JP3642189B2 - Active noise and vibration control device for vehicle - Google Patents
Active noise and vibration control device for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP3642189B2 JP3642189B2 JP16984598A JP16984598A JP3642189B2 JP 3642189 B2 JP3642189 B2 JP 3642189B2 JP 16984598 A JP16984598 A JP 16984598A JP 16984598 A JP16984598 A JP 16984598A JP 3642189 B2 JP3642189 B2 JP 3642189B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- noise
- reference signal
- period
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、能動的な制御音又は制御振動を発生させて騒音又は振動の低減を図るようになっている車両用能動型騒音振動制御装置に関し、特に、エンジン始動直後の制御特性をさらに向上できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の技術としては、例えば本出願人が先に提案した特開平9−319380号公報に実施の形態として開示されたものがある。即ち、かかる公報の実施の形態の欄に記載の従来技術は、LMSアルゴリズム等の適応アルゴリズムを利用した車両用能動型振動制御装置に関するものであり、具体的には、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタを有し、その適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するためのアルゴリズムとして、同期式Filtered−XLMSアルゴリズム(以下、SFXアルゴリズムと称す。)を適用していて、そのSFXアルゴリズムに従って、エンジンで発生する振動を低減するための制御振動を生成するようにしていた。
【0003】
そして、上記SFXアルゴリズム等の適応アルゴリズムを実行する場合、発生している騒音又は振動の周期を把握する必要があるが、エンジンで発生する騒音や振動の周期はエンジン回転数と共に変化してしまうため、騒音又は振動の周期を常に検出し把握しなければならない。そこで、従来の装置にあっては、例えばレシプロ4気筒エンジンの場合、クランク軸が1/2回転する度に一回の燃焼が生じ振動の原因となることから、そのクランク軸の1/2に同期したインパルス列でなる基準信号を生成し、基準信号の最新のインパルスとその一つ前のインパルスとの入力間隔に基づき、騒音又は振動の周期を取得するようにしていた。
【0004】
なお、上記のようにインパルスの入力間隔に基づいて騒音又は振動の周期を検出する構成では、基準信号のインパルスが生成された時点で検出された周期は、実際にはその一つ前のインパルスとの間の周期であるため、厳密には、基準信号の最新のインパルスが生成された後の周期を表すものではない。しかし、エンジンのように比較的高速で回転するものの場合、基準信号の最新のインパルスとその一つ前のインパルスとの入力間隔は、基準信号の最新のインパルスとその次のインパルスとの入力間隔に極めて近く、両者は実質的に同じであると考えても差し支えないから、そのことを理由に振動低減制御の精度が大きく低下するようなことはない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記のようにインパルスの入力間隔に基づいて騒音又は振動の周期を検出することは、振動低減制御の実行中には特に大きな不具合を招くものではないが、本発明者等の鋭意研究によると、イグニッションスイッチがオンとなってコントローラに電源が投入された直後の制御内容に、改良すべき点があることが判った。
【0006】
即ち、図6は、車両において運転者がエンジンキーを差し込んでこれを回転させてイグニッションスイッチがオン(IGN.ON)となった直後のコントローラ内の演算処理状況を表したものであるが、この図6に示すように、車両にあっては、イグニッションスイッチがオンとなった時点でコントローラに電源が投入され、これにより演算処理が可能となる。そして、コントローラに電源が投入されると、振動低減制御に先駆けて、イニシャライズ処理が実行される。図6の例では、イニシャライズ処理として、イニシャライズ処理A,B,C及びDがこの順序で実行されるようになっている。
【0007】
一方、運転者がエンジンキーをイグニッションオンの位置からさらに回転させてエンジンを始動させる(ENG.ON)と、セルモータが始動しクランキング状態となって、その後エンジンの始動が完了するのであるが、イグニッションスイッチがオンとなってからエンジンが始動するまでの時間(IGN.ON〜ENG.ON)は、運転者の癖にもよるが一般的には極短い。このため、インパルス列でなる基準信号xは、図6に示すように、イニシャライズ処理実行中にも生成されることになるが、イニシャライズ処理実行中には他の割り込み処理が禁止され、基準信号xの入力は監視されないため、全てのイニシャライズ処理が完了した時点、図6の例であればイニシャライズ処理Dが完了した時刻t1 になって初めて、基準信号xの入力が監視されるようになる。すると、騒音又は振動の第一回目の周期演算は、時刻t1 後に基準信号xの二つ目のインパルスが生成された時刻t2 に完了することになるから、実際に騒音又は振動の低減制御が開始されるのは、時刻t2 以降ということになる。
【0008】
つまり、イニシャライズ処理が時刻t1 で完了しているにも関わらず、実際に制御音や制御振動が発生するようになるのは、最低でも基準信号xとして二回のインパルスが入力された後であり、場合によっては基準信号xの略二周期分の時間が経過してからということになり、その間は、CPUが待機状態である無駄時間Te となる。
【0009】
そして、クランキング時のエンジン回転数は、通常100〜200rpm程度であるから、レシプロ4気筒エンジンの場合であれば、クランキング時の基準信号xの周期は、約0.15〜0.3 秒程度ということになり、従って、イニシャライズ処理の終了から実際に騒音又は振動の低減制御が開始されるまでの間の無駄時間Te は、最低でも0.15秒程度、最大では0.5 秒を超える場合も考えられるのであり、その無駄時間Te が長ければ長いほど、乗員に不快感を与える可能性が高くなってしまう。
【0010】
本発明は、このような従来の技術が有する解決すべき課題に着目してなされたものであり、上記のような無駄時間を短縮することができる車両用能動型騒音振動制御装置を提供することを目的としている。
【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、請求項1に係る発明は、エンジンから発せられた騒音又は振動と、制御音源又は制御振動源から発せられた制御音又は制御振動とを干渉させることにより、騒音又は振動の低減を図るようになっており、前記エンジンから発せられた騒音又は振動の周期を、前記エンジンのクランク軸の回転に同期したパルス信号の入力間隔に基づいて取得し、その取得された周期を、最新の前記パルス信号が生成された後の演算処理に用いるようになっている車両用能動型騒音振動制御装置において、電源が投入された直後のイニシャライズ処理の前半の処理が完了した時点でそのイニシャライズ処理は待機状態となり、その待機中に前記パルス信号の入力が確認されたときに、前記騒音又は振動の周期の取得用のタイマによる計測と、前記イニシャライズ処理の後半の処理とが開始され、前記後半の処理の完了後であって新たな前記パルス信号の入力が確認されたときの前記タイマの計測値に基づいて、前記騒音又は振動の第一回目の周期が取得されるようにした。
【0012】
また、上記目的を達成するために、請求項2に係る発明は、エンジンから発せられた騒音又は振動と干渉する制御音又は制御振動を発生可能な制御音源又は制御振動源と、前記干渉後の騒音又は振動を検出し残留騒音信号又は残留振動信号として出力する残留騒音検出手段又は残留振動検出手段と、前記エンジンから発せられた騒音又は振動に同期したインパルス列でなる基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記残留騒音信号又は残留振動信号及び前記基準信号に基づき前記干渉後の騒音又は振動が低減するように前記制御音源又は制御振動源を駆動する駆動信号を生成し出力する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記基準信号の最新のインパルス及びその一つ前のインパルスの入力間隔に基づいて前記騒音又は振動の周期を取得する周期取得手段を有するとともに、この周期取得手段が取得した前記騒音又は振動の周期を、前記基準信号の最新のインパルスが生成された後の演算処理に用いるようになっている車両用能動型騒音振動制御装置において、前記制御手段は、電源が投入された直後のイニシャライズ処理の前半の処理が完了した時点で待機状態となり、その待機中に前記基準信号の新たなインパルスの入力が確認されたときに、前記騒音又は振動の周期の取得用のタイマによる計測と、前記イニシャライズ処理の後半の処理とを開始し、前記後半の処理の完了後であって前記基準信号の新たなインパルスの入力が確認されたときの前記タイマの計測値に基づいて、前記騒音又は振動の第一回目の周期を取得するようにした。
【0014】
さらに、請求項3に係る発明は、上記請求項1又は2に係る発明である車両用能動型騒音振動制御装置において、前記イニシャライズ処理の前記後半の処理に要する処理時間が、前記イニシャライズ処理の前記前半の処理が完了した直後における前記騒音又は振動の周期よりも短くなるように、前記後半の処理を選定した。
【0015】
ここで、請求項1に係る発明にあっては、電源が投入された直後のイニシャライズ処理の実行中に、騒音又は振動の周期の第一回目の取得処理が実行されるため、イニシャライズ処理の完了後に周期の所得処理を開始する場合に比べて、騒音又は振動の低減処理が早く開始される。
【0016】
また、請求項2に係る発明にあっても、制御手段は、電源が投入された直後のイニシャライズ処理の実行中に、騒音又は振動の周期の第一回目の取得処理を実行するから、イニシャライズ処理の完了後に周期の所得処理を開始する場合に比べて、騒音又は振動の低減処理が早く開始される。
【0017】
即ち、請求項1、2に係る発明にあっては、イニシャライズ処理を前半と後半とに分けており、その前半の処理が完了した時点で取り敢えず待機状態となる。かかる待機中には、パルス信号又は基準信号の新たなインパルスが入力されたか否かを監視し、そのパルス信号又はインパルスの入力が確認されたら、待機状態を解除する。
【0018】
待機状態が解除されたら、周期取得用のタイマがスタートするとともに、イニシャライズ処理の後半の処理が開始する。つまり、イニシャライズ処理の後半の処理と、周期取得用のタイマにより計測処理とが、並列に進行することになるから、そのイニシャライズ処理の後半の処理の完了後に、一つのパルス信号又はインパルスの入力が確認されたときのタイマの計測値から、騒音又は振動の周期を取得することができる。
【0019】
さらに、請求項3に係る発明にあっては、イニシャライズ処理の後半の処理の実行中に、新たなパルス信号又は基準信号の新たなインパルスが生成される可能性を排除できるから、イニシャライズ処理の後半の処理の完了後に、一つのパルス信号又はインパルスの入力が確認されたときのタイマの計測値から、騒音又は振動の周期を確実に取得することができる。
