JP3214902B2 - 車両の振動低減装置 - Google Patents
車両の振動低減装置Info
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- JP3214902B2 JP3214902B2 JP17532292A JP17532292A JP3214902B2 JP 3214902 B2 JP3214902 B2 JP 3214902B2 JP 17532292 A JP17532292 A JP 17532292A JP 17532292 A JP17532292 A JP 17532292A JP 3214902 B2 JP3214902 B2 JP 3214902B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの振動に起因
して車両の所定部位において発生する制御対象振動に対
して、振動発生手段により新たな制御振動を発生させて
これを制御対象振動に重ねることにより積極的に振動を
低減するように構成された車両の振動低減装置に関す
る。
して車両の所定部位において発生する制御対象振動に対
して、振動発生手段により新たな制御振動を発生させて
これを制御対象振動に重ねることにより積極的に振動を
低減するように構成された車両の振動低減装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】車両におけるエンジンの振動は、エンジ
ンの車体への取付部を介して車体に伝播して車室内にお
いて不快な振動を発生させたり、あるいは空気を介して
伝播して乗員にとって耳障りな騒音を発生させたりす
る。
ンの車体への取付部を介して車体に伝播して車室内にお
いて不快な振動を発生させたり、あるいは空気を介して
伝播して乗員にとって耳障りな騒音を発生させたりす
る。
【0003】従来、例えば特表平1-501344号公報に開示
されているように、低減させたい振動に対してこれと逆
位相の関係となる振動を発生させ、これを低減させたい
振動と重ねることによって振動低減を図る振動低減装置
が知られている。この種の振動低減装置は、一般に次の
ような構成となっている。図10は従来の車両の振動低
減装置の概略構成を示す図である。
されているように、低減させたい振動に対してこれと逆
位相の関係となる振動を発生させ、これを低減させたい
振動と重ねることによって振動低減を図る振動低減装置
が知られている。この種の振動低減装置は、一般に次の
ような構成となっている。図10は従来の車両の振動低
減装置の概略構成を示す図である。
【0004】図10に示すように上記従来の車両の振動
低減装置は、車両の所定位置に配置されて該所定位置に
おける振動を検出するm個の振動検出手段(騒音を検出
する場合には、一般にマイクロホンを用いる。)2と、
車両の所定位置に配置されて上記振動検出位置における
振動を低減させるための制御振動を発生させるi個の制
御振動発生手段(音を発生させる場合には、一般にスピ
ーカを用いる。)4と、該制御振動発生手段4を駆動さ
せるための駆動信号y1 〜yi を生成する駆動信号生成
手段6とを備えている。
低減装置は、車両の所定位置に配置されて該所定位置に
おける振動を検出するm個の振動検出手段(騒音を検出
する場合には、一般にマイクロホンを用いる。)2と、
車両の所定位置に配置されて上記振動検出位置における
振動を低減させるための制御振動を発生させるi個の制
御振動発生手段(音を発生させる場合には、一般にスピ
ーカを用いる。)4と、該制御振動発生手段4を駆動さ
せるための駆動信号y1 〜yi を生成する駆動信号生成
手段6とを備えている。
【0005】上記振動検出手段2は、上記制御振動発生
手段4から発せられた制御振動と、エンジンEの振動に
起因して発生する制御対象振動とを併せて検出し、この
検出した振動をエラー信号e1 〜em として出力する。
また上記駆動信号y1 〜yiはリファレンス信号生成手
段8から出力されるリファレンス信号xをデジタルフィ
ルタF1 〜Fi に通過させることで得られる。
手段4から発せられた制御振動と、エンジンEの振動に
起因して発生する制御対象振動とを併せて検出し、この
検出した振動をエラー信号e1 〜em として出力する。
また上記駆動信号y1 〜yiはリファレンス信号生成手
段8から出力されるリファレンス信号xをデジタルフィ
ルタF1 〜Fi に通過させることで得られる。
【0006】上記駆動信号生成手段6は、適応アルゴリ
ズム部10により、上記振動検出手段2より入力された上
記エラー信号e1 〜em が最小となるように、上記テジ
タルフィルタF1 〜Fi のパラメータを時々刻々と調整
するように構成されている。この調整のための適応アル
ゴリズムとしてはLMS法(Least Mean Square Method
)、シンプレックス(Simplex)法、ポエル(Powell)法
などが知られているが、図10に示すのはこのうちLM
S法によるものである。上記調整により駆動信号生成手
段6は、リファレンス信号xに基づいて上記駆動信号y
1 〜yi を生成する。なお、LMS法では上記リファレ
ンス信号xは、デジタルフィルタH°IM(I=1,2,
…,i;M=1,2,…,m)を経由して適応アルゴリ
ズム部10に入力されるが、上記H°IMはI番目の制御振
動発生手段4とM番目の振動検出手段2との間の伝達特
性をモデル化したものであり、これにより制御振動生成
手段4と振動検出手段2との空間的距離をいわば補間す
るようにしている。
ズム部10により、上記振動検出手段2より入力された上
記エラー信号e1 〜em が最小となるように、上記テジ
タルフィルタF1 〜Fi のパラメータを時々刻々と調整
するように構成されている。この調整のための適応アル
ゴリズムとしてはLMS法(Least Mean Square Method
)、シンプレックス(Simplex)法、ポエル(Powell)法
などが知られているが、図10に示すのはこのうちLM
S法によるものである。上記調整により駆動信号生成手
段6は、リファレンス信号xに基づいて上記駆動信号y
1 〜yi を生成する。なお、LMS法では上記リファレ
ンス信号xは、デジタルフィルタH°IM(I=1,2,
…,i;M=1,2,…,m)を経由して適応アルゴリ
ズム部10に入力されるが、上記H°IMはI番目の制御振
動発生手段4とM番目の振動検出手段2との間の伝達特
性をモデル化したものであり、これにより制御振動生成
手段4と振動検出手段2との空間的距離をいわば補間す
るようにしている。
【0007】上記駆動信号生成手段6では、信号処理が
デジタル計算によって行なわれるので、リファレンス信
号xの入力段にはアンプ12およびA/D変換器14が、ま
たエラー信号e1 〜em の入力段にはアンプ16およびA
/D変換器18が、さらに駆動信号y1 〜yi の出力段に
はD/A変換器20およびアンプ22がそれぞれ設けられて
いる。
デジタル計算によって行なわれるので、リファレンス信
号xの入力段にはアンプ12およびA/D変換器14が、ま
たエラー信号e1 〜em の入力段にはアンプ16およびA
/D変換器18が、さらに駆動信号y1 〜yi の出力段に
はD/A変換器20およびアンプ22がそれぞれ設けられて
いる。
【0008】ところで、エンジンEの振動に起因して発
生する上記制御対象振動は、周期性を有しており、スペ
クトル分析を行なうと主にエンジン回転数の整数倍の周
波数を有する正弦波からなる多数の振動成分から構成さ
れていることがわかる。この多数の振動成分のうち特に
支障となる1つあるいは複数の振動成分を低減させれば
十分な振動低減効果が得られることになる。そこで、上
記振動低減装置においては、上記した特に支障となる1
つあるいは複数の振動成分を打ち消すために、これらの
振動成分を含むようなリファレンス信号xを生成してい
る。すなわちリファレンス信号xは、打ち消そうとする
各正弦波振動成分を重畳せしめてなる周期性を有する振
動となっている。例えば、エンジン回転数の2倍の周波
数の正弦波信号と、4倍の周波数の正弦波信号とを重畳
せしめた信号をリファレンス信号xとして用いれば、上
記振動対象振動のうちこれらの周波数を有する振動成分
を打ち消すことが可能となる。
生する上記制御対象振動は、周期性を有しており、スペ
クトル分析を行なうと主にエンジン回転数の整数倍の周
波数を有する正弦波からなる多数の振動成分から構成さ
れていることがわかる。この多数の振動成分のうち特に
支障となる1つあるいは複数の振動成分を低減させれば
十分な振動低減効果が得られることになる。そこで、上
記振動低減装置においては、上記した特に支障となる1
つあるいは複数の振動成分を打ち消すために、これらの
振動成分を含むようなリファレンス信号xを生成してい
る。すなわちリファレンス信号xは、打ち消そうとする
各正弦波振動成分を重畳せしめてなる周期性を有する振
動となっている。例えば、エンジン回転数の2倍の周波
数の正弦波信号と、4倍の周波数の正弦波信号とを重畳
せしめた信号をリファレンス信号xとして用いれば、上
記振動対象振動のうちこれらの周波数を有する振動成分
を打ち消すことが可能となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにこの種の
振動低減装置においては、エンジンEの振動に起因して
発生する制御対象振動の低減を図るために、制御対象振
動を構成する正弦波からなる多数の振動成分のうち、特
に打ち消そうとする各振動成分と同じ周波数の正弦波信
号を重量せしめてなるリファレンス信号xを必要とす
る。しかも、打ち消しを図る振動成分の周波数は、エン
ジンEの回転数の変化に同期して変化するため、リファ
レンス信号xは、その周波数がエンジンEの回転数に同
期して変化する、エンジンEの駆動と極めて関連性の高
い信号である必要がある。従来、リファレンス信号xを
生成する方法としては、エンジンEの回転数と関連して
発生するイグニッションパルス信号wをイグニッション
コイル24から検出して、この信号を波形整形器により波
形整形してリファレンス信号xを生成する方法が一般的
である。具体的に、リファレンス信号xを生成する方法
としては、エンジンEのイグニッションパルス信号wを
分周した後、トラッキングフィルタでトラッキングして
リファレンス信号xを得る方法、あるいはイグニッショ
ンパルス信号wの周期を計測し、これに基づいて正弦波
状のリファレンス信号xを発生させる方法が知られてい
る。
振動低減装置においては、エンジンEの振動に起因して
発生する制御対象振動の低減を図るために、制御対象振
動を構成する正弦波からなる多数の振動成分のうち、特
に打ち消そうとする各振動成分と同じ周波数の正弦波信
号を重量せしめてなるリファレンス信号xを必要とす
る。しかも、打ち消しを図る振動成分の周波数は、エン
ジンEの回転数の変化に同期して変化するため、リファ
レンス信号xは、その周波数がエンジンEの回転数に同
期して変化する、エンジンEの駆動と極めて関連性の高
い信号である必要がある。従来、リファレンス信号xを
生成する方法としては、エンジンEの回転数と関連して
発生するイグニッションパルス信号wをイグニッション
コイル24から検出して、この信号を波形整形器により波
形整形してリファレンス信号xを生成する方法が一般的
である。具体的に、リファレンス信号xを生成する方法
としては、エンジンEのイグニッションパルス信号wを
分周した後、トラッキングフィルタでトラッキングして
リファレンス信号xを得る方法、あるいはイグニッショ
ンパルス信号wの周期を計測し、これに基づいて正弦波
状のリファレンス信号xを発生させる方法が知られてい
る。
【0010】このように従来においては、リファレンス
信号xを生成するにあたり、イグニッションパルス信号
wを利用しているが、場合によってはイグニッションパ
ルス信号wを利用できないことや、あるいはイグニッシ
ョンパルス信号wを利用したくないことも考えられるた
め、そのような場合の対策としてイグニッションパルス
信号w以外からもリファレンス信号xを生成できるよう
にしたいという要請がある。イグニッションパルス信号
w以外からもリファレンス信号xを生成できれば、制御
の自由度や装置構成の自由度が大きくなり、便利であ
る。
信号xを生成するにあたり、イグニッションパルス信号
wを利用しているが、場合によってはイグニッションパ
ルス信号wを利用できないことや、あるいはイグニッシ
ョンパルス信号wを利用したくないことも考えられるた
め、そのような場合の対策としてイグニッションパルス
信号w以外からもリファレンス信号xを生成できるよう
にしたいという要請がある。イグニッションパルス信号
w以外からもリファレンス信号xを生成できれば、制御
の自由度や装置構成の自由度が大きくなり、便利であ
る。
【0011】また従来の方法においては、リファレンス
信号xを得るにあたり、イグニッションパルス信号w
を、該イグニッションパルス信号wの周波数を分周して
得られる所定の周波数の正弦波信号に変換する作業が必
要となり、このために複雑な回路構成を必要としてい
た。そこで、イグニッションパルス信号wのようなパル
ス信号ではなく、エンジン回転数と関連した周波数を有
する正弦波信号を直接得ることができれば、上記のよう
な複雑な回路構成が不要となりコストの低減が図れるこ
ととなる。
信号xを得るにあたり、イグニッションパルス信号w
を、該イグニッションパルス信号wの周波数を分周して
得られる所定の周波数の正弦波信号に変換する作業が必
要となり、このために複雑な回路構成を必要としてい
た。そこで、イグニッションパルス信号wのようなパル
ス信号ではなく、エンジン回転数と関連した周波数を有
する正弦波信号を直接得ることができれば、上記のよう
な複雑な回路構成が不要となりコストの低減が図れるこ
ととなる。
【0012】本発明の解決しようとする第1の課題は、
車両の振動低減装置において、リファレンス信号をイグ
ニッションパルス信号以外から生成できるようにするこ
とにある。
車両の振動低減装置において、リファレンス信号をイグ
ニッションパルス信号以外から生成できるようにするこ
とにある。
【0013】また本発明の解決しようとする第2の課題
は、車両の振動低減装置において、リファレンス信号と
して利用可能な、エンジン回転数と関連した正弦波信号
を直接得ることができるようにすることにある。
は、車両の振動低減装置において、リファレンス信号と
して利用可能な、エンジン回転数と関連した正弦波信号
を直接得ることができるようにすることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記第1及び第2の課題
を解決するための手段として、本発明による請求項1記
載の車両の振動低減装置では、上述した構成の車両の振
動低減装置において、リファレンス信号をオルタネータ
から検出した信号に基づいて生成するリファレンス信号
生成手段を設ける。そして、このリファレンス信号生成
手段を、オルタネータが発生させる交流電圧信号を直接
用いてリファレンス信号を生成するように構成した。
を解決するための手段として、本発明による請求項1記
載の車両の振動低減装置では、上述した構成の車両の振
動低減装置において、リファレンス信号をオルタネータ
から検出した信号に基づいて生成するリファレンス信号
生成手段を設ける。そして、このリファレンス信号生成
手段を、オルタネータが発生させる交流電圧信号を直接
用いてリファレンス信号を生成するように構成した。
【0015】さらに上記第1および第2の課題を解決す
るための具体的な手段として、本発明による請求項2記
載の車両の振動低減装置では、請求項1に記載したオル
タネータの回転数を、該オルタネータが発生させる交流
電圧信号の周波数が、制御対象振動を構成する多数の振
動成分のうち低減させたい所望の振動成分の周波数と一
致するように設定し、かつ請求項1に記載したリファレ
ンス信号生成手段を、上記回転数の設定されたオルタネ
ータが発生させる交流電圧信号を直接用いてリファレン
ス信号を生成するように構成した。
るための具体的な手段として、本発明による請求項2記
載の車両の振動低減装置では、請求項1に記載したオル
タネータの回転数を、該オルタネータが発生させる交流
電圧信号の周波数が、制御対象振動を構成する多数の振
動成分のうち低減させたい所望の振動成分の周波数と一
致するように設定し、かつ請求項1に記載したリファレ
ンス信号生成手段を、上記回転数の設定されたオルタネ
ータが発生させる交流電圧信号を直接用いてリファレン
ス信号を生成するように構成した。
【0016】また上記第1の課題を解決するための具体
的手段として、本発明による請求項3記載の車両の振動
低減装置では、請求項1に記載したリファレンス信号生
成手段を、請求項1に記載したオルタネータが発生させ
る交流電圧信号から矩形波信号を生成し、該矩形波信号
に基づいてリファレンス信号を生成するように構成し
た。
的手段として、本発明による請求項3記載の車両の振動
低減装置では、請求項1に記載したリファレンス信号生
成手段を、請求項1に記載したオルタネータが発生させ
る交流電圧信号から矩形波信号を生成し、該矩形波信号
に基づいてリファレンス信号を生成するように構成し
た。
【0017】
【作用および発明の効果】オルタネータは、エンジンの
回転力によって該エンジンの回転に同期した交流電圧を
発生させる発電機であり、一般的には、固定子鉄心であ
るステータに巻線されたステータコイルと、回転するロ
ータコアにフィールドコイルが巻線されてなるロータと
を組み合わせ、ステータコイル内を通る磁束を変化させ
て、ステータコイルに交流電圧を発生させるものであ
る。すなわち、ロータとは回転する磁極のことで、ロー
タコアに巻かれたフィールドコイルに電流を流すとロー
タは磁化されてN極とS極が形成される。一方、ステー
タには3個の独立した3相巻きのステータコイルが巻か
れており、ステータコイルの中で磁化されたロータが回
転すると120 °ずつ位相のずれた正弦波形の3相交流電
圧が誘起される。
回転力によって該エンジンの回転に同期した交流電圧を
発生させる発電機であり、一般的には、固定子鉄心であ
るステータに巻線されたステータコイルと、回転するロ
ータコアにフィールドコイルが巻線されてなるロータと
を組み合わせ、ステータコイル内を通る磁束を変化させ
て、ステータコイルに交流電圧を発生させるものであ
る。すなわち、ロータとは回転する磁極のことで、ロー
タコアに巻かれたフィールドコイルに電流を流すとロー
タは磁化されてN極とS極が形成される。一方、ステー
タには3個の独立した3相巻きのステータコイルが巻か
れており、ステータコイルの中で磁化されたロータが回
転すると120 °ずつ位相のずれた正弦波形の3相交流電
圧が誘起される。
【0018】上記オルタネータはエンジンのクランク軸
によりプーリ駆動されるため、上記誘起される交流電圧
信号は、エンジン回転数にプーリ比を乗した値の周波数
を有する正弦波信号となっている。上述したようにエン
ジンの駆動に起因して発生する制御対象振動は、エンジ
ン回転数の整数倍の周波数を有する、正弦波である多数
の振動成分からなり、これらの振動成分のうち低減させ
たい振動成分を打ち消すためには、この低減させたい1
つあるいは複数の振動成分の周波数と同じ周波数を有す
る1つあるいは複数の正弦波信号からなるリファレンス
信号を生成する必要があった。そこで従来においては、
リファレンス信号を有するためにエンジン回転数と関連
したイグニッションパルス信号を用いていたのである
が、上記のようにオルタネータはエンジンの回転数にプ
ーリ比を乗した値の周波数を有する正弦波交流電圧信号
を出力しているので、このオルタネータが発生させる交
流電圧信号を検出し、この検出した交流電圧信号にプー
リ比を考慮すれば、これからリファレンス信号を生成す
ることが可能となる。
によりプーリ駆動されるため、上記誘起される交流電圧
信号は、エンジン回転数にプーリ比を乗した値の周波数
を有する正弦波信号となっている。上述したようにエン
ジンの駆動に起因して発生する制御対象振動は、エンジ
ン回転数の整数倍の周波数を有する、正弦波である多数
の振動成分からなり、これらの振動成分のうち低減させ
たい振動成分を打ち消すためには、この低減させたい1
つあるいは複数の振動成分の周波数と同じ周波数を有す
る1つあるいは複数の正弦波信号からなるリファレンス
信号を生成する必要があった。そこで従来においては、
リファレンス信号を有するためにエンジン回転数と関連
したイグニッションパルス信号を用いていたのである
が、上記のようにオルタネータはエンジンの回転数にプ
ーリ比を乗した値の周波数を有する正弦波交流電圧信号
を出力しているので、このオルタネータが発生させる交
流電圧信号を検出し、この検出した交流電圧信号にプー
リ比を考慮すれば、これからリファレンス信号を生成す
ることが可能となる。
【0019】本発明による車両の振動低減装置によれ
ば、リファレンス信号をオルタネータから検出した信号
に基づいて生成するリファレンス信号生成手段を備えた
ことにより、リファレンス信号をイグニッションパルス
信号以外から生成することが可能となり、これにより制
御の自由度や装置構成の自由度を大きくすることができ
る。
ば、リファレンス信号をオルタネータから検出した信号
に基づいて生成するリファレンス信号生成手段を備えた
ことにより、リファレンス信号をイグニッションパルス
信号以外から生成することが可能となり、これにより制
御の自由度や装置構成の自由度を大きくすることができ
る。
【0020】また上記リファレンス信号生成手段を、オ
ルタネータが発生させる交流電圧信号を直接用いてリフ
ァレンス信号を生成するように構成したものにおいて
は、従来、イグニッションパルス信号から正弦波信号を
生成するために必要とされた複雑な回路構成等が不要と
なるので、低コスト化を図ることが可能となる。
ルタネータが発生させる交流電圧信号を直接用いてリフ
ァレンス信号を生成するように構成したものにおいて
は、従来、イグニッションパルス信号から正弦波信号を
生成するために必要とされた複雑な回路構成等が不要と
なるので、低コスト化を図ることが可能となる。
【0021】さらに上記リファレンス信号生成手段を、
オルタネータが発生させる交流電圧信号から矩形波信号
を生成し、該矩形波信号に基づいてリファレンス信号を
生成するように構成したものにおいては、検出した所定
周波数の正弦波交流電圧信号から所望の周波数を有する
複数の正弦波信号を生成することが可能となるので、制
御対象振動を構成する多数の振動成分のうち低減させる
ことの可能な振動成分を増やすことができ、これにより
振動低減効果を高めることが可能となる。
オルタネータが発生させる交流電圧信号から矩形波信号
を生成し、該矩形波信号に基づいてリファレンス信号を
生成するように構成したものにおいては、検出した所定
周波数の正弦波交流電圧信号から所望の周波数を有する
複数の正弦波信号を生成することが可能となるので、制
御対象振動を構成する多数の振動成分のうち低減させる
ことの可能な振動成分を増やすことができ、これにより
振動低減効果を高めることが可能となる。
【0022】
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明による車両
の振動低減装置の実施例を説明する。
の振動低減装置の実施例を説明する。
【0023】図1は本発明の一実施例による車両の振動
低減装置の概略構成を示す図、図2はその取付位置を示
す概略図である。なお、本実施例による車両の振動低減
装置において、図10に示した従来の車両の振動低減装
置と同様の要素に関しては、同一の符号を付しその詳細
な説明は省略する。
低減装置の概略構成を示す図、図2はその取付位置を示
す概略図である。なお、本実施例による車両の振動低減
装置において、図10に示した従来の車両の振動低減装
置と同様の要素に関しては、同一の符号を付しその詳細
な説明は省略する。
【0024】本実施例による車両の振動低減装置は、エ
ンジンEの駆動に起因して該エンジンEの車体への取付
部において発生する制御対象振動の低減を図るものであ
り、図示のように、エンジンEの車体への取付部近傍に
設けられたm個(図2では1個のみ示す。)の振動検出
手段としての加速度センサ32と、上記エンジンEの車体
への取付部において該エンジンEと車体との間に介設さ
れ、上記制御対象振動を低減させるための制御振動を発
生させるi個(図2では1個のみ示す。)の制御振動発
生手段としてのアクチュエータ34と、該各アクチュエー
タ34を駆動させるコントローラCとを備えている。
ンジンEの駆動に起因して該エンジンEの車体への取付
部において発生する制御対象振動の低減を図るものであ
り、図示のように、エンジンEの車体への取付部近傍に
設けられたm個(図2では1個のみ示す。)の振動検出
手段としての加速度センサ32と、上記エンジンEの車体
への取付部において該エンジンEと車体との間に介設さ
れ、上記制御対象振動を低減させるための制御振動を発
生させるi個(図2では1個のみ示す。)の制御振動発
生手段としてのアクチュエータ34と、該各アクチュエー
タ34を駆動させるコントローラCとを備えている。
【0025】図1に示すように上記コントローラCは、
オルタネータOの発生する交流電圧信号vに基づいてリ
ファレンス信号xを生成するリファレンス信号生成手段
36と、該リファレンス信号xに基づいて上記各アクチュ
エータ34を駆動させるための駆動信号y1 〜yi を生成
する駆動信号生成手段6とを備えている。この駆動信号
生成手段6は、上記リファレンス信号xを通過させるこ
とにより上記各アクチュエータ34を駆動させるための駆
動信号y1 〜yi が得られるi個のデジタルフィルタF
1 〜Fi と、上記各アクチュエータ34が発生させる振動
とエンジンEの駆動に起因して発生する制御対象振動と
を併せて検出した上記各加速度センサ32から出力された
エラー信号e1 〜em が最小となるように上記各デジタ
ルフィルタF1 〜Fi の調整をする適応アルゴリズム部
10とを備えている。本実施例において、上記各デジタル
フィルタF1 〜Fi の調整を行なうために用いる適応フ
ィルタはLMS法であり、このため上記制御振動生成手
段6は、上記各アクチュエータ34と上記各加速度センサ
32との間の伝達関数HIM(I=1,2,…,i;M=
1,2,…,m)をモデル化したデジタルフィルタH°
IMを備えている。また上記コントローラCには、上記リ
ファレンス信号xを増幅するアンプ12および同信号xを
デジタル変換するA/D変換器14と、上記各駆動信号y
1 〜yi をアナログ変換するD/A変換器20および同信
号y1 〜yi を増幅するアンプ22と、上記各エラー信号
e1 〜em を増幅するアンプ16および同信号e1 〜em
をデジタル変換するA/D変換器18とが内蔵されてい
る。
オルタネータOの発生する交流電圧信号vに基づいてリ
ファレンス信号xを生成するリファレンス信号生成手段
36と、該リファレンス信号xに基づいて上記各アクチュ
エータ34を駆動させるための駆動信号y1 〜yi を生成
する駆動信号生成手段6とを備えている。この駆動信号
生成手段6は、上記リファレンス信号xを通過させるこ
とにより上記各アクチュエータ34を駆動させるための駆
動信号y1 〜yi が得られるi個のデジタルフィルタF
1 〜Fi と、上記各アクチュエータ34が発生させる振動
とエンジンEの駆動に起因して発生する制御対象振動と
を併せて検出した上記各加速度センサ32から出力された
エラー信号e1 〜em が最小となるように上記各デジタ
ルフィルタF1 〜Fi の調整をする適応アルゴリズム部
10とを備えている。本実施例において、上記各デジタル
フィルタF1 〜Fi の調整を行なうために用いる適応フ
ィルタはLMS法であり、このため上記制御振動生成手
段6は、上記各アクチュエータ34と上記各加速度センサ
32との間の伝達関数HIM(I=1,2,…,i;M=
1,2,…,m)をモデル化したデジタルフィルタH°
IMを備えている。また上記コントローラCには、上記リ
ファレンス信号xを増幅するアンプ12および同信号xを
デジタル変換するA/D変換器14と、上記各駆動信号y
1 〜yi をアナログ変換するD/A変換器20および同信
号y1 〜yi を増幅するアンプ22と、上記各エラー信号
e1 〜em を増幅するアンプ16および同信号e1 〜em
をデジタル変換するA/D変換器18とが内蔵されてい
る。
【0026】本発明の特徴は、リファレンス信号xをオ
ルタネータOから検出した信号vに基づいて生成するリ
ファレンス信号生成手段36を備えた点にあり、以下これ
について詳述する。図3はオルタネータの基本回路図、
図4はオルタネータの発生させる3相交流電圧波形を示
す図、および図5はリファレンス信号の生成過程を示す
図である。
ルタネータOから検出した信号vに基づいて生成するリ
ファレンス信号生成手段36を備えた点にあり、以下これ
について詳述する。図3はオルタネータの基本回路図、
図4はオルタネータの発生させる3相交流電圧波形を示
す図、および図5はリファレンス信号の生成過程を示す
図である。
【0027】図4に示すようにオルタネータOの有する
ステータコイル38は、3つの異なるU相、V相、W相よ
り構成され、合計6個のダイオード40からなるブリッジ
に接続されている。ロータ(図示略)が回転することに
より、ステータコイル38には、図5に示すように120 °
ずつ位相のずれた、それぞれが正弦波信号となるU相、
V相、W相からなる3相交流電圧が発生する。発生した
3相交流電圧は、各ダイオード40で全波整流されて直流
電圧に変換され、この直流電圧がバッテリ42の電圧より
も高くなると、電流がバッテリ42へと流れることにな
る。
ステータコイル38は、3つの異なるU相、V相、W相よ
り構成され、合計6個のダイオード40からなるブリッジ
に接続されている。ロータ(図示略)が回転することに
より、ステータコイル38には、図5に示すように120 °
ずつ位相のずれた、それぞれが正弦波信号となるU相、
V相、W相からなる3相交流電圧が発生する。発生した
3相交流電圧は、各ダイオード40で全波整流されて直流
電圧に変換され、この直流電圧がバッテリ42の電圧より
も高くなると、電流がバッテリ42へと流れることにな
る。
【0028】図1に示すようにオルタネータOは、エン
ジンEのクランク軸44に懸架されたベルト46を介して、
該クランク軸44によりプーリ駆動される。本実施例で
は、オクタネータOの回転数がエンジンEの回転数の2
倍となるようにプーリ比を設定しており、これにより上
記ステータコイル38に発生する3相交流電圧信号の周波
数は、エンジンEの回転数の2倍となる。上記リファレ
ンス信号生成手段36は、図5(b) に示すように上記3相
交流電圧信号のうち例えばU相のみを検出し、これを直
接リファレンス信号xとして利用するように構成されて
いる。U相の交流電圧信号は、エンジン回転数の2倍の
周波数を有する正波信号であり、この信号を直接リファ
レンス信号xとして利用することにより、従来イグニッ
ションパルス信号から正弦波信号を生成するために必要
とされた複雑な回路構成が不要となる。
ジンEのクランク軸44に懸架されたベルト46を介して、
該クランク軸44によりプーリ駆動される。本実施例で
は、オクタネータOの回転数がエンジンEの回転数の2
倍となるようにプーリ比を設定しており、これにより上
記ステータコイル38に発生する3相交流電圧信号の周波
数は、エンジンEの回転数の2倍となる。上記リファレ
ンス信号生成手段36は、図5(b) に示すように上記3相
交流電圧信号のうち例えばU相のみを検出し、これを直
接リファレンス信号xとして利用するように構成されて
いる。U相の交流電圧信号は、エンジン回転数の2倍の
周波数を有する正波信号であり、この信号を直接リファ
レンス信号xとして利用することにより、従来イグニッ
ションパルス信号から正弦波信号を生成するために必要
とされた複雑な回路構成が不要となる。
【0029】なお、本実施例では得られたリファレンス
信号xは1つの正弦波信号からなり、その周波数はエン
ジンEの回転数の2倍となっている。したがって、この
リファレンス信号xによって低減させることが可能なの
は、上記制御対象振動を構成する振動成分のうち、エン
ジンEの回転数の2倍の周波数を有する振動成分とな
る。制御対象振動を構成する振動成分のうち他の周波数
を有する振動成分を低減させたい場合には、その所望の
振動成分の周波数と上記オルタネータの回転数とが一致
するようにオルタネータOとエンジンEとのプーリ比を
変えればよい。
信号xは1つの正弦波信号からなり、その周波数はエン
ジンEの回転数の2倍となっている。したがって、この
リファレンス信号xによって低減させることが可能なの
は、上記制御対象振動を構成する振動成分のうち、エン
ジンEの回転数の2倍の周波数を有する振動成分とな
る。制御対象振動を構成する振動成分のうち他の周波数
を有する振動成分を低減させたい場合には、その所望の
振動成分の周波数と上記オルタネータの回転数とが一致
するようにオルタネータOとエンジンEとのプーリ比を
変えればよい。
【0030】上述のようにオルタネータOが発生させる
交流電圧信号を直接利用して生成されたリファレンス信
号xは、駆動信号生成手段6により駆動信号y1 〜yi
に変換されて上記各アクチュエータ34を駆動させること
になるが、ここで各アクチュエータ34の構成について簡
単に説明する。図6はアクチュエータの概略構成を示す
縦断面図である。
交流電圧信号を直接利用して生成されたリファレンス信
号xは、駆動信号生成手段6により駆動信号y1 〜yi
に変換されて上記各アクチュエータ34を駆動させること
になるが、ここで各アクチュエータ34の構成について簡
単に説明する。図6はアクチュエータの概略構成を示す
縦断面図である。
【0031】図6に示すようにアクチュエータ34は、ケ
ーシング48内を上下移動可能なように、該ケーシング48
にラバー50を介して取り付けられたシリンダ52と、該シ
リンダ52の上方に設けられた加振部54とを備えてなる。
シリンダ部52により上下に区画された2つの空間部56,
58はオリフィス60により互いに連通されており、該空間
部56,58内には液体が封入されている。上記加振部54
は、ラバー62を介してケーシング48に上下動可能に取り
付けられた2枚の加振板64と該2枚の加振板64に挾持さ
れた圧電素子66とからなる圧電アクチュエータ部68と、
永久磁石70と電磁コイル72とを組み合わせてなる電磁ソ
レノイド部74とからなり、低、中周波数の振動は電磁ソ
レノイド部74で、高周波数の振動は圧電アクチュエータ
部68で発生させるように構成されている。
ーシング48内を上下移動可能なように、該ケーシング48
にラバー50を介して取り付けられたシリンダ52と、該シ
リンダ52の上方に設けられた加振部54とを備えてなる。
シリンダ部52により上下に区画された2つの空間部56,
58はオリフィス60により互いに連通されており、該空間
部56,58内には液体が封入されている。上記加振部54
は、ラバー62を介してケーシング48に上下動可能に取り
付けられた2枚の加振板64と該2枚の加振板64に挾持さ
れた圧電素子66とからなる圧電アクチュエータ部68と、
永久磁石70と電磁コイル72とを組み合わせてなる電磁ソ
レノイド部74とからなり、低、中周波数の振動は電磁ソ
レノイド部74で、高周波数の振動は圧電アクチュエータ
部68で発生させるように構成されている。
【0032】上記構成を有する各アクチュエータ34は、
駆動振動発生手段6からの駆動信号y1 〜yi に従い加
振部54が振動することによりシリンダ52を振動させて、
エンジンEの振動に起因して発生する制御対象振動の低
減を図る。
駆動振動発生手段6からの駆動信号y1 〜yi に従い加
振部54が振動することによりシリンダ52を振動させて、
エンジンEの振動に起因して発生する制御対象振動の低
減を図る。
【0033】次に本発明によ車両の振動低減装置の他の
実施例を説明する。図7は本発明の他の実施例による車
両の振動低減装置の概略構成を示す図、図8はその取付
位置を示す概略図である。なお、本実施例による車両の
振動低減装置において、従来の車両の振動低減装置およ
び前述した本発明の一実施例による車両の振動低減装置
と同様の要素に関しては、同一の符号を付しその詳細な
説明は省略する。
実施例を説明する。図7は本発明の他の実施例による車
両の振動低減装置の概略構成を示す図、図8はその取付
位置を示す概略図である。なお、本実施例による車両の
振動低減装置において、従来の車両の振動低減装置およ
び前述した本発明の一実施例による車両の振動低減装置
と同様の要素に関しては、同一の符号を付しその詳細な
説明は省略する。
【0034】本実施例の車両の振動低減装置が前記実施
例と異なるのは、振動検出手段と、リファレンス信号x
の生成方法にある。まず振動検出手段についてである
が、前記実施例では、振動検出手段がエンジンEの車体
への取付部近傍に設けられた加速度センサ32であったの
に対し、本実施例では、図7、図8に示すように振動検
出手段を車室内の座席近く(乗員が着座した時の乗員の
耳の位置が好適)に設けられたm個のマイクロホン76と
している。すなわち、本実施例による車両の振動低減装
置は、エンジンEの振動に起因して車室内の座席近くに
発生する制御対象振動としての騒音(空気の振動)を、
エンジンEの車体への取付部に設けられたi個のアクチ
ュエータ34を駆動させることにより低減させるものであ
る。
例と異なるのは、振動検出手段と、リファレンス信号x
の生成方法にある。まず振動検出手段についてである
が、前記実施例では、振動検出手段がエンジンEの車体
への取付部近傍に設けられた加速度センサ32であったの
に対し、本実施例では、図7、図8に示すように振動検
出手段を車室内の座席近く(乗員が着座した時の乗員の
耳の位置が好適)に設けられたm個のマイクロホン76と
している。すなわち、本実施例による車両の振動低減装
置は、エンジンEの振動に起因して車室内の座席近くに
発生する制御対象振動としての騒音(空気の振動)を、
エンジンEの車体への取付部に設けられたi個のアクチ
ュエータ34を駆動させることにより低減させるものであ
る。
【0035】次にリファレンス信号xの生成方法である
が、前記実施例では、リファレンス信号生成手段36が、
オルタネータOの発生する交流電圧信号を直接用いてリ
ファレンス信号xを生成するように構成されていたのに
対し、本実施例では、リファレンス信号生成手段36′
が、オルタネータOの発生する交流電圧信号から一旦矩
形波信号を生成し、この矩形波信号に基づいてリファレ
ンス信号xを生成するように構成されている。この点に
ついて図9を参照して説明する。図9は本実施例による
リファレンス信号の生成過程を示す図である。
が、前記実施例では、リファレンス信号生成手段36が、
オルタネータOの発生する交流電圧信号を直接用いてリ
ファレンス信号xを生成するように構成されていたのに
対し、本実施例では、リファレンス信号生成手段36′
が、オルタネータOの発生する交流電圧信号から一旦矩
形波信号を生成し、この矩形波信号に基づいてリファレ
ンス信号xを生成するように構成されている。この点に
ついて図9を参照して説明する。図9は本実施例による
リファレンス信号の生成過程を示す図である。
【0036】図9に示すようにリファレンス信号生成手
段36′は、オルタネータOが発生させる3相交流電圧信
号(同図(a) 参照)のうち1相(例えばU相)の交流電
圧信号を検出し(同図(b) 参照)、この交流電圧信号を
全波整流回路により絶対値変換して(同図(c) 参照)、
さらにこの絶対値変換された信号をシュミットトリガ回
路により矩形波信号Pに変換する(同図(d) 参照)よう
に構成されている。さらにリファレンス信号生成手段3
6′は、この矩形波信号Pから周波数の異なる他の矩形
波信号を生成し、これらの矩形波信号の波形整形を行な
って所望の周波数を有する正弦波信号を生成できるよう
に構成されている。すなわち、本実施例による車両の振
動低減装置によれば、オルタネータOが発生させる所定
の周波数を有する交流電圧信号から所望の周波数を有す
る複数の正弦波信号を生成することができるので、エン
ジンEの振動に起因して車室内において発生する騒音を
構成する振動成分のうち、低減させたい所望の振動成分
と同一の周波数を有する複数の正弦波信号を含んだリフ
ァレンス信号xを生成することが可能となり、振動低減
効果を高めることができる。
段36′は、オルタネータOが発生させる3相交流電圧信
号(同図(a) 参照)のうち1相(例えばU相)の交流電
圧信号を検出し(同図(b) 参照)、この交流電圧信号を
全波整流回路により絶対値変換して(同図(c) 参照)、
さらにこの絶対値変換された信号をシュミットトリガ回
路により矩形波信号Pに変換する(同図(d) 参照)よう
に構成されている。さらにリファレンス信号生成手段3
6′は、この矩形波信号Pから周波数の異なる他の矩形
波信号を生成し、これらの矩形波信号の波形整形を行な
って所望の周波数を有する正弦波信号を生成できるよう
に構成されている。すなわち、本実施例による車両の振
動低減装置によれば、オルタネータOが発生させる所定
の周波数を有する交流電圧信号から所望の周波数を有す
る複数の正弦波信号を生成することができるので、エン
ジンEの振動に起因して車室内において発生する騒音を
構成する振動成分のうち、低減させたい所望の振動成分
と同一の周波数を有する複数の正弦波信号を含んだリフ
ァレンス信号xを生成することが可能となり、振動低減
効果を高めることができる。
【0037】なお、その他の構成については前記実施例
と同様であり、説明は省略する。
と同様であり、説明は省略する。
【0038】以上、本発明による車両の振動低減装置の
実施例を説明したが、本発明による車両の振動低減装置
は、かかる態様に限定されるものではなく種々の変更を
行なうことが可能である。
実施例を説明したが、本発明による車両の振動低減装置
は、かかる態様に限定されるものではなく種々の変更を
行なうことが可能である。
【0039】例えば前記各実施例では、適応アルゴリズ
ムとしてLMS法を用いているが、適応アルゴリズムと
してシンプレックス法やポエル法を用いてもよい。
ムとしてLMS法を用いているが、適応アルゴリズムと
してシンプレックス法やポエル法を用いてもよい。
【0040】また前記各実施例では、制御振動発生手段
としてアクチュエータを用いているが、特に騒音の低減
を図る目的のためにならば制御振動発生手段としてスピ
ーカを用いてもよい。
としてアクチュエータを用いているが、特に騒音の低減
を図る目的のためにならば制御振動発生手段としてスピ
ーカを用いてもよい。
【図1】本発明の一実施例による車両の振動低減装置の
概略構成を示す図
概略構成を示す図
【図2】その取付位置を示す概略図
【図3】オルタネータの基本回路図
【図4】オルタネータが発生させる3相交流電圧波形を
示す図
示す図
【図5】図1に示す装置によるリファレンス信号の生成
過程を示す図
過程を示す図
【図6】アクチュエータの概略構成を示す縦断面図
【図7】本発明の他の実施例による車両の振動低減装置
の概略構成を示す図
の概略構成を示す図
【図8】その取付位置を示す概略図
【図9】図7に示す装置によるリファレンス信号の生成
過程を示す図
過程を示す図
【図10】従来の車両の振動低減装置の概略構成を示す
図
図
4 スピーカ 6 駆動信号生成手段 8,36,36′ リファレンス信号生成手段 32 加速度センサ 34 アクチュエータ 76 マイクロホン E エンジン O オルタネータ v 交流電圧信号 w イグニッションパルス信号 x リファレンス信号 y1 〜yi 駆動信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 憲彦 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 三藤 千明 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 塚原 裕 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 原田 真悟 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−88146(JP,U) 特表 平1−501344(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 5/12 F16F 15/02 G05D 19/02
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジンの振動に起因して車両の所定部
位において発生する制御対象振動を低減させるための制
御振動を発生させる制御振動発生手段と、該制御振動発
生手段を駆動させるための駆動信号をエンジンの駆動状
態と関連したリファレンス信号に基づいて生成する駆動
信号生成手段とを有してなる車両の振動低減装置におい
て、 前記リファレンス信号をオルタネータから検出した信号
に基づいて生成するリファレンス信号生成手段を備え、 前記リファレンス信号生成手段は、前記オルタネータが
発生させる交流電圧信号を直接用いて前記リファレンス
信号を生成するように構成されている ことを特徴とする
車両の振動低減装置。 - 【請求項2】 前記オルタネータの回転数は、該オルタ
ネータが発生させる交流電圧信号の周波数が、前記制御
対象振動を構成する多数の振動成分のうち低減させたい
所望の振動成分の周波数と一致するように設定され、前
記リファレンス信号生成手段は、該回転数の設定された
オルタネータが発生させる交流電圧信号を直接用いて前
記リファレンス信号を生成するように構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の車両の振動低減装置。 - 【請求項3】 エンジンの振動に起因して車両の所定部
位において発生する制御対象振動を低減させるための制
御振動を発生させる制御振動発生手段と、該制御振動発
生手段を駆動させるための駆動信号をエンジンの駆動状
態と関連したリファレンス信号に基づいて生成する駆動
信号生成手段とを有してなる車両の振動低減装置におい
て、 前記リファレンス信号をオルタネータから検出した信号
に基づいて生成するリファレンス信号生成手段を備え、 前記リファレンス信号生成手段は、前記オルタネータが
発生させる交流電圧信号から矩形波信号を生成し、該矩
形波信号に基づいて前記リファレンス信号を生成するよ
うに構成されていることを特徴とする 車両の振動低減装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17532292A JP3214902B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 車両の振動低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17532292A JP3214902B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 車両の振動低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616049A JPH0616049A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3214902B2 true JP3214902B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=15994059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17532292A Expired - Fee Related JP3214902B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 車両の振動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214902B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP17532292A patent/JP3214902B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0616049A (ja) | 1994-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |