JPH08261277A - 車両の振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン負荷の変化状態に応じて制御定数を
適宜変更してフィードバック制御をし、振動低減効果を
充分に発揮する。 【構成】 車室内の騒音を低減するための音を発生する
スピーカ２と、車室内騒音を検出するマイクロホン４と
を備え、マイクロホン４で検出される車室内騒音が最小
となるようにスピーカ２から発生する音の少なくとも位
相をフィードバック制御する。この制御では、エンジン
回転数の変化率を算出部１４で算出するとともに、その
変化率に応じて、制御定数である収束係数、サンプリン
グ周波数及びリミッタ値を変更手段１５で変更する。例
えば変化率が大きいときの収束係数及びサンプリング周
波数をそれぞれ変化率が小さいときのそれらよりも大き
くしたり、変化率が大きいときのリミッタ値を変化率が
小さいときのそれよりも小さくする。スピーカの代りに
加振機を、マイクロホンの代りに加速度センサを用いた
場合にも適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン等の振動発生
源から発生する周期的な振動又は騒音に起因する車室内
の振動又は騒音を低減する車両の振動低減装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の振動低減装置として、
例えば特公平２−２１４６２号公報に開示されるよう
に、車体振動を低減するための振動を発生する加振機
と、車体振動を検出する加速度センサとを備え、該加速
度センサの検出信号を受けながら上記加振機から発生す
る振動の位相やゲイン等を変更するフィードバック制御
を行うことにより、車体振動を可及的に低減するように
したものは知られている。

【０００３】また、近年、車体振動とは別に、エンジン
騒音や排気音等に起因する車室内の騒音を低減するいわ
ゆる騒音低減装置も開発され、公知になっている。例え
ば特開平５−１７３５８１号には、車室内の騒音を打ち
消す音を発生するスピーカと、車室内の騒音を集音する
マイクロホンとを備え、該マイクロホンの信号を受けな
がら上記スピーカからの発生音の位相やゲイン等を変更
するフィードバック制御を行うことが開示されている。
尚、騒音は空気中を伝播する振動であり、騒音低減装置
は振動低減装置の一種と見做すことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なフィードバック制御では、種々の制御定数が用いられ
ている。例えば、加振機やスピーカ等のアクチュエータ
から発生する振動（音を含む）の位相を変更する際の変
更幅に相当する収束係数、サンプリング周期の逆数であ
るサンプリング周波数、制御信号を出力する際の上限値
又は下限値に相当するリミッタ値である。これらの制御
定数は、通常、一定の値に設定され、制御途中で変更さ
れることはない。

【０００５】ところが、車両の急発進時や急加速時等エ
ンジン負荷が急激に変化する過渡状態のときと、エンジ
ン負荷が略一定な安定状態のときとでは、車両の振動及
び騒音はその様相が全く異なる。つまり、過渡状態のと
きには車両の振動及び騒音の周波数は、安定状態のとき
よりもかなり高くなる。従って、従来の振動低減装置で
は、このような過渡状態のときと安定状態のときとで同
一の制御定数を用いてフィードバック制御をしているた
め、振動低減効果を充分に発揮できていないのが実情で
ある。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、エンジン負荷の変化状
態に応じて制御定数を適宜変更してフィードバック制御
をすることにより、振動低減効果を充分に発揮し得る振
動低減装置を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係わる発明は、車両の振動低減装置とし
て、振動発生源からの周期的な車両振動を低減するため
の振動を発生するアクチュエータと、車両振動を検出す
る振動検出手段と、該振動検出手段で検出される車両振
動が最小となるように上記アクチュエータから発生する
振動の少なくとも位相を変更する制御手段とを備えるこ
とを前提とする。そして、エンジン負荷の変化状態を検
出する変化状態検出手段と、該変化状態検出手段で検出
したエンジン負荷の変化状態に応じて、上記制御手段の
フィードバック制御における制御定数を変更する制御定
数変更手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】請求項２及び３に係わる発明は、いずれも
請求項１に係わる発明の一つの態様を示す。すなわち、
請求項２に係わる発明は、車両振動が車体振動の場合で
あり、上記アクチュエータは加振機であり、上記振動検
出手段は加速度センサである。また、請求項３に係わる
発明は、車両振動が車室内騒音の場合であり、上記アク
チュエータはスピーカであり、上記振動検出手段はマイ
クロホンである。

【０００９】請求項４〜７に係わる発明は、いずれも請
求項１記載の車両の振動低減装置において、その一つの
構成要素である変化状態検出手段で検出するエンジン負
荷の変化状態をより具体的に示す。すなわち、請求項４
に係わる発明では、上記変化状態検出手段は、エンジン
負荷の変化状態としてエンジン回転数の変化率を検出す
るものである。請求項５に係わる発明では、上記変化状
態検出手段は、エンジン負荷の変化状態としてエアコン
のＯＮ−ＯＦＦ状態を検出するものである。請求項６に
係わる発明では、上記変化状態検出手段は、エンジン負
荷の変化状態としてパワーステアリングポンプのＯＮ−
ＯＦＦ状態を検出するものである。更に、請求項７に係
わる発明では、上記変化状態検出手段は、エンジン負荷
の変化状態として変速機の変速ポジションを検出するも
のである。

