JP6945638B2 - 能動型振動騒音制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両で生じた振動や騒音を能動的に抑制する制御を行う能動型振動騒音制御装置に関する。

特許文献１には、車両で生じた振動や騒音を能動的に抑制する制御を行う能動型振動騒音制御装置の発明が記載されている。詳しく述べると、特許文献１に係る能動型振動騒音制御装置では、各輪のサスペンションのそれぞれに振動センサを設けると共に、車室内の所定位置に収音用のマイクロホンを設け、振動センサで得られた振動を参照信号として用いる一方、車室内に設けたマイクロホンで収音した残留音を誤差信号として用いて、ロードノイズやこもり音を低減するように適応信号処理を行う。

特許文献１に係る能動型振動騒音制御装置によれば、位相や強さの異なる複数種類の振動騒音の抑制制御を実行することができる。

特開平７−２１９５６１号公報

しかしながら、特許文献１に係る能動型振動騒音制御装置では、各輪のサスペンションのそれぞれに振動センサを設け、各輪毎の振動センサで得られた振動を参照信号として用いる。このため、参照信号を得るための構成が煩雑であるという問題があった。

本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、参照信号を得るための構成を簡素化可能な能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両の挙動を変化させる駆動を行う電動機を備える車両に適用され、当該車両で生じる振動騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音制御装置であって、車室内の定点での音声情報を誤差信号として取得する誤差信号取得部と、前記振動騒音に相関する参照信号及び前記誤差信号取得部で取得した前記誤差信号に基いて、前記振動騒音を抑制する制御を行う振動騒音制御部と、前記車両の挙動変化によって前記電動機に生じる逆起電力の情報を取得する逆起電力情報取得部と、を備え、前記電動機は、操舵制御に係る補助力を与えるＥＰＳモータ、後輪のトー角制御に係る補助力を与えるＲＴＣモータ、及びアクティブサスペンションの減衰制御に係る補助力を与えるＡＳモータのうち、１又は２以上の組み合わせからなり、前記振動騒音制御部は、前記逆起電力情報取得部で取得した前記逆起電力の情報を前記参照信号として用いることを最も主要な特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、車両の挙動を変化させる駆動を行う電動機を発電機として用い、車両の挙動変化に伴って電動機に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いるため、参照信号を得るための構成を簡素化することができる。

本発明に係る能動型振動騒音制御装置によれば、参照信号を得るための構成を簡素化することができる。

本発明に係る能動型振動騒音制御装置の全体構成を概念的に表す図である。 本発明に係る能動型振動騒音制御装置を、能動型振動騒音制御装置と連係する操舵装置と共に表すブロック構成図である。 本発明に係る能動型振動騒音制御装置を構成するＥＰＳ−ＥＣＵ及びＡＮＣ−ＥＣＵ間の連係を表すブロック構成図である。 ＡＮＣ−ＥＣＵに備わるＡＮＣプロセッサの内部構成を概念的に表すブロック構成図である。 ＥＰＳモータで生じた逆起電力の情報を取得する第１の逆起電力情報取得部の内部構成を概念的に表すブロック構成図である。 第１の逆起電力情報取得部の差分検出回路で検出される差分電流の経時変化を表す特性線図である。 第１の逆起電力情報取得部の電圧変換回路が出力する差分電流に応じた電圧の経時変化を表す特性線図である。 ＥＰＳモータで生じた逆起電力の情報を取得する第２の逆起電力情報取得部の内部構成を概念的に表すブロック構成図である。 第２の逆起電力情報取得部の逆起電流保護回路に入力される逆起電流の経時変化を表す特性線図である。 第２の逆起電力情報取得部の電圧変換回路が出力する逆起電流に応じた電圧の経時変化を表す特性線図である。 振動騒音の周波数成分を変化させた際の、ＡＮＣ制御オン時の振動騒音レベルを、ＡＮＣ制御オフ時のそれと対比して表す説明図である。

以下、本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、又は、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズ及び形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１の概略構成〕
はじめに、本発明に係る能動型振動騒音制御装置（以下、「ＡＮＣ装置」と省略する場合がある。）１１の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明に係るＡＮＣ装置１１の全体構成を概念的に表す図である。

本発明に係るＡＮＣ装置１１は、図１に示すように、車両１２の挙動を変化させる駆動を行う電動機、例えば、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）モータ５、ＲＴＣ（リアトーコントロール）モータ７、ＡＳ（アクティブサスペンション）モータ９を発電機として用い、車両１２の挙動変化に伴ってＥＰＳモータ５、ＲＴＣモータ７、ＡＳモータ９に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いて、能動型振動騒音制御（詳しくは後記）を実行することにより、車両１２の挙動変化に伴って車体に生じる振動騒音を能動的に抑制する機能を有する。

なお、ＥＰＳモータ５は、操舵に係る補助力を与える電動機である。ＲＴＣモータ７は、後輪のトー角変更に係る補助力を与える電動機である。ＡＳモータ９は、車体と車輪の間に設けたアクティブサスペンション（不図示）の減衰力に係る補助力を与える電動機である。

以下では、電動機としてＥＰＳモータ５を適用した例をあげて本発明に係るＡＮＣ装置１１について説明する。

本発明に係るＡＮＣ装置１１は、図１に示すように、車両１２の挙動を変化させる駆動を行うＥＰＳモータ（電動機）５を備える車両１２に適用され、車両１２の挙動変化に伴って車体に生じる振動騒音を能動的に抑制する。ＡＮＣ装置１１は、能動型振動騒音制御（以下、「ＡＮＣ制御」と省略する場合がある。）を行うＡＮＣ−ＥＣＵ１５、ＡＮＣ−ＥＣＵ１５に接続されるマイクロフォン１６、及び音響スピーカ１７を備えて構成されている。

ＥＰＳモータ５は、運転者に伝わる操舵の手応え（操舵反力）を緩和するための補助力を転舵軸３１（図２参照；詳しくは後記）に与える。ＥＰＳモータ５としては、特に限定されないが、例えば、ブラシレスＤＣモータを好適に採用することができる。

ＥＰＳモータ５の駆動制御を行うＥＰＳ−ＥＣＵ１３及びＡＮＣ−ＥＣＵ１５の間は、通信媒体２６を介して接続されている。ＥＰＳ−ＥＣＵ１３、ＡＮＣ−ＥＣＵ１５について、詳しくは後記する。

マイクロフォン１６は、車室内の定点での音声情報を誤差信号として取得する。詳しく述べると、マイクロフォン１６は、車室内の天井部分に設けられ、座席に着座する乗員の耳元付近の音声を拾い、拾った音声をＡＮＣ−ＥＣＵ１５に出力する。車室内音場空間では、振動騒音と、音響スピーカ１７から発せられた振動騒音を打ち消すための打ち消し音とが重ね合わせられて、その重合音（残留音）がマイクロフォン１６に届く。

音響スピーカ１７は、車室内のドア等に設けられ、ＡＮＣ−ＥＣＵ１５で算出された、振動騒音を打ち消すための打ち消し音を、車室内音場空間に出力する。

〔本発明に係るＡＮＣ装置１１と連係する操舵装置１８の構成〕
ここで、本発明に係るＡＮＣ装置１１と連係する操舵装置１８の構成について、図２を参照して説明する。図２は、本発明に係るＡＮＣ装置１１を、ＡＮＣ装置１１と連係する操舵装置１８と共に表すブロック構成図である。

操舵装置１８は、図２に示すように、ステアリングホイール１９、操舵補助装置２１、転舵装置２２を備える。
ステアリングホイール１９は、車両１２（図１参照）の進行方向を所要の方向に変える際に、運転者によって操作される部材である。ステアリングホイール１９の中央部には、操舵軸２３の一方の端部が連結されている。

操舵軸２３には、図２に示すように、ステアリングホイール１９の操舵角を検出する操舵角センサ２４が設けられている。操舵角センサ２４で検出された操舵角情報は、通信媒体２６を介して、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３に供給される。

通信媒体２６には、前記の操舵角センサ２４の他に、自車両の速度（車速）を検出する車速センサ２７が接続されている。車速センサ２７で検出された車速情報は、通信媒体２６を介して、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３に供給される。

操舵軸２３のうち、ステアリングホイール１９に連結された前記一方の端部とは異なる他方の端部には、中間軸部２８及び一対の自在継手２９を直列に介して、転舵軸３１が連結されている。転舵軸３１は、筺体３２における下部及び上部のそれぞれに設けた一対の軸受３３ａ，３３ｂを介して、筺体３２に対して回動自在に支持されている。

