JPH02306845A - 車室内騒音の低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は車室内騒音の低減装置に関し、特に周期的な音
源を有する自動車等の閉空間内の低周波の騒音をアクテ
ィブに低減する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車等の車室内の騒音は、閉空間を形成する車室が一
定の条件下で共振現象を起こすごとに因るものであり、
その原因たる起振力はエンジンの回転振動成分等による
ものと考えられている。

このような騒音を低減させるための対策として当初採ら
れていた手段は、パッシブ（受動的）なものであり、例
えば振動源であるエンジン系に対して結合剛性を向上さ
せ、伝達系に対しては各マウントのチューニングを行い
、車室内の発音体に対してはパネル剛性ア・ンブを図り
、更に共振対策として、マスダンパー、ダイナミックダ
ンパー等を共振部分に施していた。

このようなパッシブな手段では、コストの上昇及び重量
の増大を招きながら、その効果は充分満足できるもので
はなかった。

このため、特開昭４８−８２３０４号公報や特開昭５９
〜９６９９号公報等においてアクティブに騒音を低減で
きる装置が提案されている。

特に、後者の特開昭５９−９６９９号公報では、こもり
音が問題となる４気筒車両について述べられており、エ
ンジン回転の２次成分（爆発１次成分）としてイグニッ
ションパルスを検出し、このパルス信号を種々処理し、
車室内のドライバーの受聴点で観測される騒音の各周波
数成分（回転次数成分）の逆位相で且つ大きさが騒音成
分と同しになる音をスピーカから別途付加することによ
り、干渉効果で受聴点での騒音レベルを相殺・低減して
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の従来例は１、車室内騒音の内、エ
ンジン回転の２次成分（爆発１吹成分）に起因するこも
り音のみを低減するための装置であり、エンジンの爆発
（回転）による回転２次成分（爆発１次成分）以外の回
転次数成分（爆発次数成分）に起因する騒音成分が存在
しても除去することができず、騒音低減が晟通なものと
ならない。

また、車両のエンジン系、マウント系、電気系等の経時
的な変化や、電気信号系の温度特性の変化、更には乗員
の変化、車室内温度等の変化、及び何らかの外乱の侵入
等に絶えず対処することができないか、又は制御の即応
性が得られないという問題点があった。

従って、本発明は、車室内におけるこもり音だけでなく
こもり音以外の騒音成分も併せて除去でき且つ車両条件
の種々の変化に即応できる装置を実現することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明に係る車室内騒音の
低減装置では、エンジンの爆発による回転次数成分の検
出手段と、該回転数次数成分に対応して設けられ正弦波
出力を発生する複数の発振器と、該検出手段により検出
されたエンジン回転数に対応する所定の回転次数成分の
発振器の正弦波出力を該エンジン回転に同期させると共
に該所定の回転次数成分における予め記憶した位相・音
圧制御量により該正弦波出力をそれぞれ加工する制御手
段と、該制御手段の出力を増幅してスピーカを駆動する
増幅器と、車室内騒音のレベルを検出するマイクと、該
マイク出力を通過させる各回転次数成分のフィルタとを
備え、該制御手段が該エンジン回転数に応じて各フィル
タの周波数を決定し該フィルタ出力と各回転次数成分毎
の基準音圧とを比較して騒音が最小となるように該位相
・音圧制御量を補正するものである。

（作　　　用） 第１２図は４気筒エンジンの爆発に起因する回転ｌ〜８
次成分の音圧レベルを示したウォータ・フォール図で、
これらの回転次数成分が車室内騒音をもたらすが、これ
らの回転次数成分は、ピストンの慣性力とシリンダー内
の爆発力に基づいて発生するものである。

従って、このような各回転次数成分をもたらすエンジン
の着火（点火）時点を求め、更にこの着火（点火）時点
から受聴点である耳元までに達する遅れ時間Ｌｉ（第１
３図（ａ）参照）を予め求めておいてその着火（点火）
時点に同期した発振器からの正弦波信号の位相を制御す
ればエンジンの車室内騒音成分を低減することができる
。

一方、第１３図（ａ）に示す該回転次数成分についての
上死点（以下、ＴＤＣと言う）から受聴点である耳元ま
での時間αはエンジンマウント→キャブ→車室空間とい
う非線形特性の伝達ルートによるもので略一定の時間と
考えられる。

そこで、エンジン回転（ＴＤＣ）に同期した発振器から
の正弦波信号の位相を各回転次数成分毎にどの位進ませ
れば着火（点火）時点からＴＤＣまでの時間ｔｉ−αに
なって騒音が低減されるかをエンジン回転数に対応して
予め測定して制御手段に位相側ｉｔとして記憶しておけ
ばよい。

また、静音を最適に低減するには、位相の制御だけでな
く、騒音の音圧に対応した音圧制御（逆相制御）も必要
となるので、音圧についても位相と同様に各回転次数成
分毎にエンジン回転数に対応して予め測定して制御手段
に音圧側？３Ｈ５ｔとして記憶しておく。

そして、第１２図に示す各回転次数成分について発振器
を用意し、これらの回転次数成分の内の特に音圧レベル
の高い成分を選び、この中でエンジンの回転次数成分の
検出手段によって検出されたエンジン回転数に該当する
全ての回転次数成分に対応した発振器を制御手段が付勢
し且つその正弦波出力信号をエンジン回転に同期させる
。

また、制御手段に記憶された位相制御量及び音圧側？１
ｆｌｔの内、検出された現在のエンジン回転数に該当す
る上記所定の回転数次数成分における位相制御量及び音
圧制御３′ｇ量が出力される。

そして、制御手段は、この位相制Ｈｉ及び音圧側（２１
１Ｍにより対応する各回転数次数成分の発振器の正弦波
出力信号をそれぞれ加工し、これらの加工した信号を増
幅器で増幅することにより、スピーカからは所定の回転
次数成分の騒音を消去できる信号成分が出力されること
となる。

このようにしてフィードフォワード制ｉＲによりスピー
カから出力される信号は全ての回転次数成分の騒音を制
御偏差無く低減できるのが理想であるが、上述のように
車両条件が種々変化するので、これに即応するにはスピ
ーカ出力に更にフィードバックを掛けて補正する必要が
ある。

このため、本発明では、上記の制御でも相殺し切れない
で残存しているエンジン回転（爆発）による車室内騒音
を拾うマイクを設け、このマイクで拾った信号を制御手
段にフィードバックし、この制ｊｌＵ手段では騒音レベ
ルと各回転次数成分毎に予め求めた基準音圧とを用いて
エンジン回転に基づく車室内騒音を最小にするように上
記で求めた位相制御量及び音圧側？ｌｆｆ１を補正して
、より完全な形で然も迅速に車室内騒音を低減する。

そして、特にこの場合、マイクの出力を通過させるため
のフィルタを各回転次数成分毎に設け、制御手段はエン
ジンの回転数検出手段からのエンジン回転数に応じて各
回転次数成分における制御対象周波数中の各フィルタの
通過周波数を決定して各フィルタに与え、各フィルタを
通過した出力を各回転次数成分毎に設定した基準音圧と
比較することにより車室内騒音が最小になるように補正
動作を行う。

従って、各回転次数成分の帯域が狭まることとなり、精
度の良いフィードバック制御が実現できる。

〔実　施　例〕

第１図は本発明に係る車室内騒音の低減装置の全体的な
構成を示したもので、１は自動車、２は自動車１のエン
ジン、３はエンジン２のクランク角センサ、４はエンジ
ン２に設置した温度センサ、５はセンサ３及び４の出力
により所定の演算を行う制御手段としてのコントローラ
、６１〜６Ｒ（ｎ＞１）は第１２図に示した各回転次数
（１〜８次）成分に対応してコントローラ５内に用意さ
れエンジン回転に同期した正弦波信号を出力するｎ個の
発振器、７はコントローラ５からの発振器６１〜６ｍの
各出力を増幅すると共に合成してスピーカＢを駆動する
ための増幅器、９は車室内騒音の音圧レベルを検出する
ためのマイク、そして１０、〜１０．．はコントローラ
５に接続され発振２Ｓ６　ｌ〜６７に対応して各回転次
数成分毎に設けられた帯域通過ディジタルフィルタ（Ｂ
、Ｐ、Ｐ、）である。尚、この実施例においては、エン
ジンは４気筒のものを用い、クランク角センサ３は第２
図に示すように、例えばクランク軸１１と同軸上に設け
た磁性歯車１２の基準時間内の回転歯車数から各回転次
数成分を検出する手段を構成している。

また、エンジン温度センサ４の信号線を点線で示したの
は不可欠なものではないからである。

第２図は、第１図に示した車室内騒音の低減装置におい
て特にコントローラ５をＲ能プロ７りで示した実施例で
、クランク角センサ３からのエンジン回転数パルスをカ
ウントするカウンタ部５１と、このエンジン回転数（と
必要に応じて温度センサ４からのエンジン温度と）を入
力して種々の条件判定を行う条件判定部５２と、この条
件判定部５２からの条件（エンジン回転数、温度）に応
じてエンジン回転数の各次数成分についての位相制御量
φ及び音圧制御量Ｇを出力するＲＯＭ５３と、発振器６
．〜６ｏからの各正弦波出力信号の位相をＲＯＭ５３か
らの各位相制？１１量φにより制御する位相制御部５４
と、発振器６．〜６ｏからの各正弦波出力信号の音圧を
ＲＯＭ５３からの音圧制御量Ｇにより制御する音圧制御
部５５と、位相・音圧制御された発振器６Ｉ〜６いの各
正弦波出力信号の所望周波数成分のみを通過させて増幅
器７に送る帯域通過ディジタルフィルタ（Ｂ、Ｐ、Ｆ、
）５６とで構成されている。

尚、５７はマイク９の出力信号を増幅する増幅器（プリ
アンプ）であり、この増幅器５７の出力を帯域通過フィ
ルタ１０．〜１０．が、クランク角センサ３からのエン
ジン回転数に応じて条件判定部５２で判定された周波数
帯域により１〜ｎの各回転次数成分毎に適宜帯域通過さ
せて位相制御ｎ部５４及び音圧制御部５５に与えるよう
になっている。

また、第２図においては、帯域フィルタ５６及び増幅器
７６位相制御部５４及び音圧制御部５５のｎ個分の出力
をそれぞれ個別に処理し、これらを増幅器７で合成して
スピーカ８に与えるように構成してもよい。

更に、位相制御部５４は発振ＲＷ　６　＋〜６７の出力
をＩ？０Ｍ５３の出力により加工する位相加工部５４ａ
、〜５４ａ７と、これらの位相加工部５４ａ、〜５４ａ
７の出力を更にフィルタ１０．〜１０ｏの出力により補
正する位相補正部５４ｂ、〜５４ｂ７とを含んでおり、
音圧制御部５５は発振器６．〜６．．の出力をＲＯＭ５
３の出力により加工する音圧加工部５５ａ、〜５５ａ、
と、これらの音圧加工部５５ａ、〜５５　ａ　Ａの出力
を更にフィルタ１０．−１ｏ、の出力により補正する音
圧補正部５５ｂ１〜５５ｂ、ｌとを含んでいる。

次に第２図に示す温度センサ４によるエンジン温度を用
いない場合の実施例の動作を説明する。

まず、カウンタ部５１は、クランク角センサ３からのエ
ンジン回転数パルス（ＴＤＣに対応したもの）をカウン
トして条件判定部５２に与え、このエンジン回転数を入
力した条件判定部５２はそのエンジン回転数に対応して
予め選択した回転次数成分に対応して発振器６１〜６．
の内から選択した発振器からそれぞれ各正弦波出力信号
がエンジン回転のＴＤＣに同期して発生されるように制
御する。

この場合に予め選択する回転次数成分を第１２図の立体
グラフ図（ウォーター・フォール図）で説明すると、図
示の回転１〜８次成分はエンジン回転（爆発）に因るも
のであり、この内、本実施例では図示のように回転２〜
４　（２／２．５／３／３．５ン次成分のうちのＡ−Ｈ
が最も車室内騒音の音圧レベルが高く突出しているもの
として着目し選択する。

このため、ｎ個の発振器６１〜６．は６．〜６４（７）
４個（ｎ−４）用意すればよ（、第１２図のエンジン回
転数の６１　御範囲■では回転２次成分の部分Ａに対応
する発振器６１、制御範囲■では回転４次成分の部分Ｇ
に対応する発振器Ｌ、ＩＩｆＤ範囲■では回転２次成分
の部分Ｂと回転４次成分の部分Ｇに対応する発振器６．
．６．）、そして制御範囲■では回転２次成分の部分Ｃ
と回転２．５次成分の部分りと回転３次成分の部分Ｅと
回転３゜５次成分の部分Ｆと回転４次成分の部分Ｈに対
応する発振器６１〜６．が選択され且つエンジン回転に
同期した正弦波出力信号が発生されることとなる。

従って、条件判定部５２では、クランク角センサ３によ
って検出されるエンジン回転数が第１２図の制御）１対
象範囲に属していることを確認したときには、ＲＯＭ５
３の中から全ての回転次数成分（２／２゜５／３／３．
５次成分）における現在のエンジン回転数に対応する回
転次数成分の各々における位相制御量φと音圧制御量Ｇ
とを選択して読み出す。

ここで、ＲＯＭ５３について説明すると、このＲＯＭ５
３に記憶されたマツプは、第１２図の各回転次数成分に
おける突出部分が小さくなるように位相と音圧の制？ｌ
１ｆｆｔ（発振器からの正弦波出力を基準としての制２
ｎＷｋ＞をそれぞれ実験的に求めたものであり、例えば
ｎ個の発振器の内のいずれか１つだけ出力を可変とし他
の発振器を固定することにより、その可変発振器に係る
回転次数成分におけるエンジン回転数に対して求めた位
相制御量φ及び音圧制４’ＪＬｆｆｌＧで形成されてい
る。

このようにして形成されたＲＯＭ５３においては、条件
判定部５２からのエンジン回転数に該当する全ての回転
次数成分における位相制御量φ及び音圧制？１ｌｌＧ（
逆位相）が出力されて位相制御部５４及び音圧制御部５
５の加工部５４ａ、〜５４ａ、、及び加工部５５ａ１〜
５５ａ７にそれぞれ与えられ、発振器６１〜６．ｌから
のエンジン回転（ＴＤＣ）に同期した各正弦波出力信号
を加工して位相を対応する所定値分だけ遅らせ、音圧を
最大限低減させるような原波形で帯域通過フィルタ５６
を介して増幅器７に与える。増幅器７では人力信号を最
適な音量にした上、合成してスピーカ８から出力させる
。

このようにしてスピーカ８から出力される音圧レベルは
こもり音を始めとしてエンジン回転が原因となっている
車室内の種々の騒音を相殺することができるが、車両の
リアルタイムの騒音変化に対しては依然不完全である。

そこで、相殺されずに依然残存する車室内騒音をマイク
９によって検出し、この検出した音圧レー、ルを増幅器
５７で増幅して各次数成分毎の帯域通過フィルタＩＬ−
１０□で所定の帯域に絞り、補正部５４ｂ１〜５４ｂ、
、及び補正部５５ｂｌ〜５５ｂ７がそれぞれの回転次数
成分について発振器６．−６．の出ノｊを加工部５４ａ
Ｉ〜５４ａ、。

及び加工部５５ａｔ〜５５ａ６で加工した値を更に補正
してスピーカ８に与えるようにしてフィードバックを掛
Ｇする。尚、上記の実施例ではｎ＝４である。

帯域通過フィルタ１０．〜１０６の動作については、ま
ず条件判定部５２が第３図に示すように、クランク角セ
ンサ３からのエンジン回転数を読み込ミ（ステップＴＩ
）、このエンジン回転数に対応した各次数成分毎の周波
数帯域を第１２図のマンプより決定しくステップＴ２）
、そして、この決定した周波数帯域を各フィルタ１０．
〜１０．。

に与える（ステップＴ３）ことにより実行される。

ここで、第１２図を見ると、エンジン回転２戊成分の場
合には、領域Ａ、Ｂ、Ｃが制御対象領域であるが、例え
ば図示のエンジン回転数Ｘ　ｒｐｓでは領域Ｃの内の約
１１０Ｈｚをフィルタ周波数として２次成分用に割り当
てたフィルタ１０．に与える。第１２図に示すように、
４次成分の領域Ｈまで制御の対象とすると、Ｘｒｐ曽の
場合には、２次成分の領ＭＣと、２．５次成分の頭載り
と、３次成分の領域Ｆと、４次成分の領域Ｈのエンジン
回転数に対する通過周波数帯域を各フィルタ１０．〜１
０、に設定することとなる。

但し、この時、エンジン回転数毎に正確に通過帯域を決
定する必要はなく、例えばエンジン回転数を３０ｒρｍ
又は６０「ｐ−等のように成る程度の幅を持たせても良
い。

このように周波数帯域が設定されて各フィルタに与える
と、各フィルタでは、この与えられた周波数を基にディ
ジタルフィルタとしての帯域通過フィルタ１０１〜１０
４はそのタップ係数（図示せず）を制御して各周波数帯
域のマイク出力のみを通過させ、補正部５４ｂ、〜５４
ｂ７及び補正部５５ｂ１〜５５ｂ、に送ることとなる。

従って、例えば第１３図において４００１１ｚまでの回
転２次〜４次成分を制御対象としてフィルタを全次数成
分に共通の固定型のもの１つしか用いない場合に比べる
と、各フィルタの周波数帯域を狭めることができ、ノイ
ズに対して良好な特性が得られることになる。

第４図は補正部５４ｂ１〜５４ｂ７及び補正部５５１）
＋　〜５５ｂ７での補正アルゴリズムを示すフローチャ
ートであり、以下、第４図により本発明の補正動作を説
明する。尚、この補正動作は各補正部毎に順次行っても
よいが、同時に行う方がより即応性に優れている。

まず、）ｍ圧部５４ｂ、〜５４ｂｆｉでは目標値を決定
する（ステップＳｌ）。

この目標値を決定するため、補正部５４ｂ、〜５４ｂ７
には、第５図に示すように、エンジン回転数に対応して
各回転次数成分毎に予め実験により求めたアクティブ制
御の効果を充分感じることができる音圧の目＋！標準レ
ベルＳＴＤ　（但し、これはあくまでもフィードバック
制御開始時の最初の目標（直であって最適（直であると
は限らない）が記憶されており、現在のエンジン回転数
に応してその目標音圧レベルが決定される。

次に、この目標音圧レベルＳＴＤと、マイク９により検
出した実際の音圧レベルＸ＋　（ｉは検出時の時刻）と
を比較しくステップＳ２）、この目標値ＳＴＤを検出レ
ベルＸ、が下回っているときには既に充分な騒音消去処
理が行われたとして、このフィート′バック処理を終了
する（ステップ３３）が、そうでないときには、位相補
正を実行する（ステップＳ４）、この場合、位相補正量
の１単位を予め決めておき、その＋ｍ倍の位相補正量だ
け各加工部５４ａ１〜５４ａ５の出力を位相補正する。

これは、大きく制御することにより目標値の方向を見つ
けて制御する方向を見極めるためである。

この位相補正により検出音圧ｘｔが目標値ＳＴＤを切っ
たか（下回ったか）をチｘツクしくステップＳ５）、Ｓ
ＴＤを切っているときには、今度は制御幅を小さくして
＋１単位分だけ位相補正しくステップＳ６）、現在の値
と前回の値とを比較することにより検出音圧が同しとな
るイ直を検出する（ステップＳ７、Ｓ８）。

ステップＳ５で検出音圧ｘ１が目標（直ＳＴＤを切って
いない場合には、制御方向が逆であると判断して逆方向
に単位位相側？１１１量のｍ倍の位相補正を同様にして
行う（ステップＳ９）。

この位相補正により検出音圧ＸＩが目標値ＳＴＤを切っ
たか（下回ったか）をチェックしくステップＳ　１０）
、ＳＴＤを切っているときには、今度は制御幅を小さく
して一１単位分だけ位相補正しくステップ５１１）、現
在の値と前回の値とを比較することにより検出音圧が同
じとなる値を検出する（ステップＳ１２．５１３）。

上記の制御の様子が第６図のグラフに示されており、各
補正部に記憶しである目標値ＳＴＤは実線で示され、こ
の目標（直ＳＴＤを最ネ刀の目標として検出された音圧
Ｘ、は制御２′ｉされ、最終的には目標（ｌａＳ　Ｔ　
Ｄを越えた値（点線で示す）を最適値、即ち最小値とす
る制御が行われることとなる。

尚、このようにして求めた最適値を次回の制御に用いる
ように学習を行えばより好ましい。

このようにして補正部５４ｂ１〜５４ｂ９での位相補正
動作を行った後は、ステップＳ１４において補正部５５
ｂ、〜５５ｂ７における上記のステップＳ１〜３１３と
全く同様の制御を音圧について実行する。

第７図は他の実施例を示したもので、この実施例では、
第１図に点線で示した温度センサ４からのエンジン温度
を用いてより精密な騒音の低減を行おうとするものであ
る。

即ち、第１３図（ａ）に示した遅れ時間ｔｉは同図ｆｂ
）〜（ｄ）のむ１〜ｔ３に示すようにエンジン温度が高
くなるに従って大きくなる（ディーゼルエンジンの場合
の着火時点が遅れる）。

これは、温度が下がると、噴射時点から着火に至るまで
に必要な燃料の霧化及び燃焼室温度の上昇までに時間が
掛かるためである。

そこで、車室内騒音の位相制御に際しては、温度を加味
した制御が必要となる。

また、車室内騒音を最適に低減するには、位相の制御だ
けでなく、車室内罵蟲音に対応した音圧制御（逆相制御
）も必要となるが、この音圧に関しても温度変化の影響
を受ける。

即ち、エンジン温度が低いとき（冷間時の暖機中）には
、噴射後着火までの時間が長く、また一度に燃焼が始ま
るためにディーゼルノンクによりこもり音の音圧は大き
くなるが、暖機が進んで徐々にエンジンが温まって来る
とディーゼルノンクが減少して騒音音圧は小さくなる。

そして、暖機後は、エンジン温度が上昇して行くにつれ
て、燃料そのものの温度上昇及び燃料管の温度上昇によ
り燃料粘度が低下し、燃ネ４噴射廿が低下する。このた
め、通常は出力低下を補填するために燃料量を増加させ
るが増加し過ぎてしまい、筒内圧が上昇して騒音音圧は
大きくなる。

このように、車室内騒音の低減には第７図に示すように
、エンジン温度（これはエンジンに設けた冷却水温セン
サ又は燃温センサ等によって検出する）を検出し、この
温度変化に伴って位相及び音圧を制御することが好まし
い。

そこで、エンジン回転数とエンジン温度とに応してどの
ようにエンジン回転に同期した正弦波信号の位相と音圧
を制御すればよいかを予め求めて制御手段に記憶してお
けばよい。

このため、第７図では別のＲＯＭ６０を用意し、位相及
び音圧を、条件判定部５２から出力されたＴＤＣ信号に
同期した発振器からの正弦波信号を加工すれば、受聴点
である耳元での車室内騒音を低減することができる。

このＲＯＭ６０に記憶されたマツプを第１２図の例で作
成するには、まずエンジンの回転２次成分についての発
振Ｈ６１の正弦波出力信号（エンジン回転に同期してい
る）を第１２図に示した制御対象範囲において所定間隔
（例えば１００ｒｐｓ＋）毎のエンジン回転数と所定間
隔（例えば１０″’Ｃ）毎のエンジン温度とについて騒
音低減の実験を行い（但し、他の発振器出力は停止させ
る）、受聴点で騒音が最も低減される（一定のタイミン
グαになる）位相を順次求めることにより位相の制御ｉ
　ＲＯＭマツプを作成することができる。

そして、次に２．５次成分についての発振器６゜に夕・
１して同様の実験を行って２．５次成分の位相’ｔＪＮ
１１１　ｆｆｌ　ＲＯＭマツプを作成する。このように
して４個の発振器６１〜６４全てに対して位相制御量Ｒ
ＯＭマツプを作成する。

また、音圧Ｇに関しても、同様にして第１２図に示した
制御対象範囲に入るエンジン回転数とエンジン温度とに
ついて実験を行い、受聴点で騒音が最も低減される音圧
を順次求めることにより音圧の：ｔ：（Ｉ？７１１　Ｍ
　ＲＯＭマツプを作成するご出ができる。

そして、このようにして作成されたＲＯＭマツプ６０は
、条件判定部５２に入力されたエンジン回転数に基づき
、そのエンジン回転数に該当する全ての回転次数成分に
おける現在のエンジン温度での位相制御量・音圧制御量
を、対応する発振器からの出力に対して位相制御部５４
、音圧制御部５５でそれぞれ加工することにより最適な
騒音の低減を図ることができる。

但し、エンジン温度が低温→常温→高温と推移するとき
、１１機後の常温状態では水温が上昇しないのが普通で
あるので、低温→常温は水温で制御−を行い、常温→高
温は燃温で制御を行う必要がある。尚、水温→燃温の切
替の間に吸気温を用いて制御を行うことも可能である。

このような温度変化による位相・音圧制御を行うことに
より、例えば常温状態で求めたこもり音制御のみを全温
度に対して行う場合と比較すると、水温制御モードの場
合には、温度が下がるにつれてこもり音の低減効果が大
きくなり、また、燃料（吸気温）制御モードでは、常温
より高くなるにつれてこもり音の低減効果が顕著になる
。

上記の実施例では、各次数成分に対してエンジン温度を
パラメータとしたエンジン回転数−位相／音圧のＲＯＭ
マツプを作成する必要があり、かなり膨大なデータにな
ってしまう。

そこで、上述のように全てＲＯＭ化するのではなく、第
２図の実施例に用いたＲＯＭ５３の各出力を、エンジン
温度に基づいた例えばアナログ補正回路を用いることに
より温度補正するようにしてもよい。

即ち、条件判定部５２がエンジン回転数をＲＯＭ５３に
与えると、このＲＯＭ５３では、そのエンジン回転数を
制御範囲に有する各次数成分のＲＯＭマツプから位相制
御量・音圧制御量を読み出すが、そのアナログ補正回路
には条件判定部５２からエンジン温度が与えられ、この
エンジン温度に対応する位相及び音圧をＲＯＭ５３から
の位相制？ＴＩＩ　量・音圧出力に加算し、それぞれ対
応する発振器６１〜６．の出力を位相制御部５４、音圧
制？１ｊ部５５で加工することができる。

尚、上記の実施例に加えて、それぞれ負荷センサを用い
て検出した負荷を更に加味したＲＯＭを用意し、これに
よって同様の音圧制御を行えば、更に負荷によって変動
する騒音をも相殺することが可能となる。

即ち、例えばディーゼルエンジンでは、通常負荷が増大
するとロードタイマによる進角補正が行われるのと共に
音圧も大きくなるからである。

一方、上記の実施例の場合には、発振器出力ばクランク
角センサ３からのエンジン回転のＴＤＣを基準とし、エ
ンジン温度によって制御を行っているが、このエンジン
温度を測定しなくても、騒音の主要因となっているエン
ジンの点火又は着火の爆発タイミング自体を検出して位
相・音圧の制御を掛ける方がより直接的で好ましい。

そのため、第８図に示す実施例ではディーゼルエンジン
の場合に第９図に示すように単数又はバラツキを無くす
ために複数個設置される着火センサ８０を用いてそのセ
ンサ出力波形（第１０図（ａ））を発生し、この着火出
力波形を受けた条件判定部５２がこの信号によりエンジ
ン回転数を検出すると共に整形した波形（同図（ｂ））
の基準信号を該当する各発振器に送る。（尚、条件判定
部５２が着火出力波形によりエンジン回転数を検出する
ので、この場合には第２図に示すようなりランク角セン
サは必要無くなる。） 基準信号を受けた発振器が正弦波出力（同図（Ｃ））を
発生し、この正弦波出力を、ＲＯＭ５３でエンジン回転
数により該当する回転次数成分の位相制１７１１Ｌｌ？
）圧制：ＩＩＩＦｆｉを読み出して加工しスピーカ出力
（同図（ｄ）　）を発生することにより更に正確な位１
■・音圧の制御を行うことができる。

ここで用いるＲＯＭ５３をマンブ形成するときには、Ｔ
ＤＣの代わりにセンサ出力波形（ａ）をエンジンｌタイ
ミングパルス（ｂｌとして第２図の場合（エンジン温度
は不要）と同様に正弦波出力波形（Ｃ）の位相・音圧を
加工した波形（ｄ）を発生ずるための制御量を実験によ
り測定すればよい。

第１１図には、着火センサ８０を用いた場合と、これら
のセンサを用いずにエンジン回転数により固定基準点（
ＴＤＣ）で行った場合の効果が示されており、斜線部分
は温度が上がると共に減音量が少なくなってしまうこと
を示している。

このように着火センサを用いれば、少なくともエンジン
のマウント系の伝達特性のみを考慮した制御で済むこと
となる。

尚、上述した第７図及び第８図の実施例においても第２
図と同様に加工部５４ａ１〜５４ａ１及び５５ａ＋〜５
５ａｎ並びに補正部５４ｂｌ　〜５４ｂ、１及び５５ｂ
１〜５５ｂ７による加工と補正を行うことは言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る車室内騒音の低減装置では
、エンジンの爆発に起因する回転次数成分に対応した複
数の発振器を用い、エンジンの回転によって制２７ＩＩ
すべき回転次数成分を検出して該当する発振器からの正
弦波出力をエンジン回転に同期させると共に各回転次数
成分毎に予め記憶した位相制？３’ｊｌ及び音圧制御量
によりそれぞれ加工すると共に車室内騒音をマイクで検
出しエンジン回転数に応じて決定された各回転次数成分
の周波数帯域のマイク出力を通過させて各回転次数成分
毎の基準音圧と比較することによりその騒音が最小とな
るように該位相制御量及び音圧制？Ｉｌ量を補正するよ
うに構成したので、エンジンのこもり音だけでなく、エ
ンジン回転（１発）に起因する他の車室内騒音全体に対
しての低減を実現すると共にフィードフォワード制御で
は相殺し切れない残存騒音をもフィードバンク制御によ
り迅速に最小のものにすることができ。そして、更に各
回転次数成分に対して狙った周波数の騒音を取り出すこ
とができるのでマイクが拾う余計なノイズに対して強い
（Ｓ／Ｎが良い）装置となり、一層迅速な騒音低減が実
現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車室内騒音の低減装置の一実施
例を示す概略構成図、 第２図は、本発明の実施例においてコントローラを特に
機能的に示したブロンク図、 第３図は、本発明に用いる各回転次数成分毎の帯域浦過
フィルタの周波数帯域を決定するためのフローチャート
図、 第４図は、本発明による位相・音圧補正のアルゴリズム
を示したフローチャート図、 第５図は、本発明において、エンジン回転数の各次数成
分に対してのエンジン回転数と目標音圧との特性を示し
たグラフ図、 第６図は、本発明による晟通な音圧制御を説明するため
のグラフ図、 第７図は、他の実施例においてコントローラを特に機能
的に示したブロック図、 第８図は、更に他の実施例においてコントローラを特に
機能的に示したブロック図、 第９図は、着火センサの配置を示す図、第１０図は、着
火センサの出力パルスを基準タイミングとするときの波
形図、 第１１図は、着火センサを用いた場合の効果を示すグラ
フ図、 第１２図は、本発明でのエンジン回転数における制御対
象領域を示す立体グラフ図、 第１３図は、進角補正時の着火タイミングのずれを説明
するための波形図、である。 第１図及び第２図において、Ｉは自動車、２はエンジン
、３はクランク角センサ、５はコントローラ、６．〜６
．は発振器、７は増幅器、８はスピーカ、９はマイク、
１０．〜１０１１は帯域通過フィルタ、５４　ａＩ〜５
４　ａ＋を及び５５ａｌ　〜５５ａ、は加工部、５４ｂ
１〜５４ｂａ及び５５ｂ１〜５５ｂ、は補正部、をそれ
ぞれ示す。 図中、同一符号は同−又はｉ１１１部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの爆発による回転次数成分の検出手段と、該
   回転数次数成分に対応して設けられ正弦波出力を発生す
   る複数の発振器と、該検出手段により検出されたエンジ
   ン回転数に対応する所定の回転次数成分の発振器の正弦
   波出力を該エンジン回転に同期させると共に該所定の回
   転次数成分における予め記憶した位相・音圧制御量によ
   り該正弦波出力をそれぞれ加工する制御手段と、該制御
   手段の出力を増幅してスピーカを駆動する増幅器と、車
   室内騒音のレベルを検出するマイクと、該マイク出力を
   通過させる各回転次数成分のフィルタとを備え、該制御
   手段が該エンジン回転数に応じて各フィルタの周波数を
   決定し該フィルタ出力と各回転次数成分毎の基準音圧と
   を比較して騒音が最小となるように該位相・音圧制御量
   を補正することを特徴とした車室内騒音の低減装置。