【００１０】請求項８に係わる発明は、請求項１記載の
車両の振動低減装置において、その一つの構成要素であ
る制御定数変更手段で変更する制御定数をより具体的に
示す。つまり、上記制御定数は、収束係数、リミッタ値
及びサンプリング周波数の少なくとも一つであるとす
る。

【００１１】請求項９〜１３に係わる発明は、いずれも
請求項８記載の車両の振動低減装置において、制御定数
変更手段が制御定数である収束係数、リミッタ値又はサ
ンプリング周波数を、エンジン負荷に応じて変更する具
体的な態様を示す。すなわち、請求項９に係わる発明で
は、上記制御定数変更手段は、エンジン負荷の変化が大
きいときの収束係数をエンジン負荷の変化が小さいとき
のそれよりも大きくするように設けられている。請求項
１０に係わる発明では、上記制御定数変更手段は、エン
ジン負荷の変化が大きいときのリミッタ値をエンジン負
荷の変化が小さいときのそれよりも小さくするように設
けられている。請求項１１に係わる発明では、上記制御
定数変更手段は、エンジン負荷の変化が大きいときのサ
ンプリング周波数をエンジン負荷の変化が小さいときの
それよりも大きくするように設けられている。請求項１
２に係わる発明では、上記制御定数変更手段は、エンジ
ン負荷の変化が大きいときの収束係数をエンジン負荷の
変化が小さいときのそれよりも小さくするように設けら
れている。更に、請求項１３に係わる発明では、上記変
化状態検出手段が、エンジン負荷の変化状態としてエン
ジン回転数の変化率を検出するものである場合におい
て、上記制御定数変更手段は、エンジン回転数の変化率
が所定値以下の領域ではその変化率が大きい程収束係数
を大きくし、エンジン回転数の変化率が所定値以上の領
域ではその変化率が大きい程収束係数を小さくするよう
に設けられている。

【００１２】

【作用】上記の構成により、請求項１に係わる発明で
は、エンジン等の振動発生源から周期的な車両振動（騒
音を含む）が発生するときには、その振動を振動検出手
段（加速度センサ又はマイクロホン）で検出するととも
に、制御手段の制御の下に、検出した振動が最小となる
ようにアクチュエータ（加振機又はスピーカ）から発生
する振動の位相を変更する。このフィードバック制御中
には、エンジン負荷の変化状態を変化状態検出手段で検
出し、その変化状態に応じて、制御定数変更手段が制御
定数を変更することになる。

【００１３】ここで、請求項９に係わる発明の如くエン
ジン負荷の変化が大きい過渡状態のときの収束係数を、
エンジン負荷の変化が小さい安定状態のときのそれより
も大きくすると、過渡状態のとき車両振動の急変に追従
して、アクチュエータから発生する振動の位相を迅速に
変更することができるとともに、安定状態のとき制御の
安定性を確保することができる。

【００１４】また、請求項１０に係わる発明の如く過渡
状態のときのリミッタ値を、安定状態のときのそれより
も小さくすると、譬え過渡状態のとき車両振動の急変に
追従してアクチュエータから発生する振動の位相を変更
することができず誤った制御信号を出力する場合でも、
その制御信号が制限されることから誤作動を防止するこ
とができる。

【００１５】請求項１１に係わる発明の如く過渡状態の
ときのサンプリング周波数を、安定状態のときのそれよ
りも大きくすると、過渡状態のとき車両振動の急変に追
従して、アクチュエータから発生する振動の位相を迅速
に変更することができるとともに、安定状態のときサン
プリング周期を大きくして制御に要する負担を軽減する
ことができる。

【００１６】請求項１２に係わる発明の如く過渡状態の
ときの収束係数を、請求項９に係わる発明の場合とは逆
に安定状態のときのそれよりも小さくすると、譬え過渡
状態のとき車両振動の急変に追従してアクチュエータか
ら発生する振動の位相を変更することができず誤った制
御信号を出力する場合でも、位相を変更する際の変更幅
が小さいことから誤った制御信号に基づくいわゆる制御
ハンチングを防止することができる。

【００１７】更に、請求項１３に係わる発明の如くエン
ジン回転数の変化率が所定値以下の領域ではその変化率
が大きい程収束係数を大きくし、エンジン回転数の変化
率が所定値以上の領域ではその変化率が大きい程収束係
数を小さくすると、過渡状態のとき、車両振動の急変に
追従してアクチュエータから発生する振動の位相を変更
できる領域（エンジン回転数の変化率が所定値以下の領
域）では車両振動に追従した位相の変更を確保すること
ができる一方、車両振動の急変に追従してアクチュエー
タから発生する振動の位相を変更できない領域（エンジ
ン回転数の変化率が所定値以上の領域）では誤った制御
信号に基づく制御ハンチングを防止することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１及び図２は本発明の第１実施例に係わ
る車両の振動低減装置を示す。この振動低減装置は、振
動発生源であるエンジンの作動に起因する車室内の騒音
を低減するものである。