筺体３２の内部には、転舵軸３１を囲むように、磁歪式の操舵トルクセンサ２５が設けられている。操舵トルクセンサ２５は、ステアリングホイール１９、操舵軸２３、中間軸部２８及び一対の自在継手２９を介して転舵軸３１に入力される操舵トルクの大きさを、例えばソレノイド型の第１及び第２コイル２５ａ，２５ｂを用いて、転舵軸３１に対し非接触で検出する。操舵トルクセンサ２５で検出された操舵トルク情報は、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３に供給される。

操舵補助装置２１は、操舵に係る補助力を出力するＥＰＳモータ５、及び減速機構３７を備えて構成される。

減速機構３７は、ＥＰＳモータ５の出力軸部３９に連結されるウォームギア４１及びウォームギア４１に噛合するウォームホイールギア４３を有する。ウォームホイールギア４３は、転舵軸３１の軸方向における中間部分に、転舵軸３１と一体に回動可能に設けられている。減速機構３７は、ＥＰＳモータ５の出力軸部３９及び転舵軸３１の間に介在するように設けられている。

これにより、ウォームホイールギア４３は、ＥＰＳモータ５の駆動力を、減速機構３７、転舵軸３１、操舵軸２３等を介してステアリングホイール１９に伝えると同時に、転舵装置２２を介して一対の転舵輪６１ａ，６１ｂに伝える役割を果たす。

ＥＰＳモータ５には、その回転角情報を検出・出力するレゾルバ（不図示）が一体に設けられている。レゾルバで検出されたＥＰＳモータ５の回転角情報は、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３に供給される。

転舵装置２２は、ステアリングホイール１９及び操舵軸２３を介して入力された運転者の操舵力（操舵トルク）を、転舵輪６１ａ，６１ｂに伝達する機能を有する。転舵装置２２は、転舵軸３１に設けられたピニオンギア６３、ピニオンギア６３に噛合するラック歯６５を有して車幅方向に往復運動可能なラック軸６７、ラック軸６７の両端側にそれぞれ設けられる一対のタイロッド６９ａ，６９ｂ、及び一対のタイロッド６９ａ，６９ｂをそれぞれ介して回動可能に設けられる一対の転舵輪６１ａ，６１ｂを含んで構成されている。

〔ＥＰＳ−ＥＣＵ１３及びＡＮＣ−ＥＣＵ１５の周辺部を含む構成〕
次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３及びＡＮＣ−ＥＣＵ１５の周辺部を含む構成について、図３Ａを参照して説明する。図３Ａは、本発明に係るＡＮＣ装置１１を構成するＥＰＳ−ＥＣＵ１３及びＡＮＣ−ＥＣＵ１５間の連係を表すブロック構成図である。

ＥＰＳ−ＥＣＵ１３は、図３Ａに示すように、操舵角センサ２４により検出される操舵角情報、及び車速センサ２７により検出される車速情報を含む車両情報、操舵トルクセンサ２５により時々刻々と検出される操舵トルク情報、レゾルバにより検出されるＥＰＳモータ５の回転角情報等の各種情報を参照して、ＥＰＳモータ５に供給すべき目標電流値を算出し、ＥＰＳモータ５に流れる実電流値を目標電流値に追従させる制御を行う。これにより、運転者がステアリングホイール１９を操作する際に要する操舵力を軽減する。

また、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３は、車両１２の挙動変化によってＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報を取得し、取得した逆起電力の情報をＡＮＣ−ＥＣＵ１５宛に送る制御を行う。
本例でいう車両１２の挙動変化とは、例えば、直進走行中の車両１２の転舵輪６１ａ，６１ｂが、道路の段差、凹凸、継ぎ目、わだち等の不整地に接するケースが挙げられる。こうしたケースにおいて、ＥＰＳモータ５の出力軸部３９には、不整地に接した転舵輪６１ａ，６１ｂのぶれる動きが、ラック軸６７、ピニオンギア６３、転舵軸３１、ウォームホイールギア４３、ウォームギア４１をそれぞれ介して、車両１２の挙動変化として伝えられる。

ここで、例えばブラシレスＤＣモータよりなるＥＰＳモータ５は、その内部に永久磁石ロータとステータコイルとを備える。ＥＰＳモータ５では、ステータコイルに電流を流すことで発生する磁界と、永久磁石ロータによる磁界とが相互作用することで生じる電磁力を回転駆動力としている。かかる構成では、永久磁石ロータが外力を受けて回転させられた場合、その回転速度に応じた電力が発生する。本発明では、この電力を逆起電力と呼ぶ。