【0020】
そして、この請求項3に係る発明を実現するためには、全てのイニシャライズ処理を、上述した要件を満足するように前半と後半とに分ける必要があるが、そのための具体的な考え方は、例えば請求項2に係る発明を例にすれば、次のようになる。
【0021】
即ち、エンジン始動(ENG.ON)時点からの経過時間と、基準信号xの周期(隣接する二つのインパルスの入力間隔)との対応関係を、各エンジン型式毎に予め実験を行って詳細に求めておき、そして、エンジン始動がイグニッションスイッチオン(IGN.ON)と略同時であったと仮定し、イグニッションスイッチがオンになってから全イニシャライズ処理を連続して処理した場合のそのイニシャライズ処理の完了時点における基準信号xの周期を、上記対応関係から把握し、その把握した基準信号xの周期よりも、イニシャライズ処理の後半の処理に要する時間がある程度の余裕代を持って短くなるように、全イニシャライズ処理を前半と後半とに分ければよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、電源が投入された直後のイニシャライズ処理の実行中に、騒音又は振動の周期の第一回目の取得処理が実行されるため、イニシャライズ処理の完了後に周期の所得処理を開始する場合に比べて、騒音又は振動の低減処理を早く開始することができるから、乗員に不快感を与える可能性を低減できるという効果がある。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1乃至図5は本発明の一実施の形態を示す図であって、図1は本発明に係る車両用能動型騒音振動制御装置の一形態である車両用能動型振動制御装置を適用した車両の概略側面図である。
【0024】
先ず、構成を説明すると、横置きに搭載したエンジン17が、車体前後方向の後方に配置した能動型エンジンマウント20を介して、サスペンションメンバ等から構成される車体18に支持されている。なお、実際には、エンジン17及び車体18間には、能動型エンジンマウント20の他にエンジン17及び車体18間の相対変位に応じた受動的な支持力を発生する複数のエンジンマウントも介在している。受動的なエンジンマウントとしては、例えばゴム状の弾性体で荷重を支持する通常のエンジンマウントや、ゴム状の弾性体内部に減衰力発生可能に流体を封入してなる公知の流体封入式のマウントインシュレータ等が適用できる。
【0025】
図2は、エンジン17に固定したブラケット(図示せず)を介して連結する能動型エンジンマウント20の上部構造を平面視で示すものであり、エンジン側連結部材30から上方に向けて突出している2本の連結ボルト30aを、上述したブラケットの挿通孔に下側から挿通し、ナットを螺合することによりエンジン17に上端部が固定される。また、符号60はリバウンド規制部材であり、このリバウンド規制部材60は、2本の連結ボルト30a間を結ぶ線に対して直交し、エンジン側連結部材30の上方をアーチ状に延在しながら装置ケース43に固定されており、エンジン側連結部材30の上面に固定したゴム製の弾性体からなるリバウンドストッパ31の上方に位置している。
【0026】
図3は、図2の矢視断面図で示す能動型エンジンマウント20の内部構造を示すものであり、図2の2本の連結ボルト30a間を結ぶ線に沿うA−A矢視断面を、図3の軸心(以下、マウント軸と称する)P1 を境界として右側に示し、図2の2本の連結ボルト30a間を結ぶ線に対して直交する方向のB−B矢視断面を、図3のマウント軸P1 を境界として右側に示している。
【0027】
この能動型エンジンマウント20は、装置ケース43に外筒34、中間筒36、オリフィス構成部材37、支持弾性体32等のマウント部品を内蔵し、これらマウント部品の下部に、流体室84の隔壁の一部を形成しながら弾性支持された可動部材78を流体室84の容積が変化する方向に変位させる電磁アクチュエータ52と、図示しない車体メンバの振動状況を検出する荷重センサ64とを内蔵した装置であり、より具体的に説明していくと、前述したエンジン側連結部材30は、下端周縁部30gが丸みを付けて形成されていると共に、マウント軸P1 に沿う位置に第1孔30cが形成されている。また、このエンジン連結部材30に下側から嵌入されて上方を向いている連結ボルト30aは、その頭部30dがエンジン側連結部材30の下面から突出している。ここで、その頭部30dの外周縁部は、丸みが付けられて形成されている。
【0028】
また、エンジン側連結部材30の下面には、断面逆台形状の中空筒体30bが固定されている。この中空筒体30bには、連結ボルト30aに近接する位置に第2孔30eが形成されていると共に、マウント軸P1 に沿う下面に第3孔30fが形成されている。なお、この中空筒体30bの連結ボルト30aから離間している位置には、孔を形成していない。
【0029】
そして、前記エンジン側連結部材30の下面側には、中空筒体30bの内部及びエンジン側連結部材30の下部側を覆うように、ゴム製の支持弾性体32が加硫接着により固定されている。
【0030】
すなわち、この支持弾性体32は、エンジン側連結部材30側から下方に向けて拡径した形状のゴム製の弾性体であって、内面に断面山形状の空洞部32aを形成しているが、連結ボルト30aから離れている部分の支持弾性体32の外周面は、図3の左側に示すように、エンジン側連結部材30の外周部を覆いながらリバウンドストッパ31に連続している。一方、連結ボルト30aに近接している支持弾性体32は、図3の右側に示すように、連結ボルト30aの頭部30dの全域を覆う被覆部32bが形成されていると共に、頭部30dの下方位置の外周を、内側に大きく凹んだ形状としている(以下、符号32cで示す凹み外周部と称する)。そして、前述した空洞部32aを形成しながら前記凹み外周部32cに対向している支持弾性体32の内面も、内側に大きく膨らんだ形状としている(以下、符号32dで示す膨らみ内周部と称する)。そして、連結ボルト30aに近接している部分の支持弾性体32の肉厚は、凹み外周部32cに対向して膨らみ内周部32dを設けたことにより、連結ボルト30aから離れている部分の肉厚と略同一に設定している。
【0031】
そして、薄肉形状とした支持弾性体32の下端部は、マウント軸P1 が中空筒体30bと同軸に振動体支持方向を向く中間筒体36の内周面に加硫接着により結合している。
【0032】
中間筒体36は、同一外周径とした上端筒部36a及び下端筒部36bの間に小径筒部36cを連続して形成した部材であり、外周に環状凹部を設けている。また、図示しないが、小径筒部36cには開口部が形成されており、この開口部を介して中間筒体36の内側及び外側が連通している。
【0033】
中間筒体36の外側には外筒34が嵌合しており、この外筒34は内周径を中間筒体36の上端筒部36a及び下端筒部36bの外周径と同一寸法とし、軸方向の長さを中間筒体36と同一寸法に設定した円筒部材である。また、この外筒34には開口部34aが形成されており、この開口部34aの開口縁部にゴム製の薄膜弾性体からなるダイアフラム42の外周が結合して開口部34aを閉塞しつつ、外筒34の内側に向けて膨出している。
【0034】
そして、上記構成の外筒34を、環状凹部を囲むように中間筒体36に外嵌すると、外筒34及び中間筒体36間の周方向に環状空間が画成され、その環状空間にダイアフラム42が膨出した状態で配設される。そして、中間筒体36の内側に、筒状のオリフィス構成部材37が嵌合している。
【0035】
このオリフィス構成部材37は、中間筒体36の小径筒部36cより小径に形成した最小径筒部37aを備え、その最小径筒部37aの上下端部に径方向外方に向けて上部環状部37b及び下部環状部37cが形成されており、これら最小径筒部37a、上部及び下部環状部37b、37cで囲んだ位置と中間筒体36との間に環状空間が設けられている。また、最小径筒部37aの一部に第2開口部37dが形成されている。ここで、上部環状部37bは、支持弾性体32の下方に位置しているが、図2の右側に示すように、連結ボルト30aに近接している支持弾性体32の下方に位置している上部環状部37b1 は肉厚を薄く形成して凹みを設けており、支持弾性体32の膨らみ内周部32dから離れた位置で対向している。
【0036】
また、装置ケース43は、その上端部に上端筒部36aの外周径より小径の円形開口部を有する上端かしめ部43aが形成されていると共に、この上端かしめ部43aと連続するケース本体の形状を、内周径が外筒34の外周径と同一寸法で下端開口部まで連続する円筒形状(下端開口部を図2の破線で示した形状)とした部材であり、全てのマウント部品の組み込みが完了した後に下端開口部を径方向内方に向けてかしめていくことにより、図2の実線で示すかしめ部が形成される。
【0037】
そして、支持弾性体32、中間筒体36、オリフィス構成部材37及びダイアフラム42を一体化した外筒34を装置ケース43の下端開口部から内部に嵌め込んでいき、上端かしめ部43aの下面に外筒34及び中間筒体36の上端部を当接させると、それらが装置ケース43内の上部に配設される。この際、装置ケース43の内周面とダイヤフラム42とで囲まれた部分に空気室42cが画成されるが、この空気室42cを臨む位置に空気孔43aが形成されており、この空気孔43aを介して空気室42cと大気が連通している。
【0038】
装置ケース43内の下部には円筒状のスペーサ70が嵌め込まれており、このスペーサ70内の上部に可動部材78が配置されていると共に、スペーサ70内の下部に電磁アクチュエータ52が配置されている。前記スペーサ70は、円筒状の上部筒体70aと、円筒状の下部筒体70bと、これら筒体の上下端部間に加硫接着したゴム製の薄膜弾性体からなる略円筒状のダイアフラム70cとで構成されている。
【0039】
前記電磁アクチュエータ52は、外観円筒形のヨーク52aと、ヨーク52aの上端面側に配設した円環状の励磁コイル52bと、ヨーク52aの上面中央部に磁極を上下方向に向けて固定した永久磁石52cとで構成されている。また、前記ヨーク52aは、円環状の第1ヨーク部材53aと、中央円筒部に永久磁石52cを固定した第2ヨーク部材53bとで構成されている。
【0040】
そして、上部及び下部筒体70a、70b間のダイアフラム70cは、ヨーク52aの外周に形成した凹部52dに向かって膨出している。
また、ヨーク52aの下面と、車体側連結ボルト60を備えた蓋部材62との間には、振動低減制御に必要な残留振動を検出するために、荷重センサ64が介装されている。荷重センサ64としては、圧電素子,磁歪素子,歪ゲージ等が適用可能であり、このセンサの検出結果は、図1に示すように、残留振動信号eとしてコントローラ25に供給されるようになっている。
【0041】
一方、前記電磁アクチュエータ52の上方には、シール部材固定用のシールリング72と、後述する板ばね82の外周部を下側から自由端支持する支持リング74と、電磁アクチュエータ52の永久磁石52c及び可動部材78間のギャップHを設定するギャップ保持リング76とが配置されている。これらシールリング72、支持リング74及びギャップ保持リング76の外周径は、前述したスペーサ70の上部筒体70aの内周径と同一寸法に設定されており、ヨーク52aから上方に突出している上部筒体70a内にシールリング72、支持リング74及びギャップ保持リング76の全てが内嵌されている。そして、これらシールリング72、支持リング74及びギャップ保持リング76の内側には、上下方向に変位可能となるように可動部材78が配置されている。
【0042】
この可動部材78は、外観円盤状の隔壁形成部材78Aと、この隔壁形成部材78Aより大径円盤状に形成した磁路形成部材78Bとで構成した部材であって、電磁アクチュエータ52に対して遠い方に位置する隔壁形成部材78Aの軸心にボルト孔80aを形成し、電磁アクチュエータ52に近い磁路形成部材78Bを貫通した可動部材用ボルト80がボルト孔80aに螺合することにより、隔壁形成部材78A及び磁路形成部材78Bを一体に連結した構造となっている。