【００２０】図１において、１は車体、２は車室内騒音
を低減するための音を発生するスピーカであって、その
作動は振動低減装置の制御部であるＡＮＣコントローラ
３により制御される。４は車室内の騒音を集音する集音
器であるマイクロホンであり、該マイクロホン４の信号
は上記ＡＮＣコントローラ３に入力される。また、５は
エンジン（図示せず）に装着されたイグニッションコイ
ルであって、該イグニッションコイル５からはエンジン
回転数と比例するエンジン点火信号が発せられ、この信
号もＡＮＣコントローラ３に入力される。尚、スピーカ
２及びマイクロホン４は、図では１個ずつしか示してい
ないが、各々車室内に複数設けられている。また、スピ
ーカ２はＣＤ、磁気テープ、チューナ等からの音声信号
を音に変えて出力する一般のオーディオ用スピーカであ
って、このような音と上記騒音の打ち消し音とを同時
に、または一方のみを出力するようになっている。

【００２１】上記ＡＮＣコントローラ３は、図２に示す
ように、その中枢部を構成するＡＮＣブロック１１と、
イグニッションコイル５からのエンジン点火信号に基づ
いてリファレンス信号を生成して上記ＡＮＣブロック１
１に出力するリファレンス信号生成手段１２と、上記Ａ
ＮＣブロックから出力されるスピーカ駆動信号に対しそ
の上限値及び下限値を定めるリミッタ１３とを備えてい
る。

【００２２】上記リファレンス信号生成手段１２は、図
３に示すように、イグニッションコイル５からの波形成
形されたエンジン点火信号が入力されかつエンジン回転
に一致した周期で立上りまたは立下りしたパルス性の信
号を出力する分周器２１と、カウンタクロック信号を発
生するカウンタクロック信号発生器２２と、上記分周器
２１からのパルス性の信号（以下、ＩＧパルス信号とい
う）をリセット信号として入力させ、その立上りまたは
立下り周期の１サイクル期間内に入力される発生器２２
からのカウンタクロック信号を計測するカウンタ２３
と、上記ＩＧパルス信号及びカウンタクロック信号の計
測値に基づくエンジン回転角θr が入力され、所定の計
算式に基づいてエンジン回転角の増分Δθr(n)を算出す
るエンジン回転角増分算出部２４と、該算出部２４で算
出したエンジン回転角の増分（つまりリファレンス信号
の位相角の増分）Δθr(n)が入力され、次に検出される
リファレンス信号の位相角θr(k)を予測演算しかつその
予測演算値に基づいてリファレンス信号Ｘ(k) を生成し
て出力するリファレンシャル信号位相角予測演算部２５
と、上記回転角増分算出部２４及びリファレンシャル信
号位相角予測演算部２５に所定周波数のサンプリングク
ロック信号を出力するサンプリングクロック信号発生器
２６とからなる。上記サンプリングクロック信号発生器
２６は、後述する制御定数変更手段１５からのサンプリ
ング周波数変更信号に基づいてサンプリングクロック信
号の周波数を変更するようになっている。

【００２３】上記エンジン回転角増分算出部２４及びリ
ファレンシャル信号位相角予測演算部２５は、各々ソフ
トで構成されており、前者は分周器２１からＩＧパルス
信号が入力される毎に起動されるプログラムを有し、後
者はサンプリングクロック信号発生器２６からサンプリ
ングクロック信号が入力される毎に起動されるプログラ
ムを有している。

【００２４】上記エンジン回転角増分算出部２４では、
先ず、次の時点に入力されるであろうＩＧパルスの周期
Ｔ´IG(n+1) を下記の式 Ｔ´IG(n+1) ＝２ＴIG(n) −ＴIG(n-1) により予測する。但し、ＴIG(n) は今回入力されたＩＧ
パルスの周期、ＴIG(n-1) は前回入力されたＩＧパルス
の周期である。尚、ｎはサンプリング順番を表わす。

【００２５】次に、上記予測周期Ｔ´IG(n+1) を用い
て、次のＩＧパルス入力時点におけるエンジンの回転周
期Ｔ´e(n+1)を下記の式 Ｔ´e(n+1)＝Ｎ・Ｔ´IG(n+1) により予測する。但し、Ｎは整数である。例えば４サイ
クル４気筒エンジンにおいてはＩＧパルスが４回入力す
る間にエンジンが２回転するのでＮは２となる。

【００２６】続いて、上記予測回転周期Ｔ´e(n+1)を用
いて、今回のＩＧパルス入力時点から次のＩＧパルス入
力時点までのエンジン回転角の増分Δθr(n)を下記の式 Δθr(n)＝２π／（Ｎ・Ｔ´e(n+1)・ｆs ） により算出する。但し、ｆs はサンプリングクロック信
号の周波数である。ここで、リファレンス信号の位相角
はエンジン回転角に等しいので、リファレンス信号の位
相角の増分も上記Δθr(n)で表わされる。

