JPH08261278A - 車両の振動騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気象条件や道路環境等の影響を受けることな
く、エンジンの作動に起因する車室内の振動及び騒音を
確実に低減する。 【構成】 振動を発生する加振機４と、車室内の振動を
検出するＧセンサ６と、車室内の騒音を集音するマイク
ロホン７と、Ｇセンサ６の信号とマイクロホン７の信号
とに各々重み付けをする重み付け手段４５と、その重み
付けをした二つの信号に基づいて、エンジンの作動に起
因する車室内の振動及び騒音と逆位相の制御信号を生成
して加振機４を制御する制御手段４６とを備える。重み
付け手段４５は、Ｇセンサ６の信号及びマイクロホン７
の信号のうち、エンジンの作動以外の原因によるものを
多く含む方の信号に対する重み付け係数を、他の信号に
対する重み付け係数よりも小さくする。これにより、エ
ンジンの作動に起因する車室内の振動及び騒音と逆位相
の制御信号を確実に生成して、加振機４から発生する振
動で上記車室内の振動を打ち消して低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの作動に起因
する車室内の振動及び騒音の少なくとも一方を低減する
車両の振動騒音低減装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両の車室内振動及び騒音の主
たる原因はエンジンの作動に起因するものであり、この
エンジンの作動に起因する車室内振動又は騒音を低減す
る装置は従来より種々提案され、実用化されて来てい
る。

【０００３】例えば特公平２−２１４６２号公報には、
車室内振動を低減するための振動低減装置が開示されて
いる。この振動低減装置は、振動を発生する加振機と、
車室内の振動を検出する加速度センサ等の振動検出器と
を備え、該振動検出器からの信号に基づいて車室内の振
動と逆位相の制御信号を生成し、この制御信号で上記加
振機を制御することにより、加振機から発生する振動で
車室内振動を打ち消して低減するように構成されてい
る。

【０００４】また、特開平５−１７３５８１号には、車
室内の騒音を低減するための騒音低減装置が開示されて
いる。この騒音低減装置は、音を発生するスピーカと、
車室内の騒音を集音する集音器とを備え、該集音器から
の信号に基づいて車室内の騒音と逆位相の制御信号を生
成し、この制御信号で上記スピーカを制御することによ
り、スピーカから発生する音で車室内騒音を打ち消して
低減するように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両が凹凸
の多い悪路を走行するときなどにはエンジンの作動以外
の原因によって車体振動ないし車室内振動が多く発生す
ることがある。その際、従来の振動低減装置では、振動
検出器が全ての車室内振動を検出するため、その検出信
号には、エンジン作動に起因するものとエンジン作動以
外の原因によるものとが混在することになる。従って、
この検出信号に基づいて車室内の振動と逆位相の制御信
号を生成するとすれば、全ての車室内振動に対応した振
動を加振機から発生させることになり、その振動同士が
影響し合うことから結局振動低減の効果を発揮できず、
悪くすれば車室内の振動を増幅することにもなる。

【０００６】また、車両が工事中の道路を走行するとき
など車外騒音が大きいとき、雨が強く車体を打つとき、
あるいは車両のエアコンが作動しているときなどには、
これらに起因して車室内騒音が発生する。その際、従来
の騒音低減装置では、集音器が全ての車室内騒音を集音
するため、その検出信号には、エンジン作動に起因する
ものとエンジン作動以外の原因によるものとが混在する
ことになる。従って、この検出信号に基づいて車室内の
騒音と逆位相の制御信号を生成するとすれば、上述した
振動低減装置の場合と同様に、全ての車室内騒音に対応
した音をスピーカから発生させることになり、その音同
士が影響し合うことから結局騒音低減の効果を発揮でき
ず、悪くすれば車室内の騒音を増幅することにもなる。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、特に、音が空気中を伝播する振動であり、かつエ
ンジンの作動に起因する車室内の振動及び騒音はそれら
の波形が同一であることに着目し、車室内振動を検出す
る振動検出器の信号と車室内騒音を集音する集音器の信
号とに基づいて、エンジンの作動に起因する車室内の振
動及び騒音と逆位相の制御信号のみを生成して加振機や
スピーカ等のアクチュエータを制御することにより、気
象条件や道路環境等の影響を受けることなく、エンジン
の作動に起因する車室内の振動及び騒音を確実に低減す
ることができる車両の振動騒音低減装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【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、エンジンの作動に起因す
る車室内の振動及び騒音の少なくとも一方を低減する車
両の振動騒音低減装置として、振動又は音を発生するア
クチュエータと、上記車室内の振動を検出する振動検出
器と、上記車室内の騒音を集音する集音器と、上記振動
検出器の信号と上記集音器の信号とに各々重み付けをす
る重み付け手段と、該重み付け手段で重み付けをした二
つの信号に基づいて上記車室内の振動及び騒音と逆位相
の制御信号を生成して上記アクチュエータを制御する制
御手段とを備える。そして、上記重み付け手段におい
て、振動検出器の信号及び集音器の信号のうち、エンジ
ンの作動以外の原因によるものを多く含む方の信号に対
する重み付け係数を、他の信号に対する重み付け係数よ
りも小さくする構成とする。