具体的には、ＥＰＳモータ５の出力軸部３９に対し、車両１２の挙動変化に伴う回転力が外部から与えられて出力軸部３９が不整に回転させられると、出力軸部３９の回転速度に応じた逆起電力がＥＰＳモータ５に生じる。つまり、ＥＰＳモータ５は、車両１２の挙動変化に伴う回転力（外力）の大きさに応じた逆起電力を生じさせるという意味で、車両１２の挙動変化を検知するセンサ（発電機）としての役割を果たす。

前記した制御を遂行するために、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３は、図３Ａに示すように、ＥＰＳモータ５の駆動制御を含む各種の演算処理を行うＥＰＳプロセッサ７１、各種信号の入出力を司る入出力ポート７３、ＥＰＳプロセッサ７１で生成されたＥＰＳモータ制御信号を適宜の振幅に増幅する増幅回路７５、及び、ＥＰＳモータ５で生じた逆起電力の情報を取得する逆起電力情報取得部７７を含んで構成される。

ＥＰＳプロセッサ７１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。ＥＰＳプロセッサ７１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、電動パワーステアリング制御機能、逆起電力取得機能を含む各種機能の実行制御を行う。

ＥＰＳプロセッサ７１は、ＥＰＳモータ５の目標作動量（目標電流値）及び実作動量（実電流値）の情報を取得する機能を有する。ＥＰＳプロセッサ７１は、本発明の「作動量情報取得部」に相当する。ＥＰＳプロセッサ７１で取得したＥＰＳモータ５の目標作動量及び実作動量の情報は、逆起電力情報取得部７７に送られる。

逆起電力情報取得部７７は、ＥＰＳプロセッサ７１で取得したＥＰＳモータ５の目標作動量及び実作動量の差分（目標電流値−実電流値）を算出し、算出した差分をＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報として取得する構成を採用してもよい。このように構成すれば、参照信号を得るための構成を簡素化する効果を、ＥＰＳモータ５による操舵補助動作を阻害することなく、奏することができる。

また、逆起電力情報取得部７７は、例えば、第１及び第２の逆起電力情報取得部７７Ａ，７７Ｂによって具現化してもよい（図４Ａ，図５Ａ参照）。以下では、第１の逆起電力情報取得部７７Ａが備わる第１のＥＰＳ−ＥＣＵに符号「１３Ａ」を付する一方、第２の逆起電力情報取得部７７Ｂが備わる第２のＥＰＳ−ＥＣＵに符号「１３Ｂ」を付する。第１及び第２の逆起電力情報取得部７７Ａ，７７Ｂの構成について、詳しくは後記する。

一方、ＡＮＣ−ＥＣＵ１５は、図３Ａに示すように、車室内に設けたマイクロホン１６で収音した残留音を誤差信号として用いる一方、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３から送られるＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報（車両１２の挙動変化の大きさを表す）を参照信号として用いて、誤差信号及び参照信号の間で相関の高い周波数成分を打ち消すための振動騒音制御信号を生成し、生成した振動騒音制御信号を音響スピーカ１７に出力させる。これにより、音の干渉を利用してロードノイズやこもり音を低減する適応信号処理を行う。

前記の適応信号処理を遂行するために、ＡＮＣ−ＥＣＵ１５は、図３Ａに示すように、各種の演算処理を行うＡＮＣプロセッサ７８、及び各種信号の入出力ポート７９を含んで構成される。入出力ポート７９には、マイクロホン１６、及び信号レベルの増幅を行う増幅回路８０を介した音響スピーカ１７が接続されている。

〔ＡＮＣプロセッサ７８の内部構成〕
次に、ＡＮＣプロセッサ７８の内部構成について、図３Ｂを参照して説明する。図３Ｂは、ＡＮＣ−ＥＣＵ１５に備わるＡＮＣプロセッサ７８の内部構成を概念的に表すブロック構成図である。
ＡＮＣプロセッサ７８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。ＡＮＣプロセッサ７８は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、振動騒音適応制御機能を含む各種機能の実行制御を行う。

詳しく述べると、ＡＮＣプロセッサ７８は、図３Ｂに示すように、参照信号生成部８１と、フィルタ係数更新部８３と、適応フィルタ８５と、を備えて構成されている。ＡＮＣプロセッサ７８は、本発明の「誤差信号取得部」及び「振動騒音制御部」に相当する。