【００２７】また、上記リファレンシャル信号位相角予
測演算部２５では、先ず、エンジン回転角増分算出部２
４から入力されたリファレンス信号の位相角の増分Δθ
r(n)を用いて、リファレンス信号の位相角θr(k)を下記
の式 θr(k)＝θr(k-1)＋Δθr(n) により算出する。但し、ｋはサンプリングの順番を示す
もので、θr(k-1)は前回のリファレンス信号の位相角を
表わすものである。

【００２８】次に、上記リファレンス信号の位相角θr
(k)を用いてリファレンス信号Ｘ(k)を下記の式 Ｘ(k) ＝ｓｉｎ（２θr(k)）＋ｓｉｎ（４θr(k)） ＋ｓｉｎ（６θr(k)）＋… により算出する。このリファレンス信号Ｘ(k) は次に入
力されるＩＧパルスの予測値に基づいて求められたもの
であるから、次のＩＧパルスが発生した時点においてエ
ンジン振動に起因する騒音を打ち消すためにそのリファ
レンス信号としてＸ(k) を用いてることによりエンジン
回転が大きく変動する場合においても消音効果を上げる
ことができる。

【００２９】一方、上記ＡＮＣブロック１１は、図４に
示すように、マイクロホン４からの出力信号を増幅する
増幅器３１と、該増幅器３１で増幅した信号の高周波ノ
イズを除去するローパスフィルタ３２と、該フィルタ３
２を通過した信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器３３
と、該Ａ／Ｄ変換器３３からの信号、上記リファレンス
信号Ｘ(k) 及び後述する制御定数変更手段１５からの収
束係数変更信号を入力され、これらの信号に基づいて車
室内の騒音を低減するよう該騒音と逆位相の音（詳しく
は逆移相音の信号）を生成する逆位相音生成部３４とを
有している。上記逆位相音生成部３４で生成した信号
は、Ｄ／Ａ変換器３５でアナログ化され、ローパスフィ
ルタ３６で高周波ノイズが除去され、増幅器３７で増幅
された後、スピーカ駆動信号として出力される。ＡＮＣ
ブロック１１の構成要素である増幅器３１，３７、ロー
パスフィルタ３２，３６及び変換器３３，３５は、それ
ぞれ車室内に設けられるスピーカ４と同じ個数分ずつ設
けられている。

【００３０】上記逆位相音生成部３４は、図５に示すよ
うに、リファレンス信号Ｘ(k) に基づき、その信号Ｘ
(k) に含まれる周波数成分がマイクロホン４からのマイ
クロホン出力信号に含まれなくなるように、適応フィル
タ４１において位相調整及びゲイン調整を行い、スピー
カ２から出力される音を制御するようになっている。本
実施例では、逆位相音生成部３４は、特にＬＭＳ（Leas
t Mean Square)方式を採用しており、リファレンス信号
が入力された適応フィルタ４１に対し、適応機構４２に
よりマイクロホン出力に基づきフィルタ係数の調整を行
う。その際、下記の漸化式(1) を用い、偏差Ｊ（つまり
マイクロホン出力信号からターゲット周波数部分を抽出
した信号のレベル）が最小値をとるように処理する。

【００３１】

【数１】 また、ＬＭＳ方式では、適応機構４２は、伝達関数記憶
部４３に予め記憶されているスピーカ２とマイクロホン
４との間の伝達関数Ｈが入力され、この伝達関数Ｈをも
考慮して適応フィルタ４１のフィルタ係数を調整するよ
うになっており、これによりスピーカ２とマイクロホン
４との空間的距離をいわば補間するようになっている。

【００３２】さらに、上記適応機構４２は、後述する制
御定数変更手段１５からの収束係数変更信号に基づいて
上記漸化式(1) 中のステップ幅である収束係数αを変更
するようになっている。また、適応機構４２では、その
記憶領域の効率化を図るために、例えばエンジンのアイ
ドル回転数の上限及び下限周波数の位相及びゲインだけ
を記憶し、その間の周波数の位相及びゲインは、各々補
間法により算出するようにしている。

【００３３】そして、本発明の特徴として、図２に示す
ように、ＡＮＣコントローラ３は更に、イグニッション
コイル５からのエンジン点火信号が入力され、その信号
を時間微分することなどでエンジン回転数の変化率μを
算出するエンジン回転数変化率算出部１４と、該算出部
１４からエンジン回転数変化率μの信号が入力される制
御定数変更手段１５とを備えている。上記エンジン回転
数変化率算出部１４は、エンジン回転数の変化率μを算
出することでエンジン負荷の変化状態を検出する変化状
態検出手段としての機能を有するものである。また、上
記制御定数変更手段１５は、エンジン回転数の変化率μ
に応じて、ＡＮＣブロック１１（詳しくは図４に示す逆
位相音生成部３４）に対し収束係数αを変更するための
信号を、リファレンス信号生成手段１２（詳しくは図３
に示すサンプリングクロック信号発生器２６）に対しサ
ンプリング周波数ｆs を変更するための信号を、リミッ
タ１３に対し上限のリミッタ値を変更するための信号を
それぞれ出力するように設けられている。