【０００９】ここで、上記重み付け手段において、振動
検出器の信号及び集音器の信号のうち、いずれがエンジ
ンの作動以外の原因によるものを多く含む方の信号であ
るかを判定する方法には、エンジンの作動以外の原因自
体を検知して判定する方法と、振動検出器の信号及び集
音器の信号を各々周波数分析して判定する方法とがあ
る。請求項２〜５に係わる発明は、いずれも前者の判定
方法を示し、請求項６に係わる発明は、後者の判定方法
を示す。

【００１０】すなわち、請求項２に係わる発明では、上
記重み付け手段は、雨天時であることを判定する雨天時
判定手段の判定結果を受け、雨天時には集音器の信号の
方がエンジンの作動以外の原因によるものを多く含むと
してその信号に対する重み付け係数を小さくする一方、
振動検出器の信号に対する重み付け係数を大きくするよ
うに設けられている。

【００１１】請求項３に係わる発明では、上記重み付け
手段は、車外の騒音を測定する車外騒音測定手段の測定
結果を受け、車外騒音が所定値以上のときには集音器の
信号の方がエンジンの作動以外の原因によるものを多く
含むとしてその信号に対する重み付け係数を小さくする
一方、振動検出器の信号に対する重み付け係数を大きく
するように設けられている。

【００１２】請求項４に係わる発明では、上記重み付け
手段は、悪路走行時であることを判定する悪路走行時判
定手段の判定結果を受け、悪路走行時には振動検出器の
信号の方がエンジンの作動以外の原因によるものを多く
含むとしてその信号に対する重み付け係数を小さくする
一方、集音器の信号に対する重み付け係数を大きくする
ように設けられている。

【００１３】請求項５に係わる発明では、上記重み付け
手段は、車両に装備されたエアコンのＯＮ−ＯＦＦ切換
スイッチの信号を受け、エアコンがＯＮのときには集音
器の信号の方がエンジンの作動以外の原因によるものを
多く含むとしてその信号に対する重み付け係数を小さく
する一方、振動検出器の信号に対する重み付け係数を大
きくするように設けられている。

【００１４】さらに、請求項６に係わる発明では、上記
重み付け手段は、振動検出器の信号のうちエンジンの作
動によるものが占める第１の成分比及び集音器の信号の
うちエンジンの作動によるものが占める第２の成分比を
算出する算出部と、上記第１の成分比及び第２の成分比
に基づいて振動検出器の信号及び集音器の信号に対する
重み付け係数を決定する重み付け係数決定部とを有して
なる。

【００１５】請求項７に係わる発明は、請求項６記載の
車両の振動騒音低減装置において、重み付け手段の算出
部による成分比の算出方法をより具体的に示す。つま
り、上記算出部は、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数検出手段からの信号を受け、振動検出器の信号及
び集音器の信号を、各々周波数分析してエンジン回転数
の半分の値の整数倍に相当する周波数付近のものとそれ
以外のものとに分け、前者のものが占める割合を成分比
とするように構成する。

【００１６】請求項８に係わる発明は、請求項６記載の
車両の振動騒音低減装置において、重み付け手段の重み
付け係数決定部による重み付け係数の好適な決定方法を
示す。つまり、上記重み付け係数決定部は、第１の成分
比と第２の成分比との差が大きい程、振動検出器の信号
に対する重み付け係数と集音器の信号に対する重み付け
係数との比率を大きくするように構成する。

【００１７】

【作用】上記の構成により、請求項１に係わる発明で
は、車室内の振動を振動検出器で検出するとともに、車
室内の騒音を集音器で検出し、上記振動検出器の信号と
上記集音器の信号とに対し重み付け手段で各々重み付け
をする。その際、振動検出器の信号及び集音器の信号の
うち、エンジンの作動以外の原因によるものを多く含む
方の信号に対する重み付け係数は、他の信号に対する重
み付け係数よりも小さく設定される。例えば雨天時、車
外騒音が大きいとき、又はエアコンがＯＮのときには、
集音器の信号の方がエンジンの作動以外の原因によるも
のを多く含み、その信号に対する重み付け係数は、振動
検出器の信号に対する重み付け係数よりも小さく設定さ
れる（請求項２，３又は５に係わる発明の場合）。一
方、悪路走行時には、振動検出器の信号の方がエンジン
の作動以外の原因によるものを多く含み、その信号に対
する重み付け係数は、集音器の信号に対する重み付け係
数よりも小さく設定される（請求項４に係わる発明の場
合）。その後、制御手段において、この重み付けをした
二つの信号に基づいて車室内の振動及び騒音と逆位相の
制御信号を生成してアクチュエータを制御することによ
り、アクチュエータから発生する振動又は音によって、
エンジン作動に起因する車室内の振動又は騒音が確実に
打ち消されて低減される。