参照信号生成部８１は、ＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報（電圧信号）などに基づいて、振動騒音に相関する参照信号を生成する。ここで、「振動騒音に相関する」信号とは、振動騒音そのものの信号、振動騒音の信号に位相及び振幅が類似した信号を含む。参照信号は、フィルタ係数更新部８３において、フィルタ係数を演算する際に参照される。

フィルタ係数更新部８３は、参照信号生成部８１で生成された参照信号を参照して、誤差信号が最小となるフィルタ係数を逐次演算・更新する。

適応フィルタ８５は、ＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報（電圧信号）に対して適応フィルタ処理を施し、振動騒音制御信号を出力する。

なお、参照信号生成部８１、フィルタ係数更新部８３、及び適応フィルタ８５の具体的構成については、例えば、本願出願人による特開２０１０−１１１２０５号公報等を適宜参照すればよい。

〔第１のＥＰＳ−ＥＣＵ１３Ａの内部構成〕
次に、第１のＥＰＳ−ＥＣＵ１３Ａの内部構成について、ＥＰＳモータ５で生じた逆起電力の情報を取得する第１の逆起電力情報取得部７７Ａの内部構成に注目して、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明する。図４Ａは、第１の逆起電力情報取得部７７Ａの内部構成を概念的に表すブロック構成図である。図４Ｂは、第１の逆起電力情報取得部７７Ａの差分検出回路８９で検出される差分電流の経時変化を表す特性線図である。図４Ｃは、第１の逆起電力情報取得部７７Ａの電圧変換回路９１が出力する差分電流に応じた電圧の経時変化を表す特性線図である。

第１のＥＰＳ−ＥＣＵ１３Ａは、図４Ａに示すように、ＥＰＳプロセッサ７１と、増幅回路７５と、第１の逆起電力情報取得部７７Ａと、を備えて構成されている。

ＥＰＳプロセッサ７１、及び増幅回路７５の構成については、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３に備わるそれらと同じである。

第１の逆起電力情報取得部７７Ａは、図４Ａに示すように、逆起電流保護回路８７と、差分検出回路８９と、電圧変換回路９１と、を備えて構成されている。

逆起電流保護回路８７は、ＥＰＳモータ５で生じた逆起電流がＥＰＳプロセッサ７１等に流れ込んで損傷を与えるのを保護する役割を果たす。逆起電流保護回路８７は、コンデンサ及びダイオード等の電子部品を組み合わせて構成される。

差分検出回路８９は、逆起電流保護回路８７における入力点ＢＰ及び出力点ＡＰの各点での電流値を検出し、こうして検出した両電流値の差分を逆起電流値として出力する。
ここで、入力点ＢＰでの電流値は、図４Ｂに示すように、ＥＰＳモータ５の駆動電流値と逆起電流値を合成した値となる。一方、出力点ＡＰでの電流値は、図４Ｂに示すように、ＥＰＳモータ５の駆動電流値である。
そのため、入力点ＢＰ及び出力点ＡＰの各点での両電流値の差分は、式（ＥＰＳモータ５の駆動電流値と逆起電流値を合成した値）−（ＥＰＳモータ５の駆動電流値）を解くと逆起電流値となることがわかる。
なお、逆起電流値の信号とは、道路の段差、凹凸、継ぎ目、わだち等の不整地に接した転舵輪６１ａ，６１ｂのぶれる動き（車両１２の挙動変化）を、発電機としてのＥＰＳモータ５が捉えたものである。要するに、逆起電流値の信号とは、ロードノイズ相関信号と同義である。

電圧変換回路９１は、差分検出回路８９で検出された入力点ＢＰ及び出力点ＡＰの各点での両電流値の差分（＝逆起電流値）を電圧値（図４Ｃ参照）に変換して出力する。電圧変換回路９１で変換され出力された逆起電流値に対応する電圧信号（ロードノイズ相関信号）は、参照信号としてＡＮＣ−ＥＣＵ１５に送られる。

なお、第１の逆起電力情報取得部７７Ａは、ＥＰＳモータ５の駆動時及び非駆動時のいずれでも、逆起電流値に対応する電圧信号（ロードノイズ相関信号）を取得することができる。