【００３４】次に、上記制御定数変更手段１５におい
て、エンジン回転数の変化率μに応じて、制御定数であ
る収束係数α、サンプリング周波数ｆs 及びリミッタ値
を変更する際の制御方法を、図６に示すフローチャート
に従って説明する。

【００３５】図６において、先ず、スタートした後、ス
テップＳ1 でエンジン回転数変化率算出部１４にてイグ
ニッションコイル５からのエンジン点火信号に基づいて
エンジン回転数の変化率μを計算し、ステップＳ2 で制
御定数変更手段１５にてこの変化率μに基づいて制御定
数である収束係数α、サンプリング周波数ｆs 及びリミ
ッタ値の初期設定を行う。この制御定数の設定では、図
７〜図９に示すマップから現時点の変化率μに対応した
数値を読み取る。ここで、図７に示す収束係数設定用の
マップでは、エンジン回転数の変化率μが大きい程収束
係数αが大きくなるように設定されている。図８に示す
サンプリング周波数設定用のマップでは、エンジン回転
数の変化率μが大きい程サンプリング周波数ｆs が大き
くなるように設定されている。また、図９に示すリミッ
タ値設定用のマップでは、エンジン回転数の変化率μが
大きい程リミッタ値が小さくなるように設定されてい
る。

【００３６】そして、上記制御定数の初期設定後、ステ
ップＳ3 で再びエンジン回転数の変化率μを計算し、ス
テップＳ4 でその変化率μが一定値以上に変化したか否
かを判定する。この判定がＮＯのときにはステップＳ3
に戻って変化率μの計算を続ける一方、判定がＹＥＳの
とき、つまり変化率μが一定値以上に変化したときに
は、ステップＳ2 に戻って変化後の変化率μに対応した
制御定数を設定する。

【００３７】次に、上記第１実施例の作用・効果につい
て説明するに、エンジン回転に伴って周期的な車室内騒
音が発生するときには、その騒音をマイクロホン４で検
出するとともに、ＡＮＣコントローラ３のリファレンス
信号生成手段１２でイグニッションコイル５のエンジン
点火信号からリファレンス信号を生成し、このリファレ
ンス信号とマイクロホン４の出力信号とを基にＡＮＣブ
ロック１１（特に逆位相音生成部３４）で車室内騒音と
逆位相の音を発生するためのスピーカ駆動信号を生成
し、この信号をリミッタ１３を通してスピーカ２に出力
して該スピーカ２を駆動することにより、スピーカ２か
ら車室内騒音と逆位相の音が発生して車室内騒音が打ち
消されて低減される。

【００３８】その際、ＡＮＣコントローラ３において
は、エンジン回転数変化率算出部１４でイグニッション
コイル５のエンジン点火信号を基にエンジン回転数の変
化率μを算出し、その変化率μに応じて、制御定数変更
手段１５がＡＮＣブロック１１、リファレンシャル信号
生成手段１２及びリミッタ１３に対し、それぞれ変更信
号を出力して制御定数である収束係数α、サンプリング
周波数ｆs 及びリミッタ値を変更する。つまり、収束係
数αは、エンジン回転数の変化率μが大きい程大きくな
るように変更され、これにより、エンジン回転数の変化
率μが大きい過渡状態のときには車室内騒音の急変に追
従して、スピーカ２から発生する音の位相を迅速に変更
することができ、消音効果を高めることがでる。一方、
エンジン回転数の変化率μが小さい安定状態のときに
は、スピーカ２から発生する音の位相の変化が緩やかに
なり、制御の安定性を確保することができる。また、サ
ンプリング周波数ｆs も、エンジン回転数の変化率μが
大きい程大きくなるように変更されるため、過渡状態の
とき車室内騒音の急変に追従して、スピーカ２から発生
する音の位相をより迅速に変更することができるととも
に、安定状態のときサンプリング周期を大きくして制御
に要する負担を軽減することができる。

【００３９】さらに、他の制御定数であるリミッタ値
は、エンジン回転数の変化率μが大きい程小さくなるよ
うに変更されるため、譬え過渡状態のときに車室内騒音
の急変に追従してスピーカ２から発生する振動の位相を
変更することができずスピーカ駆動信号を時間遅れで誤
って出力する場合でも、そのスピーカ駆動信号の上限が
リミッタ値により小さく抑えられることになり、誤作動
の防止を図ることができる。

【００４０】尚、上記第１実施例では、制御定数変更手
段１５において、エンジン回転数の変化率μに応じて収
束係数αを変更するに当り、エンジン回転数の変化率μ
が大きい程収束係数αを大きくしたが、本発明は、この
第１実施例の場合とは逆に、図１０に示すように、エン
ジン回転数の変化率μが大きい程収束係数αを小さくす
るようにしてもよい。このものでは、譬えエンジン回転
数の変化率μが大きい過渡状態のときに車室内騒音の急
変に追従してスピーカ２から発生する振動の位相を変更
することができずスピーカ駆動信号を時間遅れで誤って
出力する場合でも、位相を変更する際の変更幅が小さい
ことから誤ったスピーカ駆動信号に基づくいわゆる制御
ハンチングを防止することができるという利点がある。