【００１８】請求項６に係わる発明では、重み付け手段
の算出部で振動検出器の信号のうちエンジンの作動によ
るものが占める第１の成分比及び集音器の信号のうちエ
ンジンの作動によるものが占める第２の成分比を算出す
るとともに、重み付け係数決定部で上記第１の成分比及
び第２の成分比に基づいて振動検出器の信号及び集音器
の信号に対する重み付け係数を決定することにより、エ
ンジンの作動以外の原因自体を検知することなく、振動
検出器の信号及び集音器の信号のうち、エンジンの作動
以外の原因によるものを多く含む方の信号に対する重み
付け係数を、他の信号に対する重み付け係数よりも小さ
くすることができる。

【００１９】請求項８に係わる発明では、第１の成分比
と第２の成分比との差が大きい程、つまり振動検出器の
信号のうちエンジンの作動によるものが占める割合と集
音器の信号のうちエンジンの作動によるものが占める割
合との差が大きい程、重み付け係数決定部で振動検出器
の信号に対する重み付け係数と集音器の信号に対する重
み付け係数との比率が大きく設定されるため、振動検出
器の信号及び集音器の信号のうちエンジンの作動以外の
原因によるものを多く含まない方の信号が制御信号の生
成に関与する度合いが高まることになり、制御信号をよ
り適切に生成してアクチュエータを制御することができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２１】図１及び図２は本発明の一実施例に係わる
車両の振動騒音低減装置を示す。この振動騒音低減装置
は、特に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。

【００２２】図１において、１は車体、２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２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３（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１（クロスメンバ１ａ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３は、車室内の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４（図３参照）を内蔵
しており、該加振機４はコントローラ５により制御され
る。

【００２３】また、６は車室内の所定位置（例えば前部
座席のフロア部等）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器としての加速度センサ（以下、
Ｇセンサという）、７は車室内の所定位置（例えば前部
座席のシートバック近傍等）に配置されかつ該設置個所
で車室内の騒音を集音する集音器としてのマイクロホ
ン、８はエンジン２に装着されたイグニッションコイ
ル、９は車両に装備されたエアコン（図示せず）のＯＮ
−ＯＦＦ切換スイッチ（以下、エアコンスイッチとい
う）、１０は雨滴を測定することで雨天時を判定する雨
天時判定手段としての雨滴センサ、１１は車外の騒音を
検出する車外騒音測定手段としての車外騒音センサ、１
２は悪路走行時を判定する悪路走行時判定手段としての
悪路センサであり、これらのセンサ・機器類６〜１２か
ら発せられる信号はいずれもコントローラ５に入力され
る。尚、悪路センサ１２は、具体的にはサスペンション
のショックアブソーバの圧力等を測定することで悪路走
行時を判定する構成になっている。

【００２４】上記加振機４を内蔵するエンジンラバーマ
ウント３の構造は図３に示す。この図において、２１は
ケーシング、２２はケーシング２１内を上側の主液室２
３と下側の副液室２４とに画成する支持ラバーであっ
て、該支持ラバー２２には水平方向に延びる円管２５が
埋設されているとともに、該円管２５内には支軸２６が
挿通されている。上記支軸２６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２に連結されている
一方、ケーシング２１は車体１（クロスメンバ１ａ）に
取付けられている。上記支持ラバー２２には主液室２３
と副液室２４とを連通するオリフィス２７が形成されて
いるとともに、主液室２３、副液室２４及びオリフィス
２７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２２が振動し、それにより主液
室２３及び副液室２４の容積が変化して両室２３，２４
間で液体がオリフィス２７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。

【００２５】また、上記ケーシング２１内の主液室２３
上方には加振板３１が配置され、該加振板３１の周縁は
サポートラバー３２を介してケーシング２１に上下振動
可能に支持されている。上記加振板３１の上方には、ケ
ーシング２１の中心線上に永久磁石３３が配置されてい
るととも、該永久磁石３３の周囲にコイル３４が配置さ
れている。一方、上記円管２５には上記加振板３１に対
向する水平板３５が連結されている。そして、上記コイ
ル３４に電流が流れると、永久磁石３３により発生する
磁場との相互作用により加振板３１が振動し、この振動
が主液室２３内の液体を通して水平板３５に伝達され、
該水平板３５が振動するようなっており、コイル３４、
永久磁石３３、加振板３１及び水平板３５等により、エ
ンジンマウントラバー３のケーシング２１内で振動を発
生する加振機４が構成されている。尚、加振板３１とコ
イル３４を保持する保持部材３６との間には加振板３１
の上下振動を許容するための所定寸法の隙間が設けられ
ているとともに、該加振板３１がその隙間以上に振動す
ると上記保持部材３６がハードリミッタとして加振板３
１の振動を規制するようになっている。