【0043】
隔壁形成部材78A及び磁路形成部材78B間には、リング状に連続したくびれ部79が画成されているが、このくびれ部79に可動部材78を弾性支持するための板ばね82が収容されている。つまり、板ばね82は、中央部に孔部を形成した円盤形状の部材であり、この板ばね82の内周部を隔壁形成部材78Aの裏面中央部の下側から自由端支持し、板ばね82の外周部を支持リング74のばね支持部74aが下側から自由端支持しており、これにより可動部材78が装置ケース43に板ばね82を介して弾性支持されている。
【0044】
前記隔壁形成部材78Aは、流体室84に面している隔壁部80cの肉厚を薄くし、隔壁部80cの外周から上方に突出する環状のリブ80bを形成した部材である。そして、隔壁形成部材78Aの上面と、支持弾性体32の下面と、オリフィス構成部材37の内周面とで流体室84が形成され、この流体室84内に流体が封入される。
【0045】
また、流体室84から板ばね82を収容しているくびれ部79側への流体の漏洩を防止するため、隔壁形成部材78Aの外周とシールリング72の内周との間には、ゴム状弾性体からなるリング形状のシール部材86が固定されており、このシール部材86の弾性変形によって、シールリング72や装置ケース43に対する可動部材78の上下方向への相対変位を許容している。
【0046】
次に、本実施形態の能動型エンジンマウント20の振動入力減衰作用について簡潔に説明する。本実施形態の能動型エンジンマウント20は、支持弾性体32の空洞部32aとオリフィス構成部材37の軸中央空間とが連通し、オリフィス構成部材37の軸中央空間及びオリフィス構成部材37と中間筒体36との間の環状空間が、第2開口部37dを介して連通し、前記環状空間及びダイアフラム42が膨出している空間が、中間筒体36に形成した開口部を介して連通しており、これら支持弾性体32の空洞部32aからダイアフラム42が膨出している空間までの連通路内に、エチレングリコール等の流体が封入されている。
【0047】
そして、支持弾性体32の空洞部32aからオリフィス構成部材37と中間筒体36との間の環状空間までの連通路を主流体室84とすると、中間筒体36に形成した開口部の近傍をオリフィスとし、この開口部に対向しながらダイアフラム42に囲まれている領域を副流体室とした流体共振系が形成されている。この流体共振系の特性、即ち、オリフィス内の流体の質量と、支持弾性体32の拡張方向ばね、ダイアフラム42の拡張方向ばねで決まる特性は、車両停止中のアイドル振動の発生時、つまり20〜30Hzでエンジンマウント20A、20Bが加振された場合に高動ばね定数、高減衰力を示すように調整されている。
【0048】
一方、電磁アクチュエータ52の励磁コイル52bは、コントローラ25から例えばハーネスを通じて供給される電流である駆動信号yに応じて所定の電磁力を発生するようになっている。コントローラ25は、マイクロコンピュータ,必要なインタフェース回路,A/D変換器,D/A変換器,アンプ、ROM,RAM等の記憶媒体等を含んで構成され、エンジン17で発生する振動を低減できる能動的な支持力が能動型エンジンマウント20に発生するように、能動型エンジンマウント20に対する駆動信号yを生成し出力するようになっている。
【0049】
また、前述したように能動型エンジンマウント20には荷重センサ64が内蔵されており、車体18の振動状況を荷重の形で検出して残留振動信号eとして出力し、その残留振動信号eが干渉後における振動を表す信号として例えばハーネスを通じてコントローラ25に供給されている。
【0050】
ここで、エンジン17で発生するアイドル振動やこもり音振動は、例えばレシプロ4気筒エンジンの場合、エンジン回転2次成分のエンジン振動が車体18に伝達されることが主な原因であるから、そのエンジン回転2次成分に同期して駆動信号yを生成し出力すれば、車体側振動の低減が可能となる。そこで、本実施の形態では、エンジン17のクランク軸の回転に同期した(例えば、レシプロ4気筒エンジンの場合には、クランク軸が180度回転する度に一つの)インパルス信号を生成し基準信号xとして出力するパルス信号生成器19を設けていて、その基準信号xが、コントローラ25に供給されている。
【0051】
そして、コントローラ25は、供給される残留振動信号e及び基準信号xに基づき、適応アルゴリズムの一つであるSFXアルゴリズムを実行することにより、能動型エンジンマウント20に対する駆動信号yを演算し、その駆動信号yを能動型エンジンマウント20に出力するようになっている。
【0052】
具体的には、コントローラ25は、フィルタ係数Wi (i=0,1,2,……,I−1:Iはタップ数)可変の適応ディジタルフィルタWを有していて、最新の基準信号xが入力された時点から所定のサンプリング・クロックの間隔で、その適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wi を順番に駆動信号yとして出力する一方、基準信号x及び残留振動信号eに基づいて適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wi を適宜更新する処理を実行するようになっている。
【0053】
ただし、この実施の形態では、SFXアルゴリズムにおける評価関数として、下記の(1)式を用いている。
Jm={e(n)}2 +β{y(n)}2 ……(1)
つまり、LMSアルゴリズムにあっては、評価関数Jmが小さくなる方向にフィルタ係数Wi が更新されるのであるから、上記(1)式の右辺の内容からも明らかなように、フィルタ係数Wi は、残留振動信号eの自乗値が小さくなると共に、駆動信号yの自乗値をβ倍した値が小さくなるように、逐次更新されることになる。そして、βは発散抑制係数と称される係数であって、この発散抑制係数βが大きくなる程、駆動信号yは小さくなる傾向となる。つまり、発散抑制係数βには制御の発散を抑制する作用がある。
【0054】
そして、収束係数をαとし、上記(1)式で表される評価関数Jmに基づいてフィルタ係数Wi の更新式を求めると、下記の(2)式のようになる。
そこで、この(2)式中の「2α」を新たな収束係数αとし、「2βα」を新たな発散抑制係数βとすれば、適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wi の更新式は下記の(3)式のようになる。
【0055】
ここで、(n),(n+1)が付く項は、サンプリング時刻n,n+1,における値であることを表している。また、更新用基準信号RT は、理論的には、基準信号xを、能動型エンジンマウント20の電磁アクチュエータ52及び荷重センサ64間の伝達関数Cをモデル化した伝達関数フィルタC^でフィルタ処理をした値であるが、基準信号xの大きさは“1”であるから、伝達関数フィルタC^のインパルス応答を基準信号xに同期して次々と生成した場合のそれらインパルス応答波形のサンプリング時刻nにおける和に一致する。
【0056】
また、理論的には、基準信号xを適応ディジタルフィルタWでフィルタ処理して駆動信号yを生成するのであるが、基準信号xの大きさが“1”であるため、フィルタ係数Wi を順番に駆動信号yとして出力しても、フィルタ処理の結果を駆動信号yとしたのと同じ結果になる。
【0057】
そして、コントローラ25は、上記のような駆動信号yの出力処理及び適応ディジタルフィルタWの各フィルタ係数Wi の更新処理を、基準信号xの最新のインパルスが生成された時点を基準に開始される固定サンプリング・クロックに同期して実行するようになっている。ここで、基準信号xのインパルスの生成に伴ってクリアされ固定サンプリング・クロックに同期してインクリメントされるカウンタをi(=0、1、2、…、L−1)、サンプリング・クロックの一周期内(サンプリング周期内)に実行されるフィルタ係数Wj の更新処理を各フィルタ係数Wj に対して実行するために用いられるカウンタをj(=0、1、2、…、L−1)とすると、上記(3)式に示した各フィルタ係数Wj の更新式は、それらi,jの関係から、具体的には下記のようになる。
【0058】
但し、Lは、基準信号xの一周期(制御周期)内に駆動信号yとして出力されるフィルタ係数Wj の個数(タップ数)であり、基準信号xの周期Tx を固定サンプリング・クロックの周期Tc で割った結果の小数点以下を切り上げた値である。また、L1は、基準信号xの一周期内に駆動信号yとして出力されるフィルタ係数Wj の実際のタップ長の小数点以下まで考慮して求められる整数タップ長であって、基準信号xの周期Tx を固定サンプリング・クロックの周期Tc で割った結果を小数点第一位で四捨五入した値である。
【0059】
つまり、コントローラ25内では、0〜(L−1)の間で1ずつ増加するカウンタiのそれぞれに対して、カウンタjを0から(L−1)にまで1ずつ増加させる毎に、上記(4)〜(7)のいずれかの更新式に従ってフィルタ係数Wj が更新されるのである。
【0060】
そして、上記(4)〜(7)式を実行するためには、上述したタップ数L及び整数タップ長L1を常に把握しておかなければならないから、基準信号xの周期Tx の最新の値を常に検出するようになっている。具体的には、基準信号xの最新のインパルスとその一つ前のインパルスとの入力間隔を、クロックパルスをカウントする周期測定用タイマによって常時計測し、これにより周期Tx を取得するようになっている。
【0061】
また、コントローラ25は、周期測定用タイマの他に、サンプリング・クロックの周期が経過したことを認識するためのタイマ(サンプリング・クロック測定用タイマ)を有していて、最新の基準信号xのインパルスが生成された時点から、サンプリング・クロックの周期と同じ時間を繰り返し測定し、そのサンプリング・クロックに同期して駆動信号yを出力するようになっている。
【0062】
さらに、コントローラ25は、イグニッションがオンとなって電源が投入された直後には、上記のような駆動信号yの出力処理及び適応ディジタルフィルタWの各フィルタ係数Wi の更新処理に先駆けて、所定のイニシャライズ処理を実行するようになっている。イニシャライズ処理としては、コントローラ25を構成するマイクロコンピュータのメモリチェック処理、故障診断処理、A/D変換器のチェック処理、RAMの初期化処理、EEP−ROMからのデータ読み出し処理等があるが、ここでは説明の便宜上、イニシャライズ処理A,B,C及びDと呼ぶことにする。
【0063】
つまり、イグニッションがオンとなって電源が供給されるようになると、コントローラ25は、決められた手順に従って、先ずはイニシャライズ処理A,B,C及びDを実行するのであるが、本実施の形態では、これらイニシャライズ処理A〜Dを、前半処理A,B及びCと、後半処理Dとに分けている。そして、イグニッションがオンになった直後には、取り敢えず、前半処理A,B及びCを実行し、それが完了した時点で待機状態となり、基準信号xの新たなインパルスが入力されるまで他の演算処理は実行しないようになっている。この待機状態において基準信号xの新たなインパルスが入力されたら、上述した周期測定用タイマをクリアスタートさせるとともに、後半処理Dを開始するようになっている。
【0064】
後半処理Dが完了したら、基準信号xの新たなインパルスが入力されるまで再び待機状態となり、そのインパルスの入力が確認されたら、そのときの周期測定用タイマの値を保持するとともに、周期測定用タイマを再びクリアスタートさせる。そして、その保持した値に基づいて基準信号xの周期Tx を求め、その周期Tx から上記タップ数L及び整数タップ長L1を演算するようになっている。
【0065】