〔第２のＥＰＳ−ＥＣＵ１３Ｂの内部構成〕
次に、第２のＥＰＳ−ＥＣＵ１３Ｂの内部構成について、ＥＰＳモータ５で生じた逆起電力の情報を取得する第２の逆起電力情報取得部７７Ｂの内部構成に注目して、図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。図５Ａは、第２の逆起電力情報取得部７７Ｂの内部構成を概念的に表すブロック構成図である。図５Ｂは、第２の逆起電力情報取得部７７Ｂの逆起電流保護回路８７に入力される逆起電流の経時変化を表す特性線図である。図５Ｃは、第２の逆起電力情報取得部７７Ｂの電圧変換回路９１が出力する逆起電流に応じた電圧の経時変化を表す特性線図である。

第２のＥＰＳ−ＥＣＵ１３Ｂは、図５Ａに示すように、ＥＰＳプロセッサ７１と、増幅回路７５と、第２の逆起電力情報取得部７７Ｂと、を備えて構成されている。

ＥＰＳプロセッサ７１、及び増幅回路７５の構成については、ＥＰＳ−ＥＣＵ１３に備わるそれらと同じである。

第２の逆起電力情報取得部７７Ｂは、図５Ａに示すように、逆起電流保護回路８７と、電圧変換回路９１と、バンドパスフィルタ９３と、を備えて構成されている。

逆起電流保護回路８７は、第１の逆起電力情報取得部７７Ａに備わる逆起電流保護回路８７と同様に、ＥＰＳモータ５で生じた逆起電流がＥＰＳプロセッサ７１等に流れ込んで損傷を与えるのを保護する役割を果たす。逆起電流保護回路８７は、コンデンサ及びダイオード等の電子部品を組み合わせて構成される。

電圧変換回路９１は、逆起電流保護回路８７における入力点ＢＰでの電流値を検出し、検出した入力点ＢＰでの電流値（図５Ｂ参照）を電圧値に変換して出力する。
ここで、入力点ＢＰでの電流値は、ＥＰＳモータ５の駆動電流値と逆起電流値を合成した値となる。

電圧変換回路９１で変換され出力された入力点ＢＰでの電流値に対応する電圧値は、バンドパスフィルタ９３に送られる。

バンドパスフィルタ９３は、入力点ＢＰでの電流値（ＥＰＳモータ５の駆動電流値と逆起電流値を合成した値）に対応する電圧信号に対し、所定の周波数帯域の信号を通過させる処理を行う。
ここで、ＥＰＳモータ５に係る駆動電流信号の周波数（数Ｈｚ程度）は、逆起電流値の信号（ロードノイズ相関信号）の周波数（２０−５００Ｈｚ程度）と比べて充分に低い。
そこで、所定の周波数帯域として、ロードノイズ相関信号の周波数（２０−５００Ｈｚ程度）を設定する。
これにより、バンドパスフィルタ９３は、入力点ＢＰでの電流値（ＥＰＳモータ５の駆動電流値と逆起電流値を合成した値）に対応する電圧信号を入力し、逆起電流値の電圧信号（ロードノイズ相関信号；図５Ｃ参照）を出力する。バンドパスフィルタ９３の出力であるロードノイズ相関信号は、参照信号としてＡＮＣ−ＥＣＵ１５に送られる。

なお、第２の逆起電力情報取得部７７Ｂは、第１の逆起電力情報取得部７７Ａと同様に、ＥＰＳモータ５の駆動時及び非駆動時のいずれでも、逆起電流値の電圧信号（ロードノイズ相関信号）を取得することができる。

〔本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１の作用効果〕
次に、本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１の作用効果について説明する。

第１の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１の発明は、車両１２の挙動を変化させる駆動を行うＥＰＳモータ（電動機）５を備える車両１２に適用され、車両１２で生じる振動騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音制御装置１１であって、車室内の定点での音声情報を誤差信号として取得するＡＮＣプロセッサ（誤差信号取得部）７８と、振動騒音に相関する参照信号及びＡＮＣプロセッサ７８で取得した誤差信号に基いて、振動騒音を抑制する制御を行うＡＮＣプロセッサ（振動騒音制御部）７８と、車両１２の挙動変化によってＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報を取得する逆起電力情報取得部７７と、を備え、ＡＮＣプロセッサ７８は、逆起電力情報取得部７７で取得した逆起電力の情報を参照信号として用いる。

本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１では、車両１２で生じる振動騒音のうち、主としてロードノイズの低減を狙っている。ロードノイズとは、路面からの加振入力がタイヤ−サスペンションを経て車体に伝わり、車室内のフロアやパネルなどを振動させて発生する騒音である。ロードノイズを低減できれば、車室内の快適性を格段に向上することができる。

ところで、最近の車両１２には、車両１２の操縦安定性等の向上を狙って、車両１２の挙動を変化させる駆動を行う電動機が搭載されている。かかる電動機の例として、操舵制御に係る補助力を与えるＥＰＳモータ５、後輪のトー角制御に係る補助力を与えるＲＴＣモータ７、アクティブサスペンションの減衰制御に係る補助力を与えるＡＳモータ９、が挙げられる。

本発明者らの研究によれば、こうした電動機は、車両１２の挙動が変化した際に、そのことを検知するセンサ（発電機）として機能するとの知見がある。また、車両１２の挙動変化に伴って、振動騒音が車体に生じるとの知見もある。

そこで、第１の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１の発明では、車両１２の挙動を変化させる駆動を行う電動機を発電機として用い、車両１２の挙動変化に伴って電動機に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いることとした。

第１の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１によれば、車両の各輪のサスペンションのそれぞれに振動センサを設け、各輪毎の振動センサで得られた振動を参照信号として用いる場合と比べて、振動センサを別途設けることなく、振動騒音によって電動機に生じる逆起電力の情報を取得する逆起電力情報取得部を追加するだけで、適切な参照信号を得ることができる。したがって、参照信号を得るための構成を簡素化することができる。

ここで、本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１において、ＡＮＣ制御のオンによる振動騒音の低減効果を提示する。図６は、振動騒音の周波数成分を変化させた際の、ＡＮＣ制御オン時の振動騒音レベルを、ＡＮＣ制御オフ時のそれと対比して表す説明図である。
本発明に係る能動型振動騒音制御装置１１は、図６に示すように、ＡＮＣ制御のオンによって、およそ５０〜３００Ｈｚの周波数帯域において振動騒音レベルを顕著に低減することがわかった。

第２の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１は、第１の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１であって、電動機は、操舵制御に係る補助力を与えるＥＰＳモータ５、後輪のトー角制御に係る補助力を与えるＲＴＣモータ７、及びアクティブサスペンションの減衰制御に係る補助力を与えるＡＳモータ９のうち、１又は２以上の組み合わせからなる。

電動機としてＲＴＣモータ７を採用した場合、電動機としてＥＰＳモータ５を採用した場合と同様に、能動型振動騒音制御装置１１は、車両１２の挙動を変化させる駆動を行うＲＴＣモータ７を発電機として用い、車両１２の挙動変化に伴ってＲＴＣモータ７に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いる構成を採用すればよい。

また、電動機としてＡＳモータ９を採用した場合、電動機としてＥＰＳモータ５を採用した場合と同様に、能動型振動騒音制御装置１１は、車両１２の挙動を変化させる駆動を行うＡＳモータ９を発電機として用い、車両１２の挙動変化に伴ってＡＳモータ９に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いる構成を採用すればよい。

第２の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１によれば、車両１２の挙動を変化させる駆動を行う電動機として、ＥＰＳモータ５、ＲＴＣモータ７、ＡＳモータ９のうち、１又は２以上の組み合わせを採用したため、これらの電動機に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いることができる。

第３の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１は、第１又は第２の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１であって、ＥＰＳモータ（電動機）５の目標作動量及び実作動量の情報を取得するＥＰＳプロセッサ（作動量情報取得部）７１をさらに備え、逆起電力情報取得部７７は、ＥＰＳプロセッサ７１で取得したＥＰＳモータ５の目標作動量及び実作動量の差分を算出し、当該算出した差分をＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報として取得する。

第３の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１によれば、ＥＰＳモータ５による操舵補助動作を阻害することなく、参照信号を得るための構成を簡素化する効果を得ることができる。

第４の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１は、第３の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１であって、ＡＮＣプロセッサ（振動騒音制御部）７８は、ＥＰＳモータ（電動機）５の非駆動時に振動騒音によってＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いる。

ＥＰＳモータ５の駆動時では、通常、目標作動量と実作動量とが乖離している。このため、目標作動量及び実作動量の差分をＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報として取得すると、本来発生していない逆起電力の情報を参照信号としてしまい、参照信号が誤差を含むものとなる懸念がある。