【００２６】一方、上記コントローラ５は、図２に示す
ように、Ｇセンサ６の信号及びマイクロホン７の信号が
ＦＦＴ処理部４１を通して入力される成分比算出部４２
と、雨滴センサ１０、車外騒音センサ１１、悪路センサ
１２及びエアコンスイッチ９の各信号が入力される重み
付け係数決定部４３と、Ｇセンサ６の信号及びマイクロ
ホン７の信号が入力される重み付与部４４とを備えてお
り、これらにより、Ｇセンサ６の信号とマイクロホン７
の信号とに各々重み付けをする重み付け手段４５が構成
されている。

【００２７】上記ＦＦＴ処理部４１は、入力信号を１０
〜２００Ｈｚの周波数範囲でＦＦＴ（高速フーリエ変
換）処理を行うものであり、上記成分比算出部４２は、
Ｇセンサ６の１０〜２００Ｈｚの周波数範囲の信号のう
ち、エンジン２の作動に起因する車室内の振動に対応す
る信号が占める割合である第１の成分比と、１０〜２０
０Ｈｚの周波数範囲におけるマイクロホン７の信号のう
ち、エンジン２の作動に起因する車室内の騒音に対応す
る信号が占める割合である第２の成分比とを算出するも
のである。ここで、エンジン２の作動に起因する車室内
の振動及び騒音は、共にエンジン回転数の半分の値の整
数倍の周波数のものである。従って、成分比算出部４２
は、イグニッションコイル８からエンジン回転数と比例
するエンジン点火信号を受け、Ｇセンサ６の信号及びマ
イクロホン７の信号を、各々周波数分析してエンジン回
転数の半分の値に相当する周波数付近のものとそれ以外
のものとに分け、前者のもの占める割合を第１及び第２
の成分比とするようになっており、この成分比算出部４
２で算出した第１及び第２の成分比は、重み付け係数決
定部４３に出力される。

【００２８】また、上記重み付け係数決定部４３は、上
記第１及び第２の成分比、並びに雨滴センサ１０で検出
した雨滴量、車外騒音センサ１１で検出した車外騒音レ
ベル、悪路センサで検出した悪路レベル、エアコンスイ
ッチ９のＯＮ−ＯＦＦ状態に基づいて、Ｇセンサ６の信
号及びマイクロホン７の信号に対する重み付け係数を決
定するものであり、その決定に際し、Ｇセンサ６の信号
及びマイクロホン７の信号のうち、エンンジンの作動以
外の原因によるものを多く含む方の信号に対する重み付
け係数を、他の信号に対する重み付け係数よりも小さく
するようになっている。重み付け係数決定部４３で決定
したＧセンサ６の信号及びマイクロホン７の信号に対す
る重み付け係数は、重み付与部４４に出力される。該重
み付与部４４は、Ｇセンサ６の信号及びマイクロホン７
の信号に対して各々重み付け係数を積算して重み付けを
するようになっており、この重み付けをしたＧセンサ６
の信号及びマイクロホン７の信号は、制御信号生成部４
６に出力される。

【００２９】上記制御信号生成部４６は、制御手段とし
ての機能を有するもので、重み付与部４４で重み付けを
したＧセンサ６の信号及びマイクロホン７の信号、並び
にイグニッションコイル８の信号に基づいて、エンジン
２の作動に起因する車室内の振動及び騒音と逆位相の制
御信号を生成するとともに、この制御信号をリミッタ４
７を通して加振機４に出力して該加振機４から、エンジ
ン２の作動に起因する車室内の振動を低減するために該
振動と逆位相の振動を発生するようになっている。

【００３０】さらに、コントローラ５は、ＦＦＴ処理部
４１でＦＦＴ処理をしたＧセンサ６の１０〜２００Ｈｚ
の周波数範囲の信号が入力される異音検出部４８を備え
ている。該異音検出部４８は、上記加振機４において加
振板３１の振動を保持部材３６により規制するハードリ
ミッタの際に発生する異音を検出するものである。この
異音は、特定の周波数範囲のものであり、予め実験等に
よりその周波数範囲を求めて異音検出部４８に記憶して
いる。上記異音検出部４８の検出結果はリミッタ値決定
部４９に出力される。該リミッタ値決定部４９は、異音
の発生に応じて、リミッタ値を決定し、制御信号生成部
４６からリミッタ４７を通して出力される制御信号のゲ
インひいては加振板３１の振動を制限することでハード
リミッタによる異音の発生を防止するようになってい
る。

【００３１】次に、上記コントローラ５による加振機４
の制御内容について、図４及び図５に示すフローチャー
トに基づいて更に詳細に説明する。

【００３２】図４はコントローラ５の重み付け手段４５
による重み付け係数の決定方法を示す。この図におい
て、先ず、スタートした後、ステップＳ1 で雨滴センサ
１０、車外騒音センサ１１及びエアコンスイッチ９から
の各信号により騒音係数Ｉn を決定するとともに、ステ
ップＳ2 で悪路センサ１２からの信号により振動係数Ｉ
v を決定する。