なお、イニシャライズ処理A〜Dのそれぞれに要する処理時間は、それらの処理の内容から容易に判るものである。そこで、イニシャライズ処理A〜Dを前半処理及び後半処理に分ける際には、後半処理に要する処理時間が、前半処理を完了した直後における基準信号xの周期Tx の予測される最短の値よりも短くなるように、前半処理及び後半処理を選定する。例えば、イグニッションスイッチオン(IGN.ON)と略同時にエンジン17が始動した(ENG.ON)と仮定した場合に、イニシャライズ処理A〜Dを全て連続して実行したときのその完了時点におけるエンジン回転数が200rpmだとすると、そのときの基準信号xの周期(レシプロ4気筒エンジンの場合)は0.15秒(150msec)になる。そこで、余裕を見て、後半処理として、処理時間が100msecとなるように後半処理を選定する。この場合、略100msecの処理時間を要するイニシャライズ処理がない場合には、トータルの処理時間が100msec程度になるように複数のイニシャライズ処理を組み合わせて後半処理としてもよい。
【0066】
また、後述するように、前半処理と後半処理との間に無駄時間Te が存在するため、上記のようにイニシャライズ処理A〜Dを全て連続して実行したときのその完了時点における基準信号xの周期と、それらイニシャライズ処理を前半処理及び後半処理に分けた場合にその後半処理を実行するときの基準信号xの周期とは、厳密には一致せず、同じ条件であれば、後者の方が短くなる。しかし、無駄時間Te は、本実施の形態では、後述するように基準信号xの一周期よりも長くなることはないから、前者と後者との差は、基準信号xの隣り合った一周期間の差程度ということになり、これは極小さい。このため、上記のような余裕を見て後半処理を選定すれば、実際に後半処理に要する処理時間が、その時点の基準信号xの周期を超えてしまうようなことは容易に回避できるのである。
【0067】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
イグニッションスイッチがオンとなって電源が供給されるようになると、コントローラ25は、所定の演算処理を実行し、電磁アクチュエータ52に駆動信号yを出力し、能動型エンジンマウント20に振動を低減し得る能動的な支持力を発生させるようになる。これを、コントローラ25内で実行される処理の概要を示すフローチャートである図4に従って具体的に説明する。
【0068】
即ち、電源が供給されると、コントローラ25は図4の処理を開始し、先ず、そのステップ101において、サブルーチン処理としてのイニシャライズ処理Aが実行され、それが完了したら図4のメインルーチンに復帰してステップ102に移行し、サブルーチン処理としてのイニシャライズ処理Bが実行され、それが完了したら図4のメインルーチンに復帰してステップ103に移行し、サブルーチン処理としてのイニシャライズ処理Cが実行される。
【0069】
一方、イグニッションスイッチがオンになった後に、運転者がエンジンキーをさらに回すと、エンジン17が始動し、基準信号xがコントローラ25に供給されるようになるが、ステップ101〜103を実行している間は他の割り込み処理は禁止され、、基準信号xの入力も確認されないため、それに応じた処理も実行されない。
【0070】
そして、ステップ103の処理が完了すると、コントローラ25は割り込み禁止が解除され、ステップ104に移行し、基準信号xの新たなインパルスが入力されるまで待機状態となる。
【0071】
つまり、図5に示すように、イグニッションスイッチがオン(IGN.ON)になると、イニシャライズ処理A,B及びCが連続して実行され、その間は他の処理は実行されないが、イニシャライズ処理Cが完了した時刻t1 で待機状態になり、基準信号xの新たなインパルスが入力されるまで処理は停止する。
【0072】
図4に戻って、ステップ104で基準信号xのインパルスが確認されたら、ステップ105に移行し、ここで周期測定用タイマがクリアスタートし、次いでステップ106に移行し、サブルーチン処理としてのイニシャライズ処理Dが実行される。
【0073】
つまり、図5の例であれば、時刻t2 において、第一回目の周期演算のためのタイマの計測が開始されるとともに、イニシャライズ処理Dの処理が開始されるのである。
【0074】
このとき、イニシャライズ処理Dに要する処理時間は、その時点における基準信号xの周期Tx よりも短いから、サブルーチン処理としてのイニシャライズ処理Dが完了して図4のメインルーチンに復帰した時点では、ステップ104の判定が「YES」となった後に新たな基準信号xのインパルスが生成されているようなことはない。図5の例であれば、ステップ104の判定が「YES」となった時刻t2 から基準信号xのその次のインパルスが生成される時刻t3 に至るまでに、確実にイニシャライズ処理Dは完了している。
【0075】
従って、図4のステップ106から107に移行し、基準信号xの新たなインパルスが入力されるまで待機し、このステップ107でインパルスの入力が確認されたときの周期計測用タイマの値は、最新の基準信号xの周期Tx を表していることになる。
【0076】
そこで、ステップ107の判定が「YES」となったら、ステップ108に移行し、周期測定用タイマのその時点の値が保存されるとともに、次いでステップ109に移行し、周期測定用タイマが再びクリアスタートする。
【0077】
そして、ステップ110に移行し、ステップ108で保存した周期測定用タイマの値に基づき、基準信号xの周期Tx が求められ、その周期Tx と固定サンプリング・クロックの周期Tc とに基づき、タップ数L及び整数タップ長L1が演算される。なお、図4の処理が開始されてからステップ110の処理の実行回数が2以上の場合には、後述するカウンタiの値に基づいてタップ数Lを求め、また、そのカウンタiの値とサンプリング・クロック測定用タイマの値とに基づいて整数タップ長L1を求めることも可能である。
【0078】
次いで、ステップ111に移行し、カウンタiが零クリアされた後に、ステップ112に移行し、サンプリング・クロック測定用タイマがクリア・スタートされ、そして、ステップ113に移行し、適応ディジタルフィルタWのi番目のフィルタ係数Wi が駆動信号yとして出力される。
【0079】
次いで、ステップ114に移行し、カウンタiが0か否かが判定され、この判定が「YES」の場合には、制御周期(基準信号xの周期)が始まった直後であると判断して、一制御周期が始まったことに伴う初期処理を実行すべく、ステップ115に移行し、伝達関数フィルタC^に基づき、更新用基準信号RT が演算される。なお、ステップ115では、基準信号xの新たな一周期分の更新用基準信号RT がまとめて演算される。
【0080】
ステップ114の判定が「NO」の場合並びにステップ115の処理を終えた場合には、ステップ116に移行し、残留振動信号eが読み込まれる。そして、ステップ117に移行して、カウンタjが零クリアされる。
【0081】
そして、ステップ118に移行し、カウンタi及びjに基づいて上記(4)〜(7)式のいずれかが選択され、そのときのカウンタjに対応した適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wj が更新される。
【0082】
次いで、ステップ119に移行し、基準信号xの次のインパルスが入力されているか否かを判定し、ここで基準信号xが入力されていないと判定された場合には、適応ディジタルフィルタWの次のフィルタ係数の更新又は駆動信号yの出力処理を実行すべく、ステップ120に移行する。
【0083】
ステップ120では、全フィルタ係数Wj に対する更新演算が完了しているか否か、つまりカウンタjがタップ数L(正確には、カウンタjは0からスタートするため、タップ数Lから1を減じた値)に達しているか否かが判定され、この判定が「NO」の場合には、ステップ121に移行し、カウンタjをインクリメントした後に、ステップ118に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【0084】
しかし、ステップ120の判定が「YES」の場合には、適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wj のうち、駆動信号yとして必要な数のフィルタ係数の更新処理が完了したと判断できるから、ステップ122に移行してカウンタiをインクリメントする。次いでステップ123に移行し、上記ステップ112でクリア・スタートさせたサンプリング・クロック測定用タイマの値が固定サンプリング・クロックの周期Tc に達するまで待機した後、上記ステップ112に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【0085】
一方、ステップ119で基準信号xの新たなインパルスが入力されたと判断された場合には、ステップ108に戻って、上述した処理を繰り返し実行する。
このような図4の処理を繰り返し実行する結果、コントローラ25から能動型エンジンマウント20の電磁アクチュエータ52に対しては、基準信号xが入力された時点から、固定サンプリング・クロックに同期して、適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wi が順番に駆動信号yとして供給される。
【0086】
この結果、励磁コイル52bに駆動信号yに応じた磁力が発生するが、磁路形成部材78Bには、すでに永久磁石52cによる一定の磁力が付与されているから、その励磁コイル52bによる磁力は永久磁石52cの磁力を強める又は弱めるように作用すると考えることができる。このように、永久磁石52cの磁力が強まったり弱まったりすると、可動部材78が正逆両方向に変位し、可動部材78が変位すれば、主流体室84の容積が変化し、その容積変化によって支持弾性体32の拡張ばねが変形するから、この能動型エンジンマウント20に正逆両方向の能動的な支持力が発生するのである。
【0087】
そして、駆動信号yとなる適応ディジタルフィルタWの各フィルタ係数Wi は、SFXアルゴリズムに従った上記(4)〜(7)式によって逐次更新されるため、ある程度の時間が経過して適応ディジタルフィルタWの各フィルタ係数Wi が最適値に収束した後は、駆動信号yが能動型エンジンマウント20に供給されることによって、エンジン17から能動型エンジンマウント20を介して車体18側に伝達されるアイドル振動やこもり音振動が低減されるようになる。
【0088】
さらに、本実施の形態では、図5にも例示したように、コントローラ25に電源が投入された直後のイニシャライズ処理を、前半処理A〜Cと後半処理Dとに分けるとともに、その後半処理Dを、第一回目の周期測定タイマによる測定処理と並列に実行するようにしているから、無駄時間Te を大幅に短縮できるという利点がある。
【0089】
つまり、図6の示した従来例では、イニシャライズ処理A〜Dを連続して実行する構成であるため、無駄時間Te は、最小でも基準信号xの周期Tx を超え、最大では周期Tx の二倍近くにも鳴るのに対し、図5に示した本実施の形態であれば、無駄時間Te は、最大でも基準信号xの周期Tx 未満(イニシャライズ処理Cの完了の直前にインパルスが入力された場合)であり、タイミングが合えば(イニシャライズ処理Cの完了の直後にイニシャライズが入力された場合)、無駄時間Te は略零になる。その結果、本来の振動低減制御が実行されるまでの時間を、従来に比べて短縮できるから、それだけ早期のうちに振動低減効果が発揮できるようになる。
【0090】
なお、能動型エンジンマウント20内の流体共振系の共振周波数を20Hzに調節している結果、5〜15Hzの振動であるエンジンシェイク発生時にもある程度の減衰力がこの能動型エンジンマウント20で発生するため、エンジン17側で発生したエンジンシェイクが能動型エンジンマウント20によってある程度減衰されるとともに、図示しない他の流体封入式エンジンマウント等によってもエンジンシェイクは減衰されるから、これによっても車体18側の振動レベルが低減される。