そこで、第４の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１では、ＥＰＳモータ５の非駆動時に振動騒音によってＥＰＳモータ５に生じる逆起電力の情報を参照信号として用いることとした。
第４の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１によれば、参照信号の精度向上に貢献することができる。

第５の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１は、第１〜第４のいずれか一の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１であって、逆起電力情報取得部７７は、ＥＰＳモータ（電動機）５で生じた逆起電流を受ける逆起電流保護回路８７を備え、逆起電流保護回路８７を介してＥＰＳモータ５で生じる逆起電力の情報を取得する。

逆起電力情報取得部７７は、実際には、プロセッサを含む電子部品により構成される。仮に、ＥＰＳモータ５で生じた逆起電流がそのままプロセッサ等の電子部品に流れると、その電子部品を損傷してしまう懸念がある。
そこで、第５の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１では、逆起電力情報取得部７７は、逆起電流保護回路８７を介してＥＰＳモータ５で生じる逆起電力の情報を取得することとした。

第５の観点に基づく能動型振動騒音制御装置１１によれば、ＥＰＳモータ５で生じる逆起電力の情報を、例えばプロセッサ等の電子部品を損傷させることなく、安全に取得することができる。

［その他の実施形態］
以上説明した実施形態は、本発明の具現化例を示したものである。従って、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、適宜改変された形態で実施することができるからである。

例えば、本発明の実施形態に係る説明において、電動機の一例であるＥＰＳモータ５は、ブラシレスＤＣモータよりなる態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。電動機の態様としては、ブラシ付きＤＣモータ、交流モータ、ステッピングモータであっても構わない。

また、本発明の実施形態に係る説明において、電動機の例としてブラシレスＤＣモータよりなるＥＰＳモータ５を例示し、ブラシレスＤＣモータは、その内部に永久磁石ロータとステータコイルとを備える態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。電動機としてブラシ付きＤＣモータよりなるＥＰＳモータ５を採用した場合、ブラシ付きＤＣモータは、その内部にコイルよりなるロータと永久磁石よりなるステータとを備える態様を採用しても構わない。
さらに、永久磁石に代えて、電磁石を採用しても構わない。

５ ＥＰＳモータ（電動機）
７ ＲＴＣモータ（電動機）
９ ＡＳモータ（電動機）
１１ 能動型振動騒音制御装置
１２ 車両
７１ ＥＰＳプロセッサ（作動量情報取得部）
７７ 逆起電力情報取得部
７８ ＡＮＣプロセッサ（誤差信号取得部、振動騒音制御部）
８７ 逆起電流保護回路

Claims (4)

1. 車両の挙動を変化させる駆動を行う電動機を備える車両に適用され、当該車両で生じる振動騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音制御装置であって、
   車室内の定点での音声情報を誤差信号として取得する誤差信号取得部と、
   前記振動騒音に相関する参照信号及び前記誤差信号取得部で取得した前記誤差信号に基いて、前記振動騒音を抑制する制御を行う振動騒音制御部と、
   前記車両の挙動変化によって前記電動機に生じる逆起電力の情報を取得する逆起電力情報取得部と、を備え、
   前記電動機は、操舵制御に係る補助力を与えるＥＰＳモータ、後輪のトー角制御に係る補助力を与えるＲＴＣモータ、及びアクティブサスペンションの減衰制御に係る補助力を与えるＡＳモータのうち、１又は２以上の組み合わせからなり、
   前記振動騒音制御部は、前記逆起電力情報取得部で取得した前記逆起電力の情報を前記参照信号として用いる
   ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
2. 請求項１に記載の能動型振動騒音制御装置であって、
   前記電動機の目標作動量及び実作動量の情報を取得する作動量情報取得部をさらに備え、
   前記逆起電力情報取得部は、前記作動量情報取得部で取得した前記電動機の目標作動量及び実作動量の差分を算出し、当該算出した差分を前記電動機に生じる逆起電力の情報として取得する
   ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
3. 請求項２に記載の能動型振動騒音制御装置であって、
   前記振動騒音制御部は、前記電動機の非駆動時に前記振動騒音によって当該電動機に生じる逆起電力の情報を前記参照信号として用いる
   ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用能動型振動抑制装置であって、
   前記逆起電力情報取得部は、前記電動機で生じた逆起電流を受ける逆起電流保護回路を備え、当該逆起電流保護回路を介して前記電動機で生じる逆起電力の情報を取得する
   ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。

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