【００３３】騒音係数Ｉn の決定では、先ず、雨滴セン
サ１０からの信号値つまり雨滴量をａ、車外騒音センサ
１１からの信号値つまり車外騒音レベルをｂ、エアコン
スイッチ９からのＯＮ−ＯＦＦ信号をｃ（ＯＮ信号は
１、ＯＦＦ信号は０）として、パラメータＵを下記の式 Ｕ＝Ｋ1 ａ＋Ｋ2 ｂ＋Ｋ3 ｃ により求める。但し、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 は係数である。
次に、図６（ａ）に示す関数式を用いて、上記パラメー
タＵに対応する騒音係数Ｉn を決定する。この騒音係数
Ｉn 決定用の関数式は、パラメータＵの一次又は二次の
関数式である。

【００３４】また、振動係数Ｉv の決定では、先ず、悪
路センサ１２からの信号値つまり悪路レベルをｄとし
て、パラメータＳを下記の式 Ｓ＝Ｋ4 ｄ により求める。但し、Ｋ4 は係数である。次に、図６
（ｂ）に示す関数式を用いて、上記パラメータＳに対応
する振動係数Ｉv を決定する。この振動係数Ｉv 決定用
の関数式は、パラメータＳの一次又は二次の関数式であ
る。

【００３５】しかる後、ステップＳ3 で騒音係数Ｉn 及
び振動係数Ｉv によるＧセンサ６の信号及びマイクロホ
ン７の信号に対する重み付け係数Ｋ11，Ｋ21の割合を設
定する。この割合は、 Ｋ11：Ｋ21＝Ｉn ／（Ｉn ＋Ｉv ）：Ｉv ／（Ｉn ＋Ｉ
v ） である。尚、ステップＳ1 〜Ｓ3 の実行は、重み付け係
数決定部４３で行われる。

【００３６】続いて、ステップＳ4 でＦＦＴ処理部４１
にてその入力信号であるＧセンサ６の信号及びマイクロ
ホン７の信号に対しそれぞれ１０〜２００Ｈｚの周波数
範囲でＦＦＴ処理を行う。しかる後、ステップＳ5 で成
分比算出部４２にてイグニッションコイル８からのエン
ジン点火信号からエンジン回転数を求めるとともに、該
エンジン回転数によりエンジン作動に起因した車室内の
振動及び騒音の周波数範囲Ａを決定する。つまりエンジ
ン回転数の半分の値の整数倍の周波数付近（図７の斜線
領域）をエンジン作動に起因した車室内の振動及び騒音
の周波数範囲Ａとする。続いて、ステップＳ6 で同じく
成分比算出部４２にてＧセンサ６の１０〜２００Ｈｚの
周波数範囲の信号及びマイクロホン７の１０〜２００Ｈ
ｚの周波数範囲の信号をそれぞれ周波数分析をするとと
もに、その周波数分析をした二つの信号をそれぞれ上記
周波数範囲Ａ内のものとそれ以外の領域のものとに分
け、各々の領域内の信号レベルつまり振動・騒音レベル
の平均値を計算する。ここで、Ａ領域内の振動レベル
（Ｇセンサ６の信号レベル）の平均値をＸg 、Ａ領域以
外の振動レベルの平均値をＹg 、Ａ領域内の騒音レベル
（マイクロホン７の信号レベル）の平均値をＸm 、Ａ領
域以外の騒音レベルの平均値をＹm とする。

【００３７】次に、ステップＳ7 で更に成分比算出部４
２にて上記Ａ領域内の振動レベルの平均値Ｘg とＡ領域
以外の振動レベルの平均値Ｙg との比である第１の成分
比Ｚg （＝Ｘg ／Ｙg ）及びＡ領域内の騒音レベルの平
均値Ｘm とＡ領域以外の騒音レベルの平均値Ｙm との比
である第２の成分比Ｚm （＝Ｘm ／Ｙm ）を算出する。
ここで、図７（ａ）は車室内の振動及び騒音の大部分が
エンジン２の作動に起因する場合の振動・騒音レベルの
特性を示し、この場合は、斜線で示すエンジン回転数の
半分の値の整数倍の周波数付近つまりＡ領域内で振動・
騒音レベルが高く、Ａ領域以外では振動・騒音レベルが
低くなる。一方、図７（ｂ）は車室内の振動及び騒音が
エンジン２の作動以外の原因によるところが大きい場合
の振動・騒音レベルの特性を示し、この場合は、Ａ領域
内及びＡ領域以外の双方共に振動・騒音レベルが高くな
る。従って、第１及び第２の成分比Ｚg ，Ｚm は、車室
内の振動及び騒音の大部分がエンジン２の作動に起因す
る場合に大きくなり、車室内の振動及び騒音がエンジン
２の作動以外の原因によるところが大きい場合に小さく
なる。

【００３８】しかる後、ステップＳ8 で重み付け係数決
定部４３にて上記第１の成分比Ｚgと第２の成分比Ｚm
との比をファクタとして、下記の表１に基づいて、Ｇセ
ンサ６の信号及びマイクロホン７の信号に対する重み付
け係数Ｋ12，Ｋ22の割合を決定する。