【００４１】また、図１１に示すような３次元マップを
用いて、エンジン回転数の変化率μとサンプリング周波
数ｆs とをパラメータとして収束係数αを設定してもよ
い。この３次元マップでは、サンプリング周波数ｆs を
一定とすると、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、エ
ンジン回転数の変化率μが所定値μ1 ，μ2 又はμ3以
下の領域ではその変化率μが大きい程収束係数αを大き
くし、エンジン回転数の変化率μが所定値μ1 ，μ2 又
はμ3 以上の領域ではその変化率μが大きい程収束係数
αを小さくするようにしている。このものでは、エンジ
ン回転数の変化率μが大きい過渡状態であっても、車室
内騒音の急変に追従してスピーカ２から発生する音の位
相を変更できる領域（つまりエンジン回転数の変化率μ
が所定値μ1 ，μ2 又はμ3 以下の領域）では、変化率
μが大きい程収束係数αを大きくすることで車室内騒音
の急変に追従したスピーカ２から発生する音の位相の変
更を確保することができる。一方、車室内騒音の急変に
追従してスピーカ２から発生する音の位相を変更できな
い領域（つまりエンジン回転数の変化率μが所定値μ1
，μ2 又はμ3 以上の領域）では、変化率μが大きい
程収束係数αを小さくすることで誤ったスピーカ駆動信
号に基づく制御ハンチングを防止することができる。そ
の上、３次元マップでは、サンプリング周波数ｆs が大
きい程（ｆ1 ＜ｆ2 ＜ｆ3 ）上記所定値が大きくなる
（μ1 ＜μ2 ＜μ3)ように設定されているため、サンプ
リング周波数ｆs を大きくすると車室内騒音の急変に対
するスピーカ音の位相の変更の追従性を高めることがで
きるという関連性を考慮しつつ、追従性の確保と制御ハ
ンチングの防止とをより効果的に両立化することができ
る。

【００４２】さらに、上記第１実施例では、エンジン回
転数の変化率μに応じて、制御定数である収束係数α、
サンプリング周波数ｆs 及びリミッタ値をそれぞれ変更
するようにしたが、本発明は、この三つの制御定数を必
ずしも全て変更する必要はなく、そのうちの一つまたは
二つを変更するようにしてもよい。また、エンジン回転
数の変化率μの代りに、その他のエンジン負荷の変化状
態、例えばエアコンのＯＮ−ＯＦＦ状態、パワーステア
リングポンプのＯＮ−ＯＦＦ状態、変速機の変速ポジシ
ョン又はエンジン負荷に関連する電気機器のＯＮ−ＯＦ
Ｆ状態等を検出し、これに応じて制御定数を変更するよ
うにしてもよい。

【００４３】すなわち、例えばエアコンをＯＮ−ＯＦＦ
切換えするときには、図１３に示すように、エンジン負
荷のレベルが変化するだけでなく、エンジン負荷が定常
なレベルで安定するまでの間にエンジン負荷が波状に大
きく変化する過渡状態が生じる。そして、このような過
渡状態のときの収束係数を、定常状態のときのそれより
も大きくすると、過渡状態のとき車両振動の急変に追従
して、アクチュエータから発生する振動の位相を迅速に
変更することができるとともに、安定状態のとき制御の
安定性を確保することができる。また、過渡状態のとき
のリミッタ値を、安定状態のときのそれよりも小さくす
ると、譬え過渡状態のとき車両振動の急変に追従してア
クチュエータから発生する振動の位相を変更することが
できず誤った制御信号を出力する場合でも、その制御信
号が制限されることから誤作動を防止することができ
る。さらに、過渡状態のときのサンプリング周波数を、
安定状態のときのそれよりも大きくすると、過渡状態の
とき車両振動の急変に追従して、アクチュエータから発
生する振動の位相を迅速に変更することができるととも
に、安定状態のときサンプリング周期を大きくして制御
に要する負担を軽減することができる。

【００４４】（第２実施例）図１４は本発明の第２実施
例に係わる車両の振動低減装置を示す。この振動低減装
置は、振動発生源であるエンジンの作動に起因する車室
内の車体振動を低減するものである。

【００４５】図１４において、５１は車体、５２は車体
前部のエンジンルーム内に配置されたエンジンであっ
て、該エンジン５２は、３個所又は４個所でそれぞれエ
ンジンラバーマウント５３（エンジン後部のエンジンラ
バーマウントのみ図示）を介して車体５１（クロスメン
バ５１ａ等）に取り付けられている。エンジン後部のエ
ンジンラバーマウント５３は、車体振動を低減するため
の振動を発生するアクチュエータとしての加振機５４
（詳しくは後述する）を内蔵しており、該加振機５４は
ＡＥＭコントローラ５５により制御される。

【００４６】また、５６はエンジン後部を支持するクロ
スメンバ５１ａに設置されかつ該設置個所の車体振動を
検出する振動検出手段としての加速度センサ、５７はエ
ンジン５２に装着されたイグニッションコイルであり、
上記センサ５６の信号及びコイル５７の信号は共にＡＥ
Ｍコントローラ５５に入力される。