【0091】
ここで、本実施の形態では、エンジン17が振動源に対応し、能動型エンジンマウント20の荷重センサ64以外の部分が制御振動源に対応し、荷重センサ64が残留振動検出手段に対応し、パルス信号生成器19が基準信号生成手段に対応し、コントローラ25が制御手段に対応し、図4のステップ104、105、107、110、119及びコントローラ25内の周期測定用タイマが周期取得手段に対応する。
【0092】
なお、上記実施の形態においては、残留振動を能動型エンジンマウント20に内蔵した荷重センサ64によって検出しているが、これに限定されるものではなく、例えば車室内の乗員足元位置にフロア振動を検出する加速度センサを配設し、その加速度センサの出力信号を残留振動信号eとしてもよい。
【0093】
そして、上記実施の形態においては、本発明における車両用能動型騒音振動制御装置をエンジン17から車体18に伝達される振動を低減する車両用能動型振動制御装置に適用した場合について説明したが、本発明の対象はこれに限定されるものではなく、騒音源としてのエンジン17から車室内に伝達される騒音を低減する車両用能動型騒音制御装置であってもよく、かかる車両用能動型騒音制御装置とする場合には、車室内に制御音を発生するための制御音源としてのラウドスピーカと、車室内の残留騒音を検出する残留騒音検出手段としてのマイクロフォンとを設け、上記実施の形態と同様の演算処理を実行すれば、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0094】
さらに、上記各実施の形態では、駆動信号yを生成するアルゴリズムとしてSFXアルゴリズムを適用しているが、適用可能なアルゴリズムはこれに限定されるものではなく、例えば、通常のLMSアルゴリズム、Filtered−X LMSアルゴリズム等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態を示す車両の概略構成図である。
【図2】能動型エンジンマウントの一例を平面視で示した図である。
【図3】図2のA−A矢視断面及びB−B矢視断面図である。
【図4】振動低減処理の概要を示すフローチャートである。
【図5】実施の形態の動作を説明するタイムチャートである。
【図6】従来例の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
17 エンジン(振動源)
18 車体
19 パルス信号生成器(基準信号生成手段)
20 能動型エンジンマウント(制御振動源)
25 コントローラ(制御手段)
52 電磁アクチュエータ
64 荷重センサ(残留振動検出手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an active noise / vibration control device for a vehicle which generates active control sound or control vibration to reduce noise or vibration, and in particular, can further improve control characteristics immediately after engine startup. It is what I did.
[0002]
[Prior art]
As this type of conventional technology, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-319380 previously proposed by the present applicant as an embodiment. That is, the prior art described in the column of the embodiment of the publication relates to an active vibration control device for a vehicle using an adaptive algorithm such as an LMS algorithm, and more specifically, an adaptive digital filter having a variable filter coefficient. As an algorithm for updating the filter coefficient of the adaptive digital filter, a synchronous Filtered-XLMS algorithm (hereinafter referred to as SFX algorithm) is applied, and vibration generated in the engine according to the SFX algorithm The control vibration for reducing the noise is generated.
[0003]
When an adaptive algorithm such as the above SFX algorithm is executed, it is necessary to grasp the period of noise or vibration generated, but the period of noise or vibration generated in the engine changes with the engine speed. The noise or vibration cycle must always be detected and understood. Therefore, in the conventional apparatus, for example, in the case of a reciprocating four-cylinder engine, every time the crankshaft rotates 1/2, combustion occurs once and causes vibration. A reference signal composed of a synchronized impulse train is generated, and the period of noise or vibration is acquired based on the input interval between the latest impulse of the reference signal and the previous impulse.
[0004]
In the configuration in which the period of noise or vibration is detected based on the impulse input interval as described above, the period detected when the reference signal impulse is generated is actually the previous impulse. Strictly speaking, it does not represent the period after the latest impulse of the reference signal is generated. However, in the case of an engine that rotates at a relatively high speed, the input interval between the latest impulse of the reference signal and the previous impulse is the input interval between the latest impulse of the reference signal and the next impulse. Since it is very close and it can be considered that both are substantially the same, the accuracy of the vibration reduction control does not greatly decrease for that reason.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Certainly, detecting the period of noise or vibration based on the input interval of impulses as described above does not cause a major problem during the execution of vibration reduction control. According to the above, it was found that there is a point to be improved in the control contents immediately after the ignition switch is turned on and the controller is turned on.
[0006]
That is, FIG. 6 shows the calculation processing status in the controller immediately after the driver inserts the engine key in the vehicle and rotates it to turn on the ignition switch (IGN.ON). As shown in FIG. 6, in the vehicle, when the ignition switch is turned on, the controller is turned on, thereby enabling arithmetic processing. When the controller is powered on, initialization processing is executed prior to vibration reduction control. In the example of FIG. 6, the initialization processes A, B, C, and D are executed in this order as the initialization process.
[0007]
On the other hand, when the driver further rotates the engine key from the ignition-on position to start the engine (ENG.ON), the cell motor starts and cranks, and then the engine starts. The time from when the ignition switch is turned on until the engine is started (IGN.ON to ENG.ON) is generally very short although it depends on the driver's habit. For this reason, as shown in FIG. 6, the reference signal x formed of an impulse train is generated during the initialization process, but other interrupt processes are prohibited during the initialization process, and the reference signal x Is not monitored, when all the initialization processes are completed, in the example of FIG. 6, the time t when the initialization process D is completed. 1 Only then will the input of the reference signal x be monitored. Then, the first period calculation of noise or vibration is time t 1 The time t when the second impulse of the reference signal x is generated later 2 Therefore, the noise or vibration reduction control is actually started at time t. 2 After that.
[0008]
That is, the initialization process is performed at time t. 1 In spite of being completed, the control sound and the control vibration are actually generated after at least two impulses are input as the reference signal x. In some cases, the reference signal x After the time of approximately two cycles elapses, during that time, the dead time T during which the CPU is in a standby state e It becomes.
[0009]
Since the engine speed at the time of cranking is normally about 100 to 200 rpm, in the case of a reciprocating four-cylinder engine, the cycle of the reference signal x at the time of cranking is about 0.15 to 0.3 seconds. Therefore, the dead time T between the end of the initialization process and the actual start of noise or vibration reduction control e Can be considered to exceed 0.15 seconds at the minimum and 0.5 seconds at the maximum. e The longer the is, the higher the possibility of discomfort to the occupant.
[0010]
The present invention has been made paying attention to such problems to be solved by the conventional technology, and provides an active noise vibration control device for a vehicle that can reduce the dead time as described above. It is an object.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0012]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0014]
And claims 3 The invention according to
[0015]
Here, in the invention according to
[0016]
Further, in the invention according to
[0017]
That is,
[0018]
When the standby state is released , Zhou Timer for period acquisition But start You And the second half of the initialization process But Start. In other words, since the latter half of the initialization process and the measurement process by the period acquisition timer proceed in parallel, one process is completed after the latter half of the initialization process is completed. Pulse signal or The period of noise or vibration can be acquired from the measured value of the timer when the impulse input is confirmed.
[0019]
And claims 3 In the invention according to the present invention, during the execution of the second half of the initialization process, New pulse signal or Since the possibility that a new impulse of the reference signal is generated can be eliminated, after completion of the second half of the initialization process, one Pulse signal or The period of noise or vibration can be reliably obtained from the measured value of the timer when the input of the impulse is confirmed.
[0020]
And this claim 3 In order to realize the invention according to the above, it is necessary to divide all initialization processes into the first half and the second half so as to satisfy the above-mentioned requirements. For example, taking the invention according to
[0021]
That is, the relationship between the elapsed time from the time of engine start (ENG.ON) and the period of the reference signal x (the input interval between two adjacent impulses) is determined in detail by conducting an experiment in advance for each engine type. Assuming that the engine is started almost at the same time as when the ignition switch is turned on (IGN.ON), and when the initialization process is continuously performed after the ignition switch is turned on, the initialization process is completed. The period of the reference signal x is determined from the above correspondence, and all the initializations are performed so that the time required for the latter half of the initialization process is shorter than the determined period of the reference signal x with a certain margin. What is necessary is just to divide processing into the first half and the second half.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the first acquisition process of the period of noise or vibration is executed during the execution of the initialization process immediately after the power is turned on, the period income process is started after the initialization process is completed. Compared to the case, since the noise or vibration reduction process can be started earlier, there is an effect that the possibility of giving the passenger discomfort can be reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 to FIG. 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an application of an active vibration control device for a vehicle which is an embodiment of an active noise vibration control device for a vehicle according to the present invention. 1 is a schematic side view of a vehicle.
