【図１１】伝達補正特性選択ルーチンの他の実施例を示すフローチャートである。
【図１２】伝達補正特性の算出方法を示すタイムチャートである。
【図１３】伝達補正特性算出ルーチンの一実施例を示すフローチャートである。
【図１４】燃焼振動次数に係る振動騒音制御系の一実施例を示すシステム構成図である。
【図１５】振動騒音制御系の他の実施例（第２の実施例）を示すシステム構成図である。
【図１６】振動騒音波形とポイント数Ｎの関係を示す図である。
【図１７】擬似周期列作成手段の作成手法を説明する説明図である。
【図１８】従来の振動騒音制御系を示すシステム構成図である。
【図１９】従来の適応制御回路（フィルタードＸ−アルゴリズム）のブロック図である。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン（パワープラント）
５ ＥＣＵ（サンプリング周波数決定手段）
１４ａ，１４ｂ 自己伸縮型エンジンマウント（電気機械変換手段）
１９ エンコーダ（回転信号検出手段）
２７ カム軸
３６ クランク軸
３８ フライホイール
３９ 分周回路（パルス信号生成手段）
４１ 1 〜４１ 4 同期回路（同期手段）
４８ 1 〜４８ 4 Ｗフィルタ（第１のフィルタ手段）
４８ 41 〜４８ 46 Ｗフィルタ（第１のフィルタ手段）
４９ 1 〜４９ 4 ＬＭＳ処理部（制御信号更新手段）
４９ 41 〜４９ 46 ＬＭＳ処理部（制御信号更新手段）
５０ 1 〜５０ 4 Ｃフィルタ（第２のフィルタ手段）
５０ 41 〜５０ 46 Ｃフィルタ（第２のフィルタ手段）
Claims (11)
- 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（４５）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（４８）と、
前記制御信号を駆動信号に変換して該駆動信号により振動騒音を制御する電気機械変換手段（１４）と、
該電気機械変換手段（１４）からの出力により、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（４６）と、
前記電気機械変換手段（１４）と前記誤差信号検出手段（４６）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（５０）と、
前記誤差信号検出手段（４６）の検出結果と前記第２のフィルタ手段（５０）から出力される参照信号と前記第１のフィルタ手段（４８）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（４９）とを備えた車輌用振動騒音制御装置において、
前記振動騒音源の駆動周期に同期して発生する第１のパルス信号を検出するパルス信号検出手段と、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に同期する第２のパルス信号を前記パルス信号検出手段により検出された第１のパルス信号を分周して複数種生成するパルス信号生成手段（３９）と、該パルス信号生成手段（３９）により生成された第２のパルス信号の発生間隔に応じて第１のフィルタ手段（４８）のタップ長を変化させる変化手段（４７）とを備え、
前記第２のフィルタ手段（５０）が、前記変化手段（４７）により変化した前記タップ長に応じて前記第２のフィルタ手段（５０）のフィルタ係数の擬似周期列を作成する擬似周期列作成手段を有し、
かつ、前記第１のフィルタ手段（４８）が複数の適応型デジタルフィルタを具備すると共に、前記第２のフィルタ手段（５０）が前記複数の適応型デジタルフィルタに応じて複数の補正デジタルフィルタを有し、前記パルス信号生成手段（ ３９）により生成された複数種の第２のパルス信号が前記所定の入力信号として前記振動騒音特性に応じて夫々前記複数の適応型デジタルフィルタ及び前記複数の補正デジタルフィルタに入力されることを特徴とする車輌用振動騒音制御装置。 - 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（４５）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（４８）と、
前記制御信号を駆動信号に変換して該駆動信号により振動騒音を制御する電気機械変換手段（１４）と、
該電気機械変換手段（１４）からの出力により、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（４６）と、
前記電気機械変換手段（１４）と前記誤差信号検出手段（４６）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（５０）と、
前記誤差信号検出手段（４６）の検出結果と前記第２のフィルタ手段（５０）から出力される参照信号と前記第１のフィルタ手段（４８）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（４９）とを備えた車輌用振動騒音制御装置において、
前記振動騒音源からの駆動周期を所定微小角度毎に第１のパルス信号として検出する駆動周期信号検出手段と、前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音の周期に同期する第２のパルス信号を前記駆動周期信号検出手段（５）により検出された第１のパルス信号を分周して複数種生成するパルス信号生成手段（３９）と、前記駆動周期信号検出手段により検出される第１のパルス信号の検出タイミングに応じてサンプリング周期を決定するサンプリング周期決定手段（５）とを備え、
前記第２のフィルタ手段（５０）が、前記サンプリング周期決定手段（５）により決定されたサンプリング周期に応じて第２のフィルタ手段（５０）の伝達特性を補正する伝達特性補正手段を有し、
前記サンプリング周期決定手段（５）により決定されたサンプリング周期で前記第１のフィルタ手段（４８）のフィルタ係数の出力及び更新を行う一連の動作を支配すると共に、前記第１のフィルタ手段（４８）のタップ長が前記第１のパルス信号に対する第２のパルス信号の分周比とされ、