【００４７】上記加振機５４を内蔵するエンジンラバー
マウント５３の構造は図１５に示す。この図において、
６１はケーシング、６２はケーシング６１内を上側の主
液室６３と下側の副液室６４とに画成する支持ラバーで
あって、該支持ラバー６２には水平方向に延びる円管６
５が埋設されているとともに、該円管６５内には支軸６
６が挿通されている。上記支軸６６の両端は、図示して
いないが、ブラケットを介してエンジン５２に連結され
ている一方、ケーシング６１は車体５１（クロスメンバ
５１ａ）に取付けられている。上記支持ラバー６２には
主液室６３と副液室６４とを連通するオリフィス６７が
形成されているとともに、主液室６３、副液室６４及び
オリフィス６７には油等の液体が満たされている。そし
て、エンジン振動に伴い支持ラバー６２が振動し、それ
により主液室６３及び副液室６４の容積が変化して両室
６３，６４間で液体がオリフィス６７を流動し、その際
の流動抵抗により車体振動を減衰させるように構成され
ている。

【００４８】また、上記ケーシング６１内の主液室６３
上方には加振板７１が配置され、該加振板７１の周縁は
サポートラバー７２を介してケーシング６１に上下振動
可能に支持されている。上記加振板７１の上方には、ケ
ーシング６１の中心線上に永久磁石７３が配置されてい
るととも、該永久磁石７３の周囲にコイル７４が配置さ
れている。一方、上記円管６５には上記加振板７１に対
向する水平板７５が連結されている。そして、上記コイ
ル７４に電流が流れると、永久磁石７３により発生する
磁場との相互作用により加振板７１が振動し、この振動
が主液室６３内の液体を通して水平板７５に伝達され、
該水平板７５が振動するようなっており、コイル７４、
永久磁石７３、加振板７１及び水平板７５等により、エ
ンジンマウントラバー５３のケーシング６１内で振動を
発生する加振機５４が構成されている。

【００４９】そして、上記ＡＥＭコントローラ５５は、
第１実施例のＡＮＣコントローラ３と同じ構成になって
いる（図２〜図５参照）。また、エンジン５２の作動に
伴って所定周波数のエンジン振動が発生する時には、そ
の振動を加速度センサ５６で検出するとともに、ＡＥＭ
コントローラ５５の制御の下に、検出した振動が最小と
なるようにエンジンマウントラバー５３内の加振機５４
から発生する振動の位相を変更する。このフィードバッ
ク制御中に、イグニッションコイル５７からのエンジン
点火信号に基づいてエンジン回転数の変化率を算出し、
この変化率に応じて、制御定数を変更することにより、
振動低減効果を充分に発揮することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の振動
低減装置によれば、振動発生源からの周期的な車両振動
を振動検出手段で検出し、この検出した車両振動が最小
となるようにアクチュエータから発生する振動の位相を
変更するフィードバック制御中に、エンジン負荷の変化
状態を検出し、その変化状態に応じて制御定数を変更す
ることにより、適切なフィードバック制御を行うことが
でき、振動低減効果を高めることができる。

【００５１】特に、請求項９に係わる発明によれば、エ
ンジン負荷の変化が大きい過渡状態のときの収束係数
を、エンジン負荷の変化が小さい安定状態のときのそれ
よりも大きくしているため、過渡状態のとき車両振動の
急変に追従して、アクチュエータから発生する振動の位
相を迅速に変更することができるとともに、安定状態で
の制御の安定性を確保することができる。

【００５２】また、請求項１０に係わる発明によれば、
過渡状態のときのリミッタ値を安定状態のときのそれよ
りも小さくしているため、譬え過渡状態のとき車両振動
の急変に追従してアクチュエータから発生する振動の位
相を変更することができず誤った制御信号を出力する場
合でも、その制御信号が制限されることから誤作動を防
止することができる。

【００５３】請求項１１に係わる発明によれば、過渡状
態のときのサンプリング周波数を安定状態のときのそれ
よりも大きくしているため、過渡状態のとき車両振動の
急変に追従して、アクチュエータから発生する振動の位
相を迅速に変更することができるとともに、安定状態で
の制御の負担を軽減することができる。

【００５４】請求項１２に係わる発明によれば、過渡状
態のときの収束係数を安定状態のときのそれよりも小さ
くしているため、譬え過渡状態のとき車両振動の急変に
追従してアクチュエータから発生する振動の位相を変更
することができず誤った制御信号を出力する場合でも制
御ハンチングを防止することができる。

【００５５】更に、請求項１３に係わる発明によれば、
エンジン回転数の変化率が所定値以下の領域ではその変
化率が大きい程収束係数を大きくし、エンジン回転数の
変化率が所定値以上の領域ではその変化率が大きい程収
束係数を小さくしているため、過渡状態での追従性の確
保と制御ハンチングの防止とを共に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる振動低減装置の部
品配置を示す図である。