[0024]
First, the configuration will be described. An engine 17 mounted horizontally is supported by a
[0025]
FIG. 2 is a plan view showing the upper structure of the
[0026]
FIG. 3 shows the internal structure of the
[0027]
This
[0028]
A hollow
[0029]
A rubber support
[0030]
That is, the support
[0031]
And the lower end part of the thin support
[0032]
The
[0033]
An
[0034]
When the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
Then, the
[0038]
A
[0039]
The
[0040]
The
A
[0041]
On the other hand, above the
[0042]
The
[0043]
A
[0044]
The partition
[0045]
Further, in order to prevent fluid from leaking from the
[0046]
Next, the vibration input damping action of the
[0047]
When the communication path from the
[0048]
On the other hand, the
[0049]
As described above, the
[0050]
Here, the idle vibration and the booming noise vibration generated in the engine 17 are mainly caused by the engine vibration of the secondary component of engine rotation being transmitted to the
[0051]
The
[0052]
Specifically, the
[0053]
However, in this embodiment, the following equation (1) is used as an evaluation function in the SFX algorithm.
Jm = {e (n)} 2 + Β {y (n)} 2 ...... (1)
That is, in the LMS algorithm, the filter coefficient W in the direction in which the evaluation function Jm decreases. i As is clear from the content of the right side of the above equation (1), the filter coefficient W is updated. i Are successively updated so that the square value of the residual vibration signal e becomes smaller and the value obtained by multiplying the square value of the drive signal y by β becomes smaller. Β is a coefficient referred to as a divergence suppression coefficient, and the drive signal y tends to decrease as the divergence suppression coefficient β increases. That is, the divergence suppression coefficient β has an effect of suppressing divergence of control.
[0054]
The convergence coefficient is α, and the filter coefficient W is based on the evaluation function Jm expressed by the above equation (1). i When the update formula is obtained, the following formula (2) is obtained.
Therefore, if “2α” in the equation (2) is a new convergence coefficient α and “2βα” is a new divergence suppression coefficient β, the filter coefficient W of the adaptive digital filter W is obtained. i The update formula is as shown in the following formula (3).
[0055]
Here, the terms with (n) and (n + 1) represent values at sampling times n and n + 1. Also, the update reference signal R T Is theoretically a value obtained by filtering the reference signal x with a transfer function filter C ^ that models the transfer function C between the
[0056]
Theoretically, the reference signal x is filtered by the adaptive digital filter W to generate the drive signal y. Since the magnitude of the reference signal x is “1”, the filter coefficient W i Are sequentially output as the drive signal y, the result is the same as when the filter processing result is the drive signal y.
[0057]
Then, the
[0058]
However, L is a filter coefficient W output as a drive signal y within one cycle (control cycle) of the reference signal x. j And the period T of the reference signal x x Is the fixed sampling clock period T c The result of dividing by the number rounded up to the nearest decimal point. L1 is a filter coefficient W output as the drive signal y within one cycle of the reference signal x. j , Which is an integer tap length determined in consideration of the decimal point of the actual tap length, and the period T of the reference signal x x Is the fixed sampling clock period T c The result of dividing by 1 is rounded off to the first decimal place.
[0059]
That is, in the
[0060]
In order to execute the above equations (4) to (7), it is necessary to always know the number of taps L and the integer tap length L1 described above, and therefore the cycle T of the reference signal x. x The latest value of is always detected. Specifically, the input interval between the latest impulse of the reference signal x and the immediately preceding impulse is constantly measured by a cycle measuring timer that counts clock pulses, and thereby the cycle T x To get to.
[0061]
In addition to the period measurement timer, the
[0062]
Further, immediately after the ignition is turned on and the power is turned on, the
[0063]
That is, when the ignition is turned on and power is supplied, the
[0064]
When the second half processing D is completed, the process again enters a standby state until a new impulse of the reference signal x is input. When the input of the impulse is confirmed, the period measurement timer value at that time is held and the period measurement timer is used. Clear start timer again. Then, based on the held value, the period T of the reference signal x x And the period T x From the above, the tap number L and the integer tap length L1 are calculated.
[0065]
Note that the processing time required for each of the initialization processes A to D can be easily determined from the contents of the processes. Therefore, when the initialization processes A to D are divided into the first half process and the second half process, the processing time required for the second half process is the period T of the reference signal x immediately after the first half process is completed. x The first half process and the second half process are selected so as to be shorter than the predicted shortest value. For example, when it is assumed that the engine 17 is started (ENG.ON) substantially at the same time as the ignition switch is turned on (IGN.ON), the engine speed at the completion time when the initialization processes A to D are all executed continuously. Is 200 rpm, the period of the reference signal x at that time (in the case of a reciprocating four-cylinder engine) is 0.15 seconds (150 msec). Therefore, with a margin, the latter half of the process is selected as the latter half of the process so that the processing time is 100 msec. In this case, if there is no initialization process that requires a processing time of approximately 100 msec, a plurality of initialization processes may be combined to form the latter half of the process so that the total processing time is about 100 msec.
[0066]
Further, as will be described later, a dead time T between the first half process and the second half process. e Therefore, when all of the initialization processes A to D are continuously executed as described above, the period of the reference signal x at the time of completion, and the latter half when the initialization processes are divided into the first half process and the second half process. The period of the reference signal x when executing the process does not exactly match, and the latter is shorter under the same conditions. However, wasted time T e In the present embodiment, as will be described later, since it does not become longer than one period of the reference signal x, the difference between the former and the latter is about the difference between adjacent periods of the reference signal x. This is extremely small. For this reason, if the latter half process is selected in view of the above-mentioned margin, it is possible to easily avoid that the processing time actually required for the latter half process exceeds the period of the reference signal x at that time. .
[0067]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the ignition switch is turned on and power is supplied, the
[0068]
That is, when the power is supplied, the
[0069]
On the other hand, if the driver further turns the engine key after the ignition switch is turned on, the engine 17 is started and the reference signal x is supplied to the
[0070]
Then, when the processing of
[0071]
In other words, as shown in FIG. 5, when the ignition switch is turned on (IGN.ON), the initialization processes A, B, and C are executed continuously, and no other processes are executed during that time, but the initialization process C is completed. Time t 1 The process is stopped until a new impulse of the reference signal x is input.
[0072]
Returning to FIG. 4, when the impulse of the reference signal x is confirmed in
[0073]
That is, in the example of FIG. 2 In step S1, the measurement of the timer for the first cycle calculation is started, and the initialization process D is started.
[0074]
At this time, the processing time required for the initialization process D is the period T of the reference signal x at that time. x Therefore, when the initialization process D as a subroutine process is completed and the process returns to the main routine of FIG. 4, an impulse of a new reference signal x is generated after the determination of
[0075]
Therefore, the process proceeds from
[0076]
Therefore, if the determination in
[0077]
Then, the process proceeds to step 110, where the period T of the reference signal x is based on the value of the period measurement timer stored in
[0078]
Next, the process proceeds to step 111. After the counter i is cleared to zero, the process proceeds to step 112, the sampling clock measurement timer is cleared and started, and the process proceeds to step 113, where the i-th adaptive digital filter W Filter coefficient W i Is output as the drive signal y.
[0079]
Next, the routine proceeds to step 114 where it is determined whether or not the counter i is 0. If this determination is “YES”, it is determined that the control cycle (the cycle of the reference signal x) has just started, In order to execute the initial process associated with the start of one control cycle, the routine proceeds to step 115, where the update reference signal R is based on the transfer function filter C ^. T Is calculated. In
[0080]
When the determination at
[0081]
Then, the process proceeds to step 118, where one of the above equations (4) to (7) is selected based on the counters i and j, and the filter coefficient W of the adaptive digital filter W corresponding to the counter j at that time. j Is updated.
[0082]
Next, the process proceeds to step 119, where it is determined whether or not the next impulse of the reference signal x is input. If it is determined that the reference signal x is not input, the next of the adaptive digital filter W is determined. In order to execute the update of the filter coefficient or the output process of the drive signal y, the routine proceeds to step 120.
[0083]
In
[0084]
However, if the determination in
[0085]
On the other hand, if it is determined in
As a result of repeatedly executing the processing in FIG. 4 as described above, the
[0086]
As a result, a magnetic force corresponding to the drive signal y is generated in the
[0087]
Then, each filter coefficient W of the adaptive digital filter W that becomes the drive signal y i Are sequentially updated according to the above equations (4) to (7) according to the SFX algorithm, and therefore each filter coefficient W of the adaptive digital filter W after a certain amount of time has passed. i Is converged to the optimum value, the drive signal y is supplied to the
[0088]
Furthermore, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 5, the initialization process immediately after the
[0089]
That is, in the conventional example shown in FIG. 6, the initialization processes A to D are continuously executed. e Is at least the period T of the reference signal x x Exceeding the maximum, period T x However, in the present embodiment shown in FIG. 5, the dead time T e Is at most the period T of the reference signal x x Less than (when an impulse is input immediately before the completion of the initialization process C) and the timing is correct (when initialization is input immediately after the completion of the initialization process C), the dead time T e Becomes almost zero. As a result, the time until the original vibration reduction control is executed can be shortened as compared with the conventional case, so that the vibration reduction effect can be exerted earlier.
[0090]
In addition, as a result of adjusting the resonance frequency of the fluid resonance system in the
[0091]
Here, in the present embodiment, the engine 17 corresponds to the vibration source, the portion other than the
[0092]
In the above embodiment, the residual vibration is detected by the
[0093]
And in the said embodiment, although the case where the active noise vibration control apparatus for vehicles in this invention was applied to the active vibration control apparatus for vehicles which reduces the vibration transmitted to the
[0094]
Further, in each of the above embodiments, the SFX algorithm is applied as an algorithm for generating the drive signal y. However, the applicable algorithm is not limited to this, and for example, a normal LMS algorithm, Filtered-X An LMS algorithm or the like may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle showing an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing an example of an active engine mount in a plan view.
3 is a cross-sectional view taken along arrows AA and BB in FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing an outline of vibration reduction processing.
FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of a conventional example.
[Explanation of symbols]
17 Engine (vibration source)
18 body
19 Pulse signal generator (reference signal generating means)
20 Active engine mount (control vibration source)
25 Controller (control means)
52 Electromagnetic actuator
64 Load sensor (residual vibration detection means)
Claims (3)
前記エンジンから発せられた騒音又は振動の周期を、前記エンジンのクランク軸の回転に同期したパルス信号の入力間隔に基づいて取得し、その取得された周期を、最新の前記パルス信号が生成された後の演算処理に用いるようになっている車両用能動型騒音振動制御装置において、
電源が投入された直後のイニシャライズ処理の前半の処理が完了した時点でそのイニシャライズ処理は待機状態となり、その待機中に前記パルス信号の入力が確認されたときに、前記騒音又は振動の周期の取得用のタイマによる計測と、前記イニシャライズ処理の後半の処理とが開始され、前記後半の処理の完了後であって新たな前記パルス信号の入力が確認されたときの前記タイマの計測値に基づいて、前記騒音又は振動の第一回目の周期が取得されるようになっていることを特徴とする車両用能動型騒音振動制御装置。By reducing the noise or vibration emitted from the engine and the control sound or control vibration emitted from the control sound source or control vibration source, noise or vibration is reduced.
The period of the noise or vibration generated from the engine is acquired based on the input interval of the pulse signal synchronized with the rotation of the crankshaft of the engine, and the acquired pulse signal is generated based on the acquired period. In the active noise and vibration control device for a vehicle that is to be used for later arithmetic processing,
When the first half of the initialization process immediately after the power is turned on is completed, the initialization process enters a standby state, and when the input of the pulse signal is confirmed during the standby process, the period of the noise or vibration is acquired. Based on the measured value of the timer when the input of the new pulse signal is confirmed after the completion of the latter half of the process and the measurement by the timer for the first time and the latter half of the initialization process are started. the possible vehicular active noise and vibration control device according to claim the first round of the cycle of the noise or vibration is in so that the acquisition.
前記制御手段は、前記基準信号の最新のインパルス及びその一つ前のインパルスの入力間隔に基づいて前記騒音又は振動の周期を取得する周期取得手段を有するとともに、この周期取得手段が取得した前記騒音又は振動の周期を、前記基準信号の最新のインパルスが生成された後の演算処理に用いるようになっている車両用能動型騒音振動制御装置において、
前記制御手段は、電源が投入された直後のイニシャライズ処理の前半の処理が完了した時点で待機状態となり、その待機中に前記基準信号の新たなインパルスの入力が確認されたときに、前記騒音又は振動の周期の取得用のタイマによる計測と、前記イニシャライズ処理の後半の処理とを開始し、前記後半の処理の完了後であって前記基準信号の新たなインパルスの入力が確認されたときの前記タイマの計測値に基づいて、前記騒音又は振動の第一回目の周期を取得するようになっていることを特徴とする車両用能動型騒音振動制御装置。Control sound source or control vibration source capable of generating control sound or control vibration that interferes with noise or vibration emitted from the engine, and residual noise that detects the noise or vibration after the interference and outputs it as a residual noise signal or residual vibration signal Based on detection means or residual vibration detection means, reference signal generation means for generating a reference signal composed of an impulse train synchronized with noise or vibration emitted from the engine, and based on the residual noise signal or residual vibration signal and the reference signal Control means for generating and outputting a drive signal for driving the control sound source or the control vibration source so that the noise or vibration after the interference is reduced, and
The control means includes period acquisition means for acquiring the period of the noise or vibration based on the latest impulse of the reference signal and the input interval of the immediately preceding impulse, and the noise acquired by the period acquisition means. Alternatively, in the vehicle active noise vibration control device adapted to use the period of vibration for the arithmetic processing after the latest impulse of the reference signal is generated,
The control means enters a standby state when the first half of the initialization process immediately after power is turned on, and when the input of a new impulse of the reference signal is confirmed during the standby, The measurement by the timer for obtaining the period of vibration and the latter half of the initialization process are started, and the input of a new impulse of the reference signal is confirmed after completion of the latter half of the process. An active noise / vibration control device for a vehicle , wherein a first cycle of the noise or vibration is acquired based on a measured value of a timer .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16984598A JP3642189B2 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Active noise and vibration control device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16984598A JP3642189B2 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Active noise and vibration control device for vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000003181A JP2000003181A (en) | 2000-01-07 |
JP3642189B2 true JP3642189B2 (en) | 2005-04-27 |
Family
ID=15894006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16984598A Expired - Fee Related JP3642189B2 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Active noise and vibration control device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3642189B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4716607B2 (en) * | 2001-06-22 | 2011-07-06 | 山下ゴム株式会社 | Liquid seal vibration isolator |
JP4868564B2 (en) * | 2001-06-22 | 2012-02-01 | 山下ゴム株式会社 | Liquid seal vibration isolator |
KR101236662B1 (en) | 2006-05-08 | 2013-02-22 | 신포니아 테크놀로지 가부시키가이샤 | Damper for automobiles for reducing vibration of automobile body |
JP5164537B2 (en) * | 2007-11-20 | 2013-03-21 | 株式会社ブリヂストン | Engine damping system |
JP4733714B2 (en) * | 2008-03-07 | 2011-07-27 | 本田技研工業株式会社 | Active anti-vibration support device |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP16984598A patent/JP3642189B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000003181A (en) | 2000-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2010113977A1 (en) | Active vibration damping support device | |
JP3642189B2 (en) | Active noise and vibration control device for vehicle | |
JP3593886B2 (en) | Active vibration control device for vehicles | |
JP3997610B2 (en) | Active vibration control device for vehicle | |
JP2000120767A (en) | Active noise/vibration control device, vehicular active vibration control device and active noise/vibration control method | |
JP3598888B2 (en) | Active vibration control device for vehicles | |
JP3593866B2 (en) | Active noise and vibration control device | |
JP3743165B2 (en) | Active noise vibration control device | |
JP3804275B2 (en) | Active noise vibration control device | |
JP3572444B2 (en) | Active noise and vibration control device | |
JP3624694B2 (en) | Active noise vibration control device | |
JP2001001767A (en) | Active noise and vibration isolating controller for vehicle | |
JP3695061B2 (en) | Active vibration control device | |
JPH10318326A (en) | Active vibration control device | |
JP3228224B2 (en) | Active noise and vibration control device | |
JP2000347672A (en) | Active type noise vibration controller | |
JP3409567B2 (en) | Anti-vibration support device | |
JPH11338505A (en) | Active type vibration controller and active type noise controller | |
JP3336945B2 (en) | Anti-vibration support device and vehicle equipped with this device | |
JP2000003180A (en) | Active noise and vibration controlling device | |
JP2000002290A (en) | Active noise and vibration control device and active noise and vibration control device for vehicle | |
JPH10307590A (en) | Active type noise controller and active type vibration controller | |
JP2000122701A (en) | Active type noise vibration control device | |
JP2000002293A (en) | Positive noise and vibration control device | |
JP3747619B2 (en) | Active vibration control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |