JPH05224679A - 車両用振動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スピーカ２…と、記憶装置と、エンジン２２
の回転角を検出する位相検出センサ６と、エンジン２２
を停止後に再始動させたとき、位相検出センサ６の出力
により記憶装置に記憶された逆位相音を騒音と同期させ
る同期装置とを備えている。 【効果】 位相検出センサによって騒音の位相を検出す
ることにより、エンジンを停止後に再始動させたとき、
記憶装置に記憶された逆位相音を同期装置で騒音と同期
させることができる。従って、騒音制御を始めからやり
直す必要がなく、記憶装置に記憶された逆位相音を用い
ることができるため、短時間で良好な制御結果が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に設置され、車両
のエンジンのような振動源によって発生される周期的な
振動を低減させる車両用振動制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、特表平１−５０１３４４号公報に
記載されているように、例えば自動車のエンジンの回転
（第一振動源）によって発生する周期的な第一振動（以
下、騒音と称する）の振動エネルギを低減させる第二振
動を発生させる車両用振動制御装置は、以下の方法によ
り第二振動を発生させる。

【０００３】先ず、図９に示すように、リファレンス信
号発生器３１において、イグニッションコイル２４の一
次コイル側２４ａでイグニッションパルス（以下、ＩＧ
パルスと称する）を検出し、このＩＧパルスからリファ
レンス信号発生器３１はリファレンス信号を発生させて
コントローラ３２に入力する。

【０００４】尚、イグニッションコイル２４は、ディス
トリビュータ４０を介して直列４気筒のエンジン２２の
各シリンダ内の図示しない点火プラグに順次ＩＧパルス
を送り、エンジン２２を回転させている。

【０００５】コントローラ３２では、リファレンス信号
は、内蔵する適応型フィルタに導入され、騒音と自動車
のキャビン内に設置された図示しないスピーカで再生さ
れた逆位相音（第二振動）とが逆位相となって互いに打
ち消し合うように、リファレンス信号のゲインや位相等
を調整して、スピーカ入力信号とし、スピーカに入力す
る。

【０００６】一方、コントローラ３２において、リファ
レンス信号は、内蔵するアルゴリズム演算装置に入力さ
れ、また、同時に自動車のキャビン内の騒音を検出する
図示しないマイクから出力されるマイク出力信号をアル
ゴリズム演算装置に導入し、マイク出力信号のレベルが
低くなるように、コントローラ３２に内蔵する適応型フ
ィルタのフィルタ係数を逐次的に演算して最適化する。

【０００７】このようにして、従来の車両用振動制御装
置は、図示しないスピーカ等で騒音の振動エネルギを低
減させる逆位相音を発生させて、騒音を低減する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御方法では、イグニッションコイルの一次コイル
側でＩＧパルスを検出しているため、コントローラはエ
ンジンの回転周期は認識できるが、検出したＩＧパルス
がエンジンのどのシリンダに対して送られたものかを判
定することができない。即ち、コントローラは、エンジ
ンの回転角を認識することはできない。

【０００９】よって、図１０および図１１に示すよう
に、例えば、停止直前の騒音の位相（即ち、エンジンの
回転角）とリファレンス信号の位相との位相差が９０°
であったとして、再始動後に騒音の位相とリファレンス
信号の位相との位相差が２７０°になった場合、コント
ローラはエンジンの回転角を認識していないので、エン
ジン停止直前にアルゴリズム演算装置で演算したフィル
タ係数で調整されたリファレンス信号の逆位相音を用い
て騒音制御を行っても、騒音を低減することはできな
い。

【００１０】従って、エンジンを停止後に再始動させた
ときは、再始動後の騒音の位相（エンジンの回転角）と
リファレンス信号の位相との位相差が、エンジン停止直
前の騒音の位相とリファレンス信号の位相との位相差と
異なるので、上記従来の制御方法では、エンジン停止直
前にアルゴリズム演算装置で演算したフィルタ係数を用
いて逆位相音を発生させることはできない。

【００１１】このため、エンジンを再始動させたとき、
アルゴリズム演算装置は、適応型フィルタのフィルタ係
数を求める演算を始めからやり直さなければならず、従
来の制御方法ではエンジン停止前と同程度の制御結果を
得るまでに時間がかかる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用振動制御
装置は、上記課題を解決するために、第一振動源によっ
て発生される周期的な第一振動を低減させる車両用振動
制御装置であって、上記第一振動の振動エネルギを低減
させる第二振動を発生させる第二振動源と、第二振動を
記憶する記憶手段と、第一振動の位相を検出する位相検
出手段と、上記第一振動源を停止後、再始動時、位相検
出手段の出力により記憶手段に記憶された第二振動を同
期させる同期手段とを備えていることを特徴としてい
る。

【００１３】

【作用】上記構成においては、位相検出手段によって第
一振動の位相を検出することにより、第一振動源を停止
後に再始動させたとき、記憶手段に記憶された第二振動
を同期手段で第一振動と同期させることができる。従っ
て、振動制御を行うための演算を始めからやり直す必要
がなく、記憶手段に記憶された第二振動を用いることが
できるため、短時間で良好な制御結果が得られる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図６に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
では、車両用振動制御装置を４人乗りの自動車に設置す
る場合を例に挙げて説明する。

【００１５】図６に示すように、本実施例にかかる車両
用振動制御装置１０は、例えば車両である自動車２１に
搭載されている周期的な第一振動を発生させる第一振動
源として、直列４気筒のエンジン２２を対象に設けられ
ている。この周期的な振動は、周期的な騒音（以下、騒
音と称する）を発生するが、この騒音は、エンジン２２
の振動が自動車２１のボディー等を伝わり、例えばキャ
ビン２５内の装備品の振動により、空気を振動させて発
生する。尚、エンジン２２の回転角と騒音の位相とは関
数関係にある。

【００１６】上記車両用振動制御装置１０は、振動の周
期を検出する周期検出センサ１と、振動の位相を検出す
る位相検出センサ６（位相検出手段）と、この振動の振
動エネルギを低減させる第二振動（以下、逆位相音と称
する）を発生させる５個のスピーカ２…（第二振動源）
と、自動車２１のキャビン２５内に設置され、その設置
地点の騒音を検出する８個のマイク３…と、上記逆位相
音の振動エネルギを設定するコントローラ４と、コント
ローラ４に内蔵され、上記逆位相音を記憶する図示しな
い記憶装置（記憶手段）および逆位相音を騒音に同期さ
せる図示しない同期装置（同期手段）とから構成されて
いる。

【００１７】図１に示すように、上記周期検出センサ１
は、自動車２１のエンジンルーム２３に設置されている
イグニッションコイル２４の一次コイル側２４ａに配置
されており、エンジン２２に送られるイグニッションパ
ルス（以下、ＩＧパルスと称する）を検出して、エンジ
ン２２の回転周期を計測し、この結果をディジタル信号
として図示しないリファレンス信号発生器に入力する。
リファレンス信号発生器は、このディジタル信号からリ
ファレンス信号を発生させてコントローラ４に入力す
る。尚、周期検出センサ１は、イグニッションコイル２
４の一次コイル側２４ａに配置することにより、二次コ
イル側２４ｂに配置する場合よりも、低電圧で精度良く
ＩＧパルスを検出することができる。

【００１８】尚、イグニッションコイル２４は、ディス
トリビュータ７を介して直列４気筒のエンジン２２の各
シリンダ内の図示しない点火プラグに順次ＩＧパルスを
送り、エンジン２２を回転させている。

【００１９】上記位相検出センサ６は、自動車２１のエ
ンジンルーム２３に設置されているディストリビュータ
７とエンジン２２の第一シリンダ２２ａの図示しない点
火プラグとの間に配置されており、エンジン２２の第一
シリンダ２２ａに送られるＩＧパルスを検出して、エン
ジン２２の回転角を計測し、この結果をディジタル信号
としてコントローラ４に入力する。

【００２０】図６に示すように、上記スピーカ２…は、
自動車２１のキャビン２５内に５個設置されており、こ
のうち４個は座席２６…に着席している乗員の耳の近傍
に、残りの１個はフロントガラス近傍の上方にそれぞれ
配置されている。そして、これら５個のスピーカ２…
は、後述するようにコントローラ４から入力されるディ
ジタルのスピーカ入力信号を逆位相音として再生し、自
動車２１のキャビン２５内に流す。

【００２１】また、マイク３…は、自動車２１のキャビ
ン２５内に８個設置されており、座席２６…に着席して
いる乗員の耳の近傍に、例えば座席２６に埋め込むよう
にしてそれぞれ配置されている。そして、これら８個の
マイク３…は、その設置地点の騒音を検出して、この結
果をディジタルのマイク出力信号としてコントローラ４
に入力する。尚、上記設置地点の騒音とは、この場合、
逆位相音の振動エネルギによって打ち消されて振動エネ
ルギが低減した騒音を示している。

【００２２】上記コントローラ４はフロントガラス近傍
の下方に設置されており、騒音の振動エネルギを低減さ
せる逆位相音の振動エネルギを、図示しない適応型フィ
ルタおよびアルゴリズム演算装置で設定して、スピーカ
２…に入力する。また、コントローラ４は、ＬＳＩ(Lar
ge Scale Integrated Circuit)等で構成された記憶装置
および同期装置を内蔵している。

【００２３】コントローラ４では、リファレンス信号
は、内蔵する適応型フィルタに導入され、騒音と自動車
２１のキャビン２５内に設置されたスピーカ２…で再生
された逆位相音とが逆位相となって互いに打ち消し合う
ように、リファレンス信号のゲインや位相等を調整し
て、スピーカ入力信号とし、スピーカ２…に入力する。

【００２４】一方、コントローラ４において、リファレ
ンス信号は、内蔵するアルゴリズム演算装置に入力さ
れ、また、同時に自動車２１のキャビン２５内の騒音を
検出するマイク３…から出力されるマイク出力信号をア
ルゴリズム演算装置に導入し、マイク出力信号のレベル
が低くなるように、コントローラ４に内蔵する適応型フ
ィルタのフィルタ係数を逐次的に演算して最適化する。

【００２５】上記記憶装置は、エンジン２２を停止させ
たときに、エンジン２２停止直前にアルゴリズム演算装
置で演算した適応型フィルタのフィルタ係数を記憶す
る。この記憶装置に記憶された適応型フィルタのフィル
タ係数は、エンジン２２が再始動したときに、アルゴリ
ズム演算装置によって読み出されて、アルゴリズムの演
算を再開するときに用いられる。

【００２６】また、同期装置は、エンジン２２が再始動
したときに、位相検出センサ６から入力されるディジタ
ル信号によって、騒音と上記記憶装置から読み出された
適応型フィルタのフィルタ係数に基づいて発生させた逆
位相音とを同期させる。

【００２７】尚、車両用振動制御装置１０のスピーカ２
…およびコントローラ４は、ステレオ等の図示しないオ
ーディオ装置と共用することが可能であり、その切り換
えや車両用振動制御装置１０のオン・オフは、自動車２
１のキャビン２５内に設置されている操作スイッチ５に
より行われる。

【００２８】上記構成の車両用振動制御装置１０を用い
て、エンジン２２を停止後に再始動させたときの騒音の
振動エネルギを低減させる方法について、図２ないし図
５に基づいて以下に説明する。尚、説明を簡略化するた
めに、それぞれ複数個設置されているマイク３…および
スピーカ２…のうち、任意の一対のマイク３およびスピ
ーカ２を選び、これについて説明する。

【００２９】先ず、図２に示すように、車両用振動制御
装置１０はエンジン２２が再始動した後、ディストリビ
ュータ７とエンジン２２の第一シリンダ２２ａの点火プ
ラグとの間に配置されている位相検出センサ６から入力
されるディジタル信号によって、エンジン２２の第一シ
リンダ２２ａの点火プラグにＩＧパルスが入力されたか
どうかを判断し（ステップ１）、第一シリンダ２２ａの
点火プラグにＩＧパルスが入力されると騒音制御を開始
する（ステップ２）ようになっている。

【００３０】図３に示すように、例えば、エンジン２２
の回転周期と同じ周期を持つ騒音（以下、１次騒音と称
する）を低減させる場合について説明する。エンジン２
２の停止前に、１次騒音の位相とこの１次騒音を低減さ
せる逆位相音を発生させるリファレンス信号の位相との
位相差が９０°であったとする。エンジン２２が停止し
たときに、コントローラ４に内蔵する記憶装置は、この
逆位相音を発生させる適応型フィルタのフィルタ係数を
記憶する。尚、位相検出センサ６から入力されるディジ
タル信号によって、１次騒音と逆位相音を発生させるリ
ファレンス信号とは同期している。

【００３１】そして、エンジン２２が再始動すると、コ
ントローラ４に内蔵されたアルゴリズム演算装置は、記
憶装置からエンジン２２停止前の逆位相音を発生させる
適応型フィルタのフィルタ係数を読み出す。位相検出セ
ンサ６から入力されるディジタル信号によって、第一シ
リンダ２２ａの点火プラグにＩＧパルスが入力されたこ
とを検知すると、コントローラ４に内蔵された同期装置
は、１次騒音と逆位相音を発生させるリファレンス信号
とを同期させる。

【００３２】すると、１次騒音の位相とこの１次騒音を
低減させる逆位相音を発生させるリファレンス信号の位
相との位相差９０°は、エンジン２２の停止前と再始動
後で変化しない。

【００３３】従って、コントローラ４に内蔵されたアル
ゴリズム演算装置は、記憶装置から読み出したエンジン
２２停止前の逆位相音を発生させる適応型フィルタのフ
ィルタ係数を用いてアルゴリズムの演算を再開すること
ができる。よって、騒音制御を行うためのアルゴリズム
の演算を始めからやり直す場合と比較して短時間で良好
な制御結果が得られる。

【００３４】同様に、例えば、図４に示すように、エン
ジン２２の回転周期の２倍の長さの周期を持つ騒音を低
減させる場合や、図５に示すように、エンジン２２の回
転周期の半分の長さの周期を持つ騒音を低減させる場合
も、コントローラ４に内蔵された同期装置で、これら騒
音と逆位相音を発生させるリファレンス信号とを同期さ
せることで、アルゴリズム演算装置は、記憶装置から読
み出したエンジン２２停止前の逆位相音を発生させる適
応型フィルタのフィルタ係数を用いてアルゴリズムの演
算を再開することができる。よって、アルゴリズムの演
算を始めからやり直す場合と比較して短時間で良好な制
御結果が得られる。

【００３５】また、騒音の位相とこの騒音を低減させる
逆位相音を発生させるリファレンス信号の位相との位相
差が９０°以外であっても、同様に短時間で良好な制御
結果が得られる。

【００３６】尚、上記構成の車両用振動制御装置１０
は、車両用振動制御装置１０を自動車２１のキャビン２
５内に設置されている操作スイッチ５で一度オフにした
後に再びオンにしたときも、エンジン２２を停止後に再
始動させたときと同様の制御を行って、短時間で騒音の
振動エネルギを低減させることができる。

【００３７】次に、本発明の他の実施例として、上記構
成の車両用振動制御装置１０のスピーカ２…の代わり
に、図７に示すように、エンジン２２を自動車２１のエ
ンジン設置部２１ａに設置する際に用いられるエンジン
マウント２８に、図示しないアクチュエータを設けた構
成の車両用振動制御装置であっても良い。

【００３８】このアクチュエータは、例えばシリンダー
とピストンで構成され、ピストンに設置されたエンジン
２２をシリンダー内に満たしたオイルの油圧で支える構
造になっている。そして、エンジン２２の振動により、
例えばピストンに押す力が加わったときにシリンダー内
のオイルをシリンダー外部に出し、ピストンに引く力が
加わったときにオイルをシリンダー内部に入れるよう
に、コントローラ４の信号で上記シリンダー内のオイル
の出し入れを制御して、エンジン２２の振動エネルギを
吸収し、エンジン２２の振動を自動車２１のエンジン設
置部２１ａに伝えないようになっている。

【００３９】さらに、本発明の他の実施例として、上記
構成の車両用振動制御装置１０のスピーカ２…の代わり
に、図８に示すように、上述した図示しないアクチュエ
ータを設け、マイク３…の代わりに、自動車２１のエン
ジン設置部２１ａに加速度センサ２９を設けた構成の車
両用振動制御装置であっても良い。

【００４０】この加速度センサ２９は、自動車２１の加
速度を測定することにより、エンジン２２の振動を検知
するようになっている。

【００４１】そして、加速度センサ２９で検知した振動
をコントローラ４で解析し、この結果に基づいて、コン
トローラ４はアクチュエータのシリンダー内のオイルの
出し入れを制御して、エンジン２２の振動エネルギを吸
収し、エンジン２２の振動を自動車２１のエンジン設置
部２１ａに伝えないようになっている。

【００４２】このように、上記構成の車両用振動制御装
置は、コントローラ４に内蔵された同期装置で、騒音と
逆位相音を発生させるリファレンス信号とを同期させる
ことができる。よって、コントローラ４に内蔵されたア
ルゴリズム演算装置は、記憶装置から読み出したエンジ
ン２２停止前の逆位相音を発生させる適応型フィルタの
フィルタ係数を用いてアルゴリズムの演算を再開するこ
とができる。従って、上記構成の車両用振動制御装置
は、騒音制御を行うためのアルゴリズムの演算を始めか
らやり直す場合と比較して、短時間で周期的な騒音を低
減することが可能となる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の車両用振動制御装置は、以上の
ように、第一振動源によって発生される周期的な第一振
動を低減させる車両用振動制御装置であって、上記第一
振動の振動エネルギを低減させる第二振動を発生させる
第二振動源と、第二振動を記憶する記憶手段と、第一振
動の位相を検出する位相検出手段と、上記第一振動源を
停止後、再始動時、位相検出手段の出力により記憶手段
に記憶された第二振動を同期させる同期手段とを備えて
いる構成である。

【００４４】それゆえ、位相検出手段によって第一振動
の位相を検出することにより、第一振動源を停止後に再
始動させたとき、記憶手段に記憶された第二振動を同期
手段で第一振動と同期させることができる。従って、振
動制御を行うための演算を始めからやり直す必要がな
く、記憶手段に記憶された第二振動を用いることができ
るため、短時間で良好な制御結果が得られるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における車両用振動制御装置
とエンジンとの接続を示すブロック図である。

【図２】上記車両用振動制御装置が騒音制御を開始する
タイミングを示すフローチャートである。

【図３】上記車両用振動制御装置により騒音が低減され
る様子を示す波形図である。

【図４】上記車両用振動制御装置により騒音が低減され
る様子を示す波形図である。

【図５】上記車両用振動制御装置により騒音が低減され
る様子を示す波形図である。

【図６】上記車両用振動制御装置を自動車に搭載した状
態を示す平面図である。

【図７】本発明の他の実施例における車両用振動制御装
置を自動車に搭載した状態を示す側面図である。

【図８】本発明の他の実施例における車両用振動制御装
置を自動車に搭載した状態を示す側面図である。

【図９】従来の車両用振動制御装置とエンジンとの接続
を示すブロック図である。

【図１０】従来の車両用振動制御装置で騒音制御を行っ
た場合を示す波形図である。

【図１１】従来の車両用振動制御装置で騒音制御を行っ
た場合を示す波形図である。

【符号の説明】

１ 周期検出センサ ２ スピーカ ３ マイク ４ コントローラ ５ 操作スイッチ ６ 位相検出センサ ７ ディストリビュータ １０ 車両用振動制御装置 ２２ エンジン ２４ イグニッションコイル ２５ キャビン ２８ エンジンマウント ２９ 加速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一振動源によって発生される周期的な第
   一振動を低減させる車両用振動制御装置であって、 上記第一振動の振動エネルギを低減させる第二振動を発
   生させる第二振動源と、第二振動を記憶する記憶手段
   と、第一振動の位相を検出する位相検出手段と、上記第
   一振動源を停止後、再始動時に位相検出手段の出力によ
   り記憶手段に記憶された第二振動を同期させる同期手段
   とを備えていることを特徴とする車両用振動制御装置。