【図２】上記振動低減装置のＡＮＣコントローラの構成
を示すブロック線図である。

【図３】上記ＡＮＣコントローラのリファレンス信号生
成手段の構成を示すブロック線図である。

【図４】同ＡＮＣコントローラのＡＮＣブロックの構成
を示すブロック線図である。

【図５】上記ＡＮＣブロックの逆位相音生成部の構成を
示すブロック線図である。

【図６】制御定数を変更する際の制御方法を示すフロー
チャート図である。

【図７】収束係数設定用のマップを示す図である。

【図８】サンプリング周波数設定用のマップを示す図で
ある。

【図９】リミッタ値設定用のマップを示す図である。

【図１０】変形例を示す図７相当図である。

【図１１】収束係数設定用の３次元マップを示す図であ
る。

【図１２】上記３次元マップを所定のサンプリング周波
数で２次元的に表わした図である。

【図１３】エアコンのＯＮ−ＯＦＦ切換え時におけるエ
ンジン負荷の変化状態を示す図である。

【図１４】本発明の第２実施例を示す図１相当図であ
る。

【図１５】加振機を内蔵するエンジンマウントラバーの
縦断面図である。

【符号の説明】

２ スピーカ（アクチュエータ） ３ ＡＮＣコントローラ ４ マイクロホン（振動検出手段） １１ ＡＮＣブロック（制御手段） １４ エンジン回転数変化率算出部（変化
状態検出手段） １５ 制御定数変更手段 ３４ 逆位相音生成部 ５４ 加振機（アクチュエータ） ５５ ＡＥＭコントローラ ５６ 加速度センサ（振動検出手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｊ (72)発明者 和泉 知示 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 池田 直樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 内田 博志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 西本 洋介 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生源からの周期的な車両振動を低
   減するための振動を発生するアクチュエータと、 車両振動を検出する振動検出手段と、 該振動検出手段で検出される車両振動が最小となるよう
   に上記アクチュエータから発生する振動の少なくとも位
   相を変更する制御手段とを備えた車両の振動低減装置に
   おいて、 エンジン負荷の変化状態を検出する変化状態検出手段
   と、 該変化状態検出手段で検出したエンジン負荷の変化状態
   に応じて、上記制御手段のフィードバック制御における
   制御定数を変更する制御定数変更手段とを備えことを特
   徴とする車両の振動低減装置。
2. 【請求項２】 上記アクチュエータは加振機であり、上
   記振動検出手段は加速度センサである請求項１記載の車
   両の振動低減装置。
3. 【請求項３】 上記アクチュエータはスピーカであり、
   上記振動検出手段はマイクロホンである請求項１記載の
   車両の振動低減装置。
4. 【請求項４】 上記変化状態検出手段は、エンジン負荷
   の変化状態としてエンジン回転数の変化率を検出するも
   のである請求項１記載の車両の振動低減装置。
5. 【請求項５】 上記変化状態検出手段は、エンジン負荷
   の変化状態としてエアコンのＯＮ−ＯＦＦ状態を検出す
   るものである請求項１記載の車両の振動低減装置。
6. 【請求項６】 上記変化状態検出手段は、エンジン負荷
   の変化状態としてパワーステアリングポンプのＯＮ−Ｏ
   ＦＦ状態を検出するものである請求項１記載の車両の振
   動低減装置。
7. 【請求項７】 上記変化状態検出手段は、エンジン負荷
   の変化状態として変速機の変速ポジションを検出するも
   のである請求項１記載の車両の振動低減装置。
8. 【請求項８】 上記制御定数は、収束係数、リミッタ値
   及びサンプリング周波数の少なくとも一つである請求項
   １記載の車両の振動低減装置。
9. 【請求項９】 上記制御定数変更手段は、エンジン負荷
   の変化が大きいときの収束係数をエンジン負荷の変化が
   小さいときのそれよりも大きくするように設けられてい
   る請求項８記載の車両の振動低減装置。
10. 【請求項１０】 上記制御定数変更手段は、エンジン負
    荷の変化が大きいときのリミッタ値をエンジン負荷の変
    化が小さいときのそれよりも小さくするように設けられ
    ている請求項８記載の車両の振動低減装置。
11. 【請求項１１】 上記制御定数変更手段は、エンジン負
    荷の変化が大きいときのサンプリング周波数をエンジン
    負荷の変化が小さいときのそれよりも大きくするように
    設けられている請求項８記載の車両の振動低減装置。
12. 【請求項１２】 上記制御定数変更手段は、エンジン負
    荷の変化が大きいときの収束係数をエンジン負荷の変化
    が小さいときのそれよりも小さくするように設けられて
    いる請求項８記載の車両の振動低減装置。
13. 【請求項１３】 上記変化状態検出手段は、エンジン負
    荷の変化状態としてエンジン回転数の変化率を検出する
    ものであり、 上記制御定数変更手段は、エンジン回転数の変化率が所
    定値以下の領域ではその変化率が大きい程収束係数を大
    きくし、エンジン回転数の変化率が所定値以上の領域で
    はその変化率が大きい程収束係数を小さくするように設
    けられている請求項８記載の車両の振動低減装置。