かつ、前記第１のフィルタ手段（４８）が複数の適応型デジタルフィルタを具備すると共に、前記第２のフィルタ手段（５０）が前記複数の適応型デジタルフィルタに応じて複数の補正デジタルフィルタを有し、前記パルス信号生成手段（３９）により生成された複数種の第２のパルス信号が前記所定の入力信号として前記振動騒音特性に応じて夫々複数の適応型デジタルフィルタ及び前記複数の補正デジタルフィルタに入力されることを特徴とする車輌用振騒音制御装置。 - 前記パワープラント（１）のクランク軸（３６）の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第１の基礎パルス信号と、前記パワープラント（１）のカム軸（２７）の回転に同期して所定回転角度毎に発生する第２の基礎パルス信号と、前記パワープラント（１）に燃焼を生じさせる点火信号である第３の基礎パルス信号と、前記パワープラント（１）を制御するパワープラント制御手段（５）が有する第４の基礎パルス信号のうち少なくとも１個以上の基礎パルス信号を有し、前記パルス信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、これら第１乃至第４の基礎パルス信号の個別信号又は複数の組合せ信号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。
- 前記パワープラント（１）のクランク軸（３６）に固着されたフライホイール（３８）の回転信号を検出する第１の回転信号検出手段（１９）と、前記クランク軸（３６）の回転信号を検出する第２の回転信号検出手段（１２）と、前記パワープラント（１）のカム軸（２７）の回転信号を検出する第３の回転信号検出手段（１１）のうち少なくとも１つ以上を有し、前記駆動周期信号検出手段により検出される第１のパルス信号が、前記第１乃至第３の回転信号検出手段（１９、１２、１１）の検出結果に基づいて生成されることを特徴とする請求項２記載の車輌用振動騒音制御装置。
- 前記第２のフィルタ手段（５０）は、サンプリング周期に対 する振動騒音周期の割合であるポイント数を前記パルス信号生成手段（３９）により生成された第２のパルス信号の発生間隔とサンプリング周期とに応じて算出するポイント数算出手段と、前記ポイント数算出手段により算出されたポイント数と前記第１のフィルタ手段のタップ長とを一致させる一致手段とを備え、
かつ、前記擬似周期列作成手段は、
前記ポイント数が前記第２のフィルタ手段（５０）のタップ長よりも小さい場合は、次式
（ａ＝０，１，２，…ＪdivＮ）
（但し、（Ｃ〜）は擬似周期列、（Ｃ∧）は第２のフィルタ手段のフィルタ係数、Ｊは第２のフィルタ手段のタップ長、Ｎはポイント数、（ＪdivＮ）は（Ｊ／Ｎ）の切り捨て整数）
に基づいて、擬似周期列を作成する第１の周期列作成手段と、
前記ポイント数が前記第２のフィルタ手段（５０）のタップ長よりも大きい場合は、次式
に基づいて擬似周期列を作成する第２の周期列作成手段とを有し、
さらに、前記第２のフィルタ手段（５０）は、前記擬似周期列作成手段により作成された擬似周期列に応じて参照信号を生成する参照信号生成手段を具備していることを特徴とする請求項１、請求項３、又は請求項４のいずれかに記載の車輌用振動騒音制御装置。 - 前記擬似周期列作成手段より作成された擬似周期列を２周期の長さに亘って記憶する記憶手段を有すると共に、
前記参照信号生成手段は、前記記憶手段に記憶された擬似周期列の前記２周期の範囲中から１周期分の読出範囲をシフトさせながら参照信号を生成することを特徴とする請求項５記載の車輌用振動騒音制御装置。 - 前記参照信号生成手段は、前記擬似周期列に応じてサンプリング周期毎にシフトさせて参照信号を生成することを特徴とする請求項５記載の車輛用振動騒音制御装置。
- 周波数帯域が前記パワープラント（１）の回転数に応じて所定周波数毎に複数に区分されると共に、複数の伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、
かつ、該伝達特性補正手段が、前記所定周波数と前記サンプリング周期決定手段（５）により決定されたサンプリング周期とに応じて前記複数の伝達特性から最適伝達特性を選択する選択手段を有していることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の車輌用振動騒音制御装置。 - 前記パワープラント（１）の上限回転数に対応する周波数に対し適数倍の高周波相当のサンプリング周期で同定された高次伝達特性が前記伝達特性補正手段に記憶され、
かつ、該伝達特性補正手段が、前記高次伝達特性を分周して最適伝達特性を算出する伝達特性算出手段を有していることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の車輌用振動騒音制御装置。 - 前記車輌駆動用パワープラント（１）は４サイクルエンジンであって、クランク軸（３６）２回転毎に基準信号を検出する基準信号検出手段（１２）と、該基準信号検出手段（１２）により検出された基準信号と前記パルス信号生成手段（３９）により生成された複数種の第２のパルス信号とを同期させる同期手段（４１）とを備え、
該同期手段（４１）は、前記基準信号と前記第２のパルス信号との同期を検出する同期検出手段を有し、該同期検出手段により前記第２のパルス信号と前記基準信号との同期が検出されなかったときは、次回に検出される基準信号と前記第２のパルス信号とを同期させることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の車輌用振動騒音制御装置。 - 前記振動騒音源の各構成部位に特有の振動騒音特性が、前記パワープラント（１）を構成するエンジン気筒に特有の振動騒音特性とその他の構成部位に特有の振動騒音特性とに分離され、前記エンジン気筒に特有の振動騒音特性に対応する第２のパルス信号が前記所定の入力信号として各気筒毎に異なる適応型デジタルフィルタ及び補正デジタルフィルタに入力され、前記制御信号更新手段（４９）が各気筒毎に夫々最適伝達特性を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の車輌用振動騒音制御装置。
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