【００３９】

【表１】 続いて、ステップＳ9 で同じく重み付け係数決定部４３
にて、先に求めた騒音係数Ｉn 及び振動係数Ｉv による
Ｇセンサ６の信号及びマイクロホン７の信号に対する重
み付け係数Ｋ11，Ｋ21の割合と、第１の成分比Ｚg と第
２の成分比Ｚmとの比（Ｚg ／Ｚm ）によるＧセンサ６
の信号及びマイクロホン７の信号に対する重み付け係数
Ｋ12，Ｋ22の割合とから、最終的なＧセンサ６の信号及
びマイクロホン７の信号に対する重み付け係数Ｋ1 ，Ｋ
2 の割合を決定する。この割合は、 Ｋ1 ：Ｋ2 ＝（Ｋ11＋Ｋ12）：（Ｋ21＋Ｋ22） である。その後、上記重み付け係数Ｋ1 ，Ｋ2 の割合に
基づいて、重み付与部４４でＧセンサ６の信号及びマイ
クロホン７の信号に対する重み付けが行われる。

【００４０】図５はコントローラ５の主としてリミッタ
値決定部４９によるリミッタ値の決定方法を示す。この
図において、先ず、スタートした後、ステップＳ11でリ
ミッタ値決定部４９にてリミッタ値の初期設定を行う。
この初期値は、制御信号生成部４６から出力される制御
信号を制限しない程度の大きさに設定される。

【００４１】続いて、ステップＳ12でＦＦＴ処理部４１
にてマイクロホン７からの信号に対し１０〜２００Ｈｚ
の周波数範囲でＦＦＴ処理を行った後、ステップＳ13で
異音検出部４８にて加振機４のハードリミッタによる異
音の発生を検出する。ここで、ハードリミッタによる異
音は、図８に示すように、特定の周波数範囲Ｂのもので
あるため、この異音の発生の検出は、この周波数範囲Ｂ
の振動レベルをサンプリングして行う。そして、ステッ
プＳ14でこのサンプリング値の平均値が所定値以上であ
るか否かを判定し、その判定がＹＥＳの異音発生時に
は、ステップＳ15でリミッタ値決定部４３にてリミッタ
値を一定量下げ、ステップＳ12に戻る。そして、周波数
範囲Ｂの振動レベル（サンプリング値の平均値）が所定
値以下になるまでリミッタ値を順次下げることになる。

【００４２】次に、上記実施例の作用効果について説明
するに、車室内の振動はＧセンサ６により検出されると
ともに、車室内の騒音はマイクロホン７により集音さ
れ、上記Ｇセンサ６の信号と上記マイクロホン７の信号
とは、コントローラ５の重み付与部４４により各々重み
付け係数Ｋ1 ，Ｋ2 を掛合わせてを重み付けが行われ
る。この重み付けでは、Ｇセンサ６の信号及びマイクロ
ホン７の信号のうち、エンジン２の作動以外の原因によ
るものを多く含む方の信号に対する重み付け係数は、他
の信号に対する重み付け係数よりも小さく設定される。

【００４３】すなわち、雨滴センサ１０で検出した雨滴
量が多い程、車外騒音センサ１１で検出した車外騒音レ
ベルが高い程、またエアコンスイッチがＮＯのときに
は、車室内の騒音つまりマイクロホン７の信号の方にエ
ンジン２の作動以外の原因によるものが多く含まれるこ
とになるが、このことに対応して、コントローラ５の重
み付け係数決定部４３は騒音係数Ｉn を大きくして、Ｇ
センサ６の信号に対する重み付け係数Ｋ11ないしＫ1 を
相対的に大きくし、マイクロホン７の信号に対する重み
付け係数Ｋ21ないしＫ2 を相対的に小さくする。一方、
悪路センサ１２で検出した悪路レベルが高い程、車室内
の振動つまりＧセンサ６の信号の方にエンジン２の作動
以外の原因である悪路によるものが多く含まれることに
なるが、このことに対応して、コントローラ５の重み付
け係数決定部４３は振動係数Ｉv を大きくして、Ｇセン
サ６の信号に対する重み付け係数Ｋ11ないしＫ1 を相対
的に小さくし、マイクロホン７の信号に対する重み付け
係数Ｋ21ないしＫ2 を相対的に大きくする。

【００４４】また、上記のように、エンジン２の作動以
外に車室内振動及び騒音の原因となる事象自体をセンサ
・スイッチ類９〜１２で検知することとは別に、コント
ローラ５の成分比算出部４２において、Ｇセンサ６の１
０〜２００Ｈｚの周波数範囲の信号及びマイクロホン７
の１０〜２００Ｈｚの周波数範囲の信号をそれぞれ周波
数分析をするとともに、その周波数分析をした二つの信
号を、それぞれエンジン２の作動に起因する周波数領域
であるエンジン回転数の半分の値の整数倍に相当する周
波数範囲Ａのものとそれ以外のものとに分け、その両者
の比である第１及び第２の成分比Ｚg ，Ｚm を算出す
る。そして、重み付け係数決定部４３では、上記両成分
比Ｚg ，Ｚm を比較し、第１の成分比Ｚg の方が大きい
とき、つまりＧセンサ６の信号の方がエンジン２の作動
以外の原因によるものを含んでいないときにはＧセンサ
６の信号に対する重み付け係数Ｋ12ないしＫ1 を大きく
する一方、第２の成分比Ｚm の方が大きいとき、つまり
マイクロホン７の信号の方がエンジン２の作動以外の原
因によるものを含んでいないときにはマイクロホン７の
信号に対する重み付け係数Ｋ22ないしＫ2 を大きくす
る。しかも、第１の成分比Ｚg と第２の成分比Ｚm との
差が大きい程、Ｇセンサ６の信号に対する重み付け係数
Ｋ1 とマイクロホン７の信号に対する重み付け係数ｋ2
との比率を大きくする。

【００４５】このように、Ｇセンサ６の信号及びマイク
ロホン７の信号に対し各々重み付けをするに当り、エン
ジン２の作動以外の原因によるものを多く含む方の信号
に対する重み付け係数を小さくし、多く含まない方の信
号に対する重み付け係数を大きくしているため、制御信
号生成部４６ではこの両信号に基づいてエンジンの２の
作動に起因する車室内の振動及び騒音と逆位相の制御信
号を適切に生成することができ、加振機４から発生する
振動によって、エンジン作動に起因する車室内の振動を
確実に打ち消して低減させることができる。

【００４６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、重み付け手段４５でＧセンサ
６の信号とマイクロホン７の信号とに各々重み付けをす
るに当り、雨滴センサ１０で検出した雨滴量、車外騒音
センサ１１で検出した車外騒音レベル、悪路センサで検
出した悪路レベル、エアコンスイッチ９のＯＮ−ＯＦＦ
状態、並びにＧセンサ６の信号のうちエンジン２の作動
によるものが占める第１の成分比Ｚg 及びマイクロホン
７の信号のうちエンジン２の作動によるものが占める第
２の成分比Ｚmに基づいて、Ｇセンサ６の信号及びマイ
クロホン７の信号に対する重み付け係数Ｋ1 ，Ｋ2 を設
定したが、本発明は、必ずしもこれらの要素の全てに基
づいて重み付け係数Ｋ1 ，Ｋ2 を設定する必要はなく、
これらの要素のうち、一つまたは二つ以上の要素のみに
基づいて重み付け係数Ｋ1 ，Ｋ2 を設定してもよい。特
に、上記第１及び第２の成分比Ｚg ，Ｚm に基づいて重
み付け係数Ｋ1 ，Ｋ2 を設定する場合には、エンジン２
の作動以外に車室内振動及び騒音の原因となる事象自体
をセンサ・スイッチ類で検知する必要がなく、実施化を
図る上で非常に有利である。

【００４７】また、上記実施例では、エンジンラバーマ
ウント３に内蔵した加振機４により車室内の振動を低減
する場合について述べたが、本発明は、その他の加振機
で車室内の振動を低減する場合、スピーカから音を発生
して車室内の騒音を低減する場合、及び加振機で車室内
の振動を低減すると同時にスピーカで車室内の騒音を低
減する場合のいずれにも同様に適用することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の振動
騒音低減装置によれば、車室内振動を検出した振動検出
器の信号と車室内騒音を集音した集音器の信号とに対し
各々重み付けをする際に、エンジンの作動以外の原因に
よるものを多く含む方の信号に対する重み付け係数を、
他の信号に対する重み付け係数よりも小さく設定し、こ
の重み付けをした二つの信号に基づいて車室内の振動及
び騒音と逆位相の制御信号を生成してアクチュエータを
制御することにより、気象条件や道路環境等の影響を受
けることなく、アクチュエータから発生する振動又は音
によって、エンジン作動に起因する車室内の振動又は騒
音を確実に打ち消して低減することができる。

【００４９】特に、請求項６に係わる発明によれば、エ
ンジンの作動以外の原因自体を検知することなく、振動
検出器の信号及び集音器の信号のうち、エンジンの作動
以外の原因によるものを多く含む方の信号に対する重み
付け係数を、他の信号に対する重み付け係数よりも小さ
くすることができるので、センサ等の必要部品を少なく
してコストの低廉化を図ることができ、実施化を図る上
で非常に有利なものである。

【００５０】また、請求項８に係わる発明によれば、振
動検出器の信号のうちエンジンの作動によるものが占め
る割合と集音器の信号のうちエンジンの作動によるもの
が占める割合との差が大きい程、振動検出器の信号に対
する重み付け係数と集音器の信号に対する重み付け係数
との比率が大きく設定され、振動検出器の信号及び集音
器の信号のうちエンジンの作動以外の原因によるものを
多く含まない方の信号が制御信号の生成に関与する度合
いが高まるため、制御信号をより適切に生成してアクチ
ュエータを制御することができ、エンジン作動に起因す
る車室内の振動又は騒音の低減化をより図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる振動騒音低減装置の構
成図である。

【図２】上記振動騒音低減装置のコントローラの構成を
示すブロック線図である。

【図３】加振機を内蔵するエンジンラバーマウンントの
縦断面図である。

【図４】重み付け係数の決定方法を示すフローチャート
図である。

【図５】リミッタ値の決定方法を示すフローチャート図
である。

【図６】騒音係数及び振動係数の設定に用いるマップを
示す図である。

【図７】車室内の振動・騒音レベルの特性を示す図であ
る。

【図８】加振機のハードストッパによる異音の発生時の
騒音レベルの特性を示す図である。

【符号の説明】

２ エンジン ４ 加振機（アクチュエータ） ６ 加速度センサ（Ｇセンサ、振動検出
器） ７ マイクロホン（集音器） ８ イグニッションコイル（エンジン回転
数検出手段） ９ ＯＮ−ＯＦＦ切換スイッチ（エアコン
スイッチ） １０ 雨滴センサ（雨天時判定手段） １１ 車外騒音センサ（車外騒音測定手
段） １２ 悪路センサ（悪路走行時判定手段） ４２ 成分比算出部 ４３ 重み付け係数決定部 ４４ 重み付与部 ４５ 重み付け手段 ４６ 制御信号生成部（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの作動に起因する車室内の振動
   及び騒音の少なくとも一方を低減する車両の振動騒音低
   減装置であって、 振動又は音を発生するアクチュエータと、 上記車室内の振動を検出する振動検出器と、 上記車室内の騒音を集音する集音器と、 上記振動検出器の信号と上記集音器の信号とに各々重み
   付けをする重み付け手段と、 該重み付け手段で重み付けをした二つの信号に基づいて
   上記車室内の振動及び騒音と逆位相の制御信号を生成し
   て上記アクチュエータを制御する制御手段とを備えてお
   り、 上記重み付け手段は、振動検出器の信号及び集音器の信
   号のうち、エンジンの作動以外の原因によるものを多く
   含む方の信号に対する重み付け係数を、他の信号に対す
   る重み付け係数よりも小さくするように設けられている
   ことを特徴とする車両の振動騒音低減装置。
2. 【請求項２】 上記重み付け手段は、雨天時であること
   を判定する雨天時判定手段の判定結果を受け、雨天時に
   は集音器の信号の方がエンジンの作動以外の原因による
   ものを多く含むとしてその信号に対する重み付け係数を
   小さくする一方、振動検出器の信号に対する重み付け係
   数を大きくするように設けられている請求項１記載の車
   両の振動騒音低減装置。
3. 【請求項３】 上記重み付け手段は、車外の騒音を測定
   する車外騒音測定手段の測定結果を受け、車外騒音が所
   定値以上のときには集音器の信号の方がエンジンの作動
   以外の原因によるものを多く含むとしてその信号に対す
   る重み付け係数を小さくする一方、振動検出器の信号に
   対する重み付け係数を大きくするように設けられている
   請求項１記載の車両の振動騒音低減装置。
4. 【請求項４】 上記重み付け手段は、悪路走行時である
   ことを判定する悪路走行時判定手段の判定結果を受け、
   悪路走行時には振動検出器の信号の方がエンジンの作動
   以外の原因によるものを多く含むとしてその信号に対す
   る重み付け係数を小さくする一方、集音器の信号に対す
   る重み付け係数を大きくするように設けられている請求
   項１記載の車両の振動騒音低減装置。
5. 【請求項５】 上記重み付け手段は、車両に装備された
   エアコンのＯＮ−ＯＦＦ切換スイッチの信号を受け、エ
   アコンがＯＮのときには集音器の信号の方がエンジンの
   作動以外の原因によるものを多く含むとしてその信号に
   対する重み付け係数を小さくする一方、振動検出器の信
   号に対する重み付け係数を大きくするように設けられて
   いる請求項１記載の車両の振動騒音低減装置。
6. 【請求項６】 上記重み付け手段は、振動検出器の信号
   のうちエンジンの作動によるものが占める第１の成分比
   及び集音器の信号のうちエンジンの作動によるものが占
   める第２の成分比を算出する算出部と、上記第１の成分
   比及び第２の成分比に基づいて振動検出器の信号及び集
   音器の信号に対する重み付け係数を決定する重み付け係
   数決定部とを有している請求項１記載の車両の振動騒音
   低減装置。
7. 【請求項７】 上記算出部は、エンジン回転数を検出す
   るエンジン回転数検出手段からの信号を受け、振動検出
   器の信号及び集音器の信号を、各々周波数分析してエン
   ジン回転数の半分の値の整数倍に相当する周波数付近の
   ものとそれ以外のものとに分け、前者のものが占める割
   合を成分比とするように設けられている請求項６記載の
   車両の振動騒音低減装置。
8. 【請求項８】 上記重み付け係数決定部は、第１の成分
   比と第２の成分比との差が大きい程、振動検出器の信号
   に対する重み付け係数と集音器の信号に対する重み付け
   係数との比率を大きくするように設けられている請求項
   ６記載の車両の振動騒音低減装置。