JPH1011071A

JPH1011071A - 能動型騒音振動制御装置

Info

Publication number: JPH1011071A
Application number: JP16152896A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Sato; 佐藤　　茂樹; Kazue Aoki; 和重青木; Tsutomu Hamabe; 勉浜辺; Yosuke Akatsu; 洋介赤津
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1998-01-16
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JP3480181B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大幅な演算負荷の増大等を招くことなく、伝達
関数フィルタと実際の伝達関数との間のずれを極力小さ
くできるようにする。【解決手段】振動低減制御を実行するコントローラ２５
に、駆動信号生成部２５Ａ，更新用基準信号演算部２５
Ｂ及びフィルタ係数更新部２５Ｃの他に、残留振動信号
ｅに基づいて制御の発散を検出する発散検出部２５Ｄ
と、この発散検出部２５Ｄの検出結果と基準信号ｘとに
基づいて発散が生じている周波数を発散周波数ｆ_Dを求
める発散周波数検出部２５Ｅと、発散検出部２５Ｄが制
御の発散を検出した場合に伝達関数フィルタＣ＾の各周
波数成分のうち発散周波数ｆ_Dに相当する成分の位相を
変換する伝達関数フィルタ修正部２５Ｆと、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、適応アルゴリズ
ムに従って騒音又は振動の低減制御を実行するようにな
っている能動型騒音振動制御装置に関し、特に、適応ア
ルゴリズムが、制御音源又は制御振動源と、残留騒音検
出手段又は残留振動検出手段との間の伝達関数をモデル
化した伝達関数フィルタを用いるようになっているもの
において、大幅な演算負荷の増大等を招くことなく、そ
の伝達関数フィルタと実際の伝達関数との間のずれを極
力小さくできるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の技術としては、例えば本
出願人が先に提案した特開平５−８６９４号公報に開示
されたものがある。

【０００３】即ち、上記公報記載の従来の技術は、騒音
源から伝達される騒音に制御音源から発せられる制御音
を干渉させることにより騒音の低減を図る能動型騒音制
御装置に関するものであり、制御音源を駆動するための
駆動信号を、制御音源と残留騒音検出手段との間の伝達
関数を含む制御アルゴリズムに従って生成するようにな
っている。そして、制御アルゴリズム内の伝達関数モデ
ルと実際の伝達関数との間のずれを小さくするために、
伝達関数モデルを、補正伝達関数モデルに所定のタイミ
ングで更新するようになっていて、これにより、制御の
発散を抑制するようになっていた。また、伝達関数モデ
ルを補正伝達関数モデルに更新する所定タイミングとし
て、制御の発散が検出されたタイミングが揚げられてい
る。

【０００４】さらに、上記公報には、補正伝達関数モデ
ルを作成する具体的な構成として、制御の発散が検出さ
れた際に制御音源にテスト信号を供給し、そのテスト信
号と、テスト信号供給時に残留騒音検出手段が検出した
残留騒音信号とに基づいて、補正伝達関数モデルを演算
する構成や、伝達関数モデルの位相を所定量変化させて
補正伝達関数モデルとする構成等が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記公報記載
の従来の技術によれば、伝達関数モデルを適宜更新する
ことができるから、その伝達関数モデルを固定とした場
合に比べて伝達関数モデルを高精度に保ち、良好な騒音
低減制御が行うことができる。

【０００６】しかし、補正伝達関数モデルを、上述のよ
うにテスト信号を制御音源に供給することにより行う構
成では、そのテスト信号に応じたテスト音が制御音源か
ら発せられてしまうから、制御空間内に存在する人間に
そのテスト音が聞こえてしまう可能性がある。このた
め、テスト音を極力小さくしたり、或いはマスキング効
果が得られるように他の騒音レベルが大きい状況でテス
ト音を発生させる等の工夫が必要となる。すると、テス
ト音以外の成分も比較的高いレベルで残留騒音信号に含
まれてしまうから、高精度の伝達関数モデルの作成のた
めには例えば適応アルゴリズムに従った更新演算を多数
回行わなければならなず、短時間で且つ高精度に伝達関
数モデルを作成するために例えば演算能力の高い従って
高価なマイクロプロセッサ等が必要となって、コスト的
に不利である。

【０００７】一方、補正伝達関数モデルを、上述したよ
うに伝達関数モデルの位相を所定量変化させて作成する
構成では、演算負荷の増大は極少なくて済むが、伝達関
数モデルの位相を単純に変化させる構成であるため、高
精度の補正伝達関数モデルが得られない場合もある。つ
まり、精度の点では、上述したようなテスト音を発生さ
せることにより補正伝達関数モデルを求める構成には及
ばないのである。

【０００８】なお、これら課題は、上記公報に開示され
るような能動型騒音制御装置に限られたものではなく、
同様の制御アルゴリズムが適用可能な能動型振動制御装
置にも当てはまるものである。

【０００９】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、大幅な
演算負荷の増大等を招くことなく、高精度の伝達関数フ
ィルタを求めることができる能動型騒音振動制御装置を
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、騒音又は振動と干渉する制
御音又は制御振動を発生可能な制御音源又は制御振動源
と、前記干渉した後の残留騒音又は残留振動を検出し残
留騒音信号又は残留振動信号として出力する残留騒音検
出手段又は残留振動検出手段と、前記騒音又は振動の発
生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手
段と、前記残留騒音信号又は残留振動信号及び前記基準
信号に基づき適応アルゴリズムに従って前記制御音源又
は制御振動源を駆動する駆動信号を生成し出力する制御
手段と、を備え、前記適応アルゴリズムは、前記制御音
源又は制御振動源と前記残留騒音検出手段又は残留振動
検出手段との間の伝達関数をモデル化した伝達関数フィ
ルタを用いるようになっている能動型騒音振動制御装置
において、制御が発散したことを検出する発散検出手段
と、前記発散が生じた周波数を発散周波数として検出す
る発散周波数検出手段と、前記発散が生じた場合に前記
伝達関数フィルタの各周波数成分のうち前記発散周波数
の成分を調整することにより発散を抑制する発散抑制手
段と、を設けた。

【００１１】また、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明である能動型騒音振動制御装置において、
前記伝達関数フィルタを少なくとも前記発散が生じる可
能性のある周波数成分について分割した分割伝達関数フ
ィルタを有し、前記発散抑制手段は、現時点の前記伝達
関数フィルタから前記発散周波数に相当する前記分割伝
達関数フィルタを差し引き、その結果に、前記発散周波
数に相当する前記分割伝達関数フィルタをその位相を変
換してから足し合わせて新たな伝達関数フィルタを生成
するようにした。

【００１２】そして、請求項３に係る発明は、上記請求
項１に係る発明である能動型騒音振動制御装置におい
て、前記伝達関数フィルタを各周波数成分毎に分割した
分割伝達関数フィルタを有し、前記発散抑制手段は、前
記発散周波数に相当する前記分割伝達関数フィルタのみ
の位相を変換してから前記各分割伝達関数フィルタを足
し合わせて新たな伝達関数フィルタを生成するようにし
た。

【００１３】さらに、請求項４に係る発明は、上記請求
項１に係る発明である能動型騒音振動制御装置におい
て、前記伝達関数フィルタを少なくとも前記発散が生じ
る可能性のある周波数成分について分割した分割伝達関
数フィルタを有し、前記発散抑制手段は、現時点の前記
伝達関数フィルタから前記発散周波数に相当する前記分
割伝達関数フィルタを差し引いて、新たな伝達関数フィ
ルタを生成するようにした。

【００１４】また、請求項５に係る発明は、上記請求項
１に係る発明である能動型騒音振動制御装置において、
前記伝達関数フィルタを各周波数成分毎に分割した分割
伝達関数フィルタを有し、前記発散抑制手段は、前記発
散周波数に相当する前記分割伝達関数フィルタを除く前
記各分割伝達関数フィルタを足し合わせて新たな伝達関
数フィルタを生成するようにした。

【００１５】一方、請求項６に係る発明は、上記請求項
１〜５に係る発明である能動型騒音振動制御装置におい
て、前記発散検出手段は、前記残留騒音信号又は残留振
動信号若しくは前記駆動信号をバンドパス・フィルタ処
理するバンドパス・フィルタ手段と、このバンドパス・
フィルタ手段の処理結果に基づいて発散が生じているか
否かを判定する発散判定手段と、を有し、前記発散周波
数検出手段は、前記発散判定手段が発散が生じていると
判定した場合に判定の基礎とした前記バンドパス・フィ
ルタの通過周波数帯域と前記基準信号の基本周波数とに
基づいて前記発散周波数を検出するようにした。

【００１６】また、請求項７に係る発明は、上記請求項
６に係る発明である能動型騒音振動制御装置において、
前記発散周波数検出手段は、前記判定の基礎とした前記
バンドパス・フィルタの通過周波数帯域に含まれる各周
波数のうち、前記基準信号の基本周波数の整数倍の周波
数を前記発散周波数として検出するようにした。

【００１７】ここで、請求項１に係る発明にあっては、
基準信号生成手段が騒音の発生状態を表す基準信号を生
成する一方で、残留騒音検出手段又は残留振動検出手段
が残留騒音又は残留振動を検出して残留騒音信号又は残
留振動信号を生成する。すると、制御手段が、基準信号
と残留騒音信号又は残留振動信号とに基づき適応アルゴ
リズムに従って駆動信号を生成し、その生成された駆動
信号が制御音源又は制御振動源に供給されて制御音又は
制御振動が発生する。

【００１８】そして、発散検出手段が制御が発散したこ
とを検出するとともに、発散周波数検出手段が制御が発
散した周波数を発散周波数として検出する。すると、発
散抑制手段が、発散が抑制されるように、伝達関数フィ
ルタの各周波数成分のうち発散周波数に相当する成分を
調整する。つまり、この請求項１に係る発明では、伝達
関数フィルタ全体を調整するのではなく、伝達関数フィ
ルタの特定の周波数成分のみを調整することにより、制
御の発散を抑制するようになっている。

【００１９】制御の発散は、主として、制御音源又は制
御振動源から発せられる制御音又は制御振動のうち、低
減対象の騒音又は振動の基本次数成分又は高次成分に相
当する成分のレベルが極端に増大する現象であるが、発
散が生じる一つの大きな理由は、制御手段が駆動信号の
生成のために利用している適応アルゴリズムが、制御音
源又は制御振動源と残留騒音検出手段又は残留振動検出
手段との間の伝達関数をモデル化した伝達関数フィルタ
を用いているからである。つまり、制御音源又は制御振
動源と残留騒音検出手段又は残留振動検出手段との間の
伝達関数は、制御音源又は制御振動源の経時劣化等の物
理的な変化の影響を受けて変化することがあり、伝達関
数が当初の状態から変化してしまうと、当初は高精度で
あった伝達関数フィルタの精度が、低下してしまうので
ある。なお、本発明者等が実験等によって確認したとこ
ろによれば、伝達関数の変化は、全周波数帯域で一斉に
生じるのではなく、特定の周波数において生じるもので
ある。

【００２０】そして、制御手段は、基準信号に基づいて
駆動信号を生成するようになっているから、その基準信
号の基本周波数及びその高次周波数の騒音又は振動を低
減し得る駆動信号を生成することができる。このため、
伝達関数フィルタの精度が特定の周波数で低下し、その
特定の周波数が基準信号の基本周波数又はその高次周波
数に一致又は略一致してしまうと、騒音又は振動の低減
に寄与しない周波数成分を多く含んだ制御音又は制御振
動が発生してしまい、これが残留騒音信号又は残留振動
信号として制御手段に取り込まれ、駆動信号の生成処理
に悪影響が与えられ、騒音又は振動の低減に寄与しない
周波数成分をさらに多く含んだ制御音又は制御振動が発
生し、…という悪循環に陥ってしまい制御が発散してし
まうのである。

【００２１】従って、この請求項１に係る発明のよう
に、発散抑制手段が、伝達関数フィルタの各周波数成分
のうち、制御が発散した特定の周波数成分のみを適宜調
整すれば、より確実に制御の発散を抑制できるのであ
る。即ち、上記公報に記載された従来の技術のように、
伝達関数フィルタの位相を単純に変化させてしまうと、
制御が発散していない、つまり精度が低下していない周
波数成分についても位相が変化してしまうから、確実に
発散を抑制できない可能性があるのである。

【００２２】また、請求項２に係る発明にあっては、発
散抑制手段によって、伝達関数フィルタから発散周波数
に相当する分割伝達関数フィルタを差し引く演算と、こ
の演算結果に、適宜位相を変換した後の分割伝達関数フ
ィルタを足し合わせる演算とが行われるから、伝達関数
フィルタの各周波数成分のうち、発散周波数に相当する
成分の位相だけが変換される。つまり、伝達関数フィル
タの各周波数成分のうち、発散周波数の成分のみが調整
されるから、請求項１に係る発明の作用が確実に発揮さ
れる。

【００２３】そして、請求項３に係る発明にあっては、
発散抑制手段は、各分割伝達関数フィルタを足し合わせ
ることにより伝達関数フィルタを生成するが、各分割伝
達関数フィルタを足し合わせる際に、発散周波数に相当
する分割伝達関数フィルタのみの位相を変換する。この
ため、生成された伝達関数フィルタは、発散周波数の成
分のみが調整されることになるから、この請求項３に係
る発明であっても、請求項１に係る発明の作用が確実に
発揮される。

【００２４】さらに、請求項４に係る発明にあっては、
発散抑制手段は、伝達関数フィルタから発散周波数に相
当する分割伝達関数フィルタを差し引く演算を行って、
新たな伝達関数フィルタを生成するから、伝達関数フィ
ルタの各周波数成分のうち、発散周波数に相当する成分
だけが取り除かれる。つまり、精度が低下した発散周波
数に相当する成分のみを伝達関数フィルタから取り除
く、という調整が行われるから、この請求項４に係る発
明にあっても、請求項１に係る発明の作用が確実に発揮
される。

【００２５】また、請求項５に係る発明にあっては、発
散抑制手段は、各分割伝達関数フィルタを足し合わせる
ことにより伝達関数フィルタを生成するが、各分割伝達
関数フィルタを足し合わせる際に、発散周波数に相当す
る分割伝達関数フィルタを除いている。このため、生成
された伝達関数フィルタには、発散周波数の成分のみが
含まれないことになるから、この請求項５に係る発明で
あっても、請求項１に係る発明の作用が確実に発揮され
る。

【００２６】一方、制御の発散は、上述したように、制
御音源又は制御振動源から発せられる制御音又は制御振
動のレベルが極端に増大する現象であり、そのレベルが
増大すると、駆動信号のレベルや、残留騒音信号又は残
留振動信号のレベルも同様に増大する。従って、請求項
６に係る発明のように、発散検出手段の発散判定手段が
バンドパス・フィルタ手段の処理結果に基づけば、制御
の発散を検出することができる。

【００２７】また、制御が発散した場合にレベルが増大
するのは、低減対象の騒音又は振動の基本次数成分又は
高次成分に相当する成分である。従って、請求項６に係
る発明のように、発散周波数検出手段は、発散判定手段
が発散が生じていると判定した場合に判定の基礎となっ
たバンドパス・フィルタ、つまり出力レベルが非発散時
よりも増大しているバンドパス・フィルタの通過周波数
帯域と、基準信号の基本周波数とに基づけば、発散周波
数を検出することができる。例えば、請求項７に係る発
明のように、判定の基礎としたバンドパス・フィルタの
通過周波数帯域に含まれる各周波数のうち、基準信号の
基本周波数の整数倍の周波数を発散周波数として検出す
ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発散が生じた場合に、伝達関数フィルタの各周波数成分
のうち発散周波数の成分を調整することにより発散を抑
制するようにしたため、大幅なコストアップ等を招くこ
となく、伝達関数フィルタの修正を高精度に且つ短時間
で行えて、発散を抑制できるという効果がある。

【００２９】特に、請求項２〜５に係る発明によれば、
伝達関数フィルタの各周波数成分のうち発散周波数の成
分のみを確実に調整することができるから、発散を抑制
できる伝達関数フィルタの修正を、確実に行える。

【００３０】また、請求項６又は７に係る発明によれ
ば、発散の検出並びに発散周波数の検出を容易に且つ確
実に行えるという効果がある。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１乃至図６は本発明の第１の実
施の形態を示す図であって、図１は本発明に係る能動型
騒音振動制御装置の一実施形態である能動型振動制御装
置を適用した車両の概略側面図である。

【００３２】先ず、構成を説明すると、エンジン３０が
駆動信号に応じた能動的な支持力を発生可能な能動型エ
ンジンマウント１を介して、サスペンションメンバ等か
ら構成される車体３５に支持されている。なお、実際に
は、エンジン３０及び車体３５間には、能動型エンジン
マウント１の他に、エンジン３０及び車体３５間の相対
変位に応じた受動的な支持力を発生する複数のエンジン
マウントも介在している。受動的なエンジンマウントと
しては、例えばゴム状の弾性体で荷重を支持する通常の
エンジンマウントや、ゴム状の弾性体内部に減衰力発生
可能に流体を封入してなる公知の流体封入式のマウント
インシュレータ等が適用できる。

【００３３】一方、能動型エンジンマウント１は、例え
ば、図２に示すように構成されている。即ち、この実施
の形態における能動型エンジンマウント１は、エンジン
３０への取付け用のボルト２ａを上部に一体に備え且つ
内部が空洞で下部が開口したキャップ２を有し、このキ
ャップ２の下部外面には、軸が上下方向を向く内筒３の
上端部がかしめ止めされている。

【００３４】内筒３は、下端側の方が縮径した形状とな
っていて、その下端部が内側に水平に折り曲げられて、
ここに円形の開口部３ａが形成されている。そして、内
筒３の内側には、キャップ２及び内筒３内部の空間を上
下に二分するように、キャップ２及び内筒３のかしめ止
め部分に一緒に挟み込まれてダイアフラム４が配設され
ている。ダイアフラム４の上側の空間は、キャップ２の
側面に孔を開けることにより大気圧に通じている。

【００３５】さらに、内筒３の内側にはオリフィス構成
体５が配設されている。なお、本実施の形態では、内筒
３内面及びオリフィス構成体５間には、薄膜状の弾性体
（ダイアフラム４の外周部を延長させたものでもよい）
が介在していて、これにより、オリフィス構成体５は内
筒３内側に強固に嵌め込まれている。

【００３６】このオリフィス構成体５は、内筒３の内部
空間に整合して略円柱形に形成されていて、その上面に
は円形の凹部５ａが形成されている。そして、その凹部
５ａと、底面の開口部３ａに対向する部分との間が、オ
リフィス５ｂを介して連通するようになっている。オリ
フィス５ｂは、例えば、オリフィス構成体５の外周面に
沿って螺旋状に延びる溝と、その溝の一端部を凹部５ａ
に連通させる流路と、その溝の他端部を開口部３ａに連
通させる流路とで構成される。

【００３７】一方、内筒３の外周面には、内周面側が若
干上方に盛り上がった肉厚円筒状の支持弾性体６の内周
面が加硫接着されていて、その支持弾性体６の外周面
は、上端側が拡径した円筒部材としての外筒７の内周面
上部に加硫接着されている。

【００３８】そして、外筒７の下端部は上面が開口した
円筒形のアクチュエータケース８の上端部にかしめ止め
されていて、そのアクチュエータケース８の下端面から
は、車体３５側への取付け用の取付けボルト９が突出し
ている。取付けボルト９は、その頭部９ａが、アクチュ
エータケース８の内底面に張り付いた状態で配設された
平板部材８ａの中央の空洞部８ｂに収容されている。

【００３９】さらに、アクチュエータケース８の内側に
は、円筒形の鉄製のヨーク１０Ａと、このヨーク１０Ａ
の中央部に軸を上下に向けて巻き付けられた励磁コイル
１０Ｂと、ヨーク１０Ａの励磁コイル１０Ｂに包囲され
た部分の上面に極を上下に向けて固定された永久磁石１
０Ｃと、から構成される電磁アクチュエータ１０が配設
されている。

【００４０】また、アクチュエータケース８の上端部は
フランジ状に形成されたフランジ部８Ａとなっていて、
そのフランジ部８Ａに外筒７の下端部がかしめられて両
者が一体となっているのであるが、そのかしめ止め部分
には、円形の金属製の板ばね１１の周縁部（端部）が挟
み込まれていて、その板ばね１１の中央部の電磁アクチ
ュエータ１０側には、リベット１１ａによって磁化可能
な磁路部材１２が固定されている。なお、磁路部材１２
はヨーク１０Ａよりも若干小径の鉄製の円板であって、
その底面が電磁アクチュエータ１０に近接するような厚
みに形成されている。

【００４１】さらに、上記かしめ止め部分には、フラン
ジ部８Ａと板ばね１１とに挟まれるように、リング状の
薄膜弾性体１３と、力伝達部材１４のフランジ部１４ａ
とが支持されている。具体的には、アクチュエータケー
ス８のフランジ部８Ａ上に、薄膜弾性体１３と、力伝達
部材１４のフランジ部１４ａと、板ばね１１とをこの順
序で重ね合わせるとともに、その重なり合った全体を外
筒７の下端部をかしめて一体としている。

【００４２】力伝達部材１４は、磁路部材１２を包囲す
る短い円筒形の部材であって、その上端部がフランジ部
１４ａとなっており、その下端部は電磁アクチュエータ
１０のヨーク１０Ａの上面に結合している。具体的に
は、ヨーク１０Ａの上端面周縁部に形成された円形の溝
に、力伝達部材１４の下端部が嵌合して両者が結合され
ている。また、力伝達部材１４の弾性変形時のばね定数
は、薄膜弾性体１３のばね定数よりも大きい値に設定さ
れている。

【００４３】ここで、本実施の形態では、支持弾性体６
の下面及び板ばね１１の上面によって画成された部分に
流体室１５が形成され、ダイアフラム４及び凹部５ａに
よって画成された部分に副流体室１６が形成されてい
て、これら流体室１５及び副流体室１６間が、オリフィ
ス構成体５に形成されたオリフィス５ｂを介して連通し
ている。なお、これら流体室１５，副流体室１６及びオ
リフィス５ｂ内には、油等の流体が封入されている。

【００４４】かかるオリフィス５ｂの流路形状等で決ま
る流体マウントとしての特性は、走行中のエンジンシェ
イク発生時、つまり５〜１５Hzで能動型エンジンマウン
ト１が加振された場合に高動ばね定数、高減衰力を示す
ように調整されている。

【００４５】そして、電磁アクチュエータ１０の励磁コ
イル１０Ｂは、コントローラ２５からハーネス２３ａを
通じて供給される電流である駆動信号ｙに応じて所定の
電磁力を発生するようになっている。コントローラ２５
は、マイクロコンピュータ，必要なインタフェース回
路，Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器，アンプ等を含んで構
成され、エンジンシェイクよりも高周波の振動であるア
イドル振動やこもり音振動・加速時振動が車体３５に入
力されている場合には、その振動を低減できる能動的な
支持力が能動型エンジンマウント１に発生するように、
能動型エンジンマウント１に対する駆動信号ｙを生成し
出力するようになっている。

【００４６】ここで、アイドル振動やこもり音振動は、
例えばレシプロ４気筒エンジンの場合、エンジン回転２
次成分のエンジン振動が車体３５に伝達されることが主
な原因であるから、そのエンジン回転２次成分に同期し
て駆動信号ｙを生成し出力すれば、車体側振動の低減が
可能となる。そこで、本実施の形態では、エンジン３０
のクランク軸の回転に同期した（例えば、レシプロ４気
筒エンジンの場合には、クランク軸が１８０度回転する
度に一つの）インパルス信号を生成し基準信号ｘとして
出力するパルス信号生成器２６を設けていて、その基準
信号ｘが、エンジン３０における振動の発生状態を表す
信号としてコントローラ２５に供給されるようになって
いる。

【００４７】一方、電磁アクチュエータ１０のヨーク１
０Ａの下端面と、アクチュエータケース８の底面を形成
する平板部材８ａの上面との間に挟み込まれるように、
エンジン３０から支持弾性体６を通じて伝達する加振力
を検出する荷重センサ２２が配設されていて、荷重セン
サ２２の検出結果がハーネス２３ｂを通じて残留振動信
号ｅとしてコントローラ２５に供給されるようになって
いる。荷重センサ２２としては、具体的には、圧電素
子，磁歪素子，歪ゲージ等が適用可能である。

【００４８】そして、コントローラ２５は、供給される
残留振動信号ｅ及び基準信号ｘに基づき、適応アルゴリ
ズムの一つである同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳ
アルゴリズムを実行することにより、能動型エンジンマ
ウント１に対する駆動信号ｙを演算し、その駆動信号ｙ
を能動型エンジンマウント１に出力するようになってい
る。

【００４９】具体的には、コントローラ２５は、フィル
タ係数Ｗ_i（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ−１：Ｉはタップ
数）可変の適応ディジタルフィルタＷを有していて、最
新の基準信号ｘが入力された時点から所定のサンプリン
グ・クロックの間隔で、その適応ディジタルフィルタＷ
のフィルタ係数Ｗを順番に駆動信号ｙとして出力する一
方、基準信号ｘ及び残留振動信号ｅに基づいて適応ディ
ジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗ_iを適宜更新する処
理を実行するようになっている。

【００５０】適応ディジタルフィルタＷの更新式は、Ｆ
ｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに従った下記
の（１）式のようになる。Ｗ_i（ｎ＋１）＝Ｗ_i（ｎ）−μＲ^Tｅ（ｎ） ……（１）ここで、（ｎ），（ｎ＋１）が付く項はサンプリング時
刻ｎ，ｎ＋１における値であることを表し、μは収束係
数である。また、更新用基準信号Ｒ^Tは、理論的には、
基準信号ｘを、能動型エンジンマウント１の電磁アクチ
ュエータ１０及び荷重センサ２２間の伝達関数Ｃを有限
インパルス応答型フィルタでモデル化した伝達関数フィ
ルタＣ＾でフィルタ処理した値であるが、基準信号ｘの
大きさは“１”であるから、伝達関数フィルタＣ＾のイ
ンパルス応答を基準信号ｘに同期して次々と生成した場
合のそれらインパルス応答波形のサンプリング時刻ｎに
おける和に一致する。

【００５１】また、理論的には、基準信号ｘを適応ディ
ジタルフィルタＷでフィルタ処理して駆動信号ｙを生成
するのであるが、基準信号ｘの大きさが“１”であるた
め、フィルタ係数Ｗ_iを順番に駆動信号ｙとして出力し
ても、フィルタ処理の結果を駆動信号ｙとしたのと同じ
結果になる。

【００５２】これらコントローラ２５における演算は実
際にはマイクロプロセッサ内で実行されるものである
が、その機能構成をブロック図で表すと、図３に示すよ
うになる。つまり、コントローラ２５は、基準信号ｘが
入力された時点から適応ディジタルフィルタＷのフィル
タ係数Ｗ_iを駆動信号ｙとして順次出力する駆動信号生
成部２５Ａと、基準信号ｘと伝達関数フィルタＣ＾とを
畳み込んで更新用基準信号Ｒ^Tを演算する更新用基準信
号演算部２５Ｂと、更新用基準信号Ｒ^Tと残留振動信号
ｅとに基づいて上記（１）式に従って適応ディジタルフ
ィルタＷの各フィルタ係数Ｗ_iを更新するフィルタ係数
更新部２５Ｃと、を有している。

【００５３】さらに、コントローラ２５は、残留振動信
号ｅに基づいて制御が発散していることを検出する発散
検出部２５Ｄと、この発散検出部２５Ｄの検出結果と基
準信号ｘとに基づいて発散が生じている周波数を発散周
波数ｆ_Dを求める発散周波数検出部２５Ｅと、発散検出
部２５Ｄが制御の発散を検出した場合に伝達関数フィル
タＣ＾の各周波数成分のうち発散周波数ｆ_Dに相当する
成分の位相を変換する伝達関数フィルタ修正部２５Ｆ
と、を有している。

【００５４】発散検出部２５Ｄは、残留振動信号ｅをフ
ィルタ処理するバンドパス・フィルタ処理部を、それぞ
れの通過周波数帯域が異なるように複数備えていて、そ
れらバンドパス・フィルタ処理部の処理結果のうちの少
なくとも一つのレベルが所定のしきい値ｅ_thを越えてい
る場合に、制御に発散が生じていると判定するようにな
っている。つまり、本実施の形態のような能動型振動制
御装置における制御の発散は、能動型エンジンマウント
１から発せられる制御振動によってメンバ３５側の振動
レベルが却って増大してしまう現象であるから、残留振
動信号ｅのレベルに基づけば制御の発散を検出すること
ができるのである。

【００５５】発散周波数検出部２５Ｅは、発散検出部２
５Ｄにおいてバンドパス・フィルタ処理部の処理結果の
少なくとも一つのレベルが所定のしきい値ｅ_thを越えて
いると判定された場合、つまり制御が発散していること
が検出された場合に、処理結果がしきい値ｅ_thを越えて
いると判定されたバンドパス・フィルタ処理部の通過周
波数帯域ｆ_L〜ｆ_Uと、基準信号ｘの生成間隔から判る
その基準信号ｘの周波数ｆ_xとに基づいて、発散周波数
ｆ_Dを検出するようになっている。

【００５６】つまり、制御の発散は、低減対象である振
動の基本次数成分又は高次成分に相当する成分のレベル
が極端に増大する現象であるから、その制御の発散が生
じている周波数は、振動の基本周波数の整数倍である可
能性が極めて高い。そして、本実施の形態のように、発
散検出部２５Ｄがバンドパス・フィルタ処理部の処理結
果に基づいて制御の発散を検出するようになっている場
合、発散周波数ｆ_Dは少なくとも処理結果がしきい値ｅ
_thを越えていると判定されたバンドパス・フィルタ処理
部の通過周波数帯域ｆ_L〜ｆ_U内に存在することは明ら
かである。その一方で、振動の基本周波数は、基準信号
ｘの周波数ｆ_xに他ならないから、その通過周波数帯域
ｆ_L〜ｆ_U内に存在する周波数ｆ_xの整数倍の周波数
を、発散周波数ｆ_Dと認定することができるのである。

【００５７】そして、伝達関数フィルタ修正部２５Ｆ
は、伝達関数フィルタＣ＾の各周波数成分のうち、発散
周波数ｆ_Dに相当する成分の位相のみを調整することに
より、伝達関数フィルタＣ＾の精度低下を解消して、制
御の発散を抑制するようになっている。具体的には、コ
ントローラ２５は、伝達関数フィルタＣ＾の他に、その
伝達関数フィルタＣ＾を各周波数成分毎に分割した複数
の分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）を
記憶している。ただし、この実施の形態では、実際の振
動低減制御にとって必要な全周波数帯域の全ての周波数
毎に分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）
を記憶しているのではなく、制御の発散が生じる可能性
の高い周波数については分割伝達関数フィルタを記憶
し、制御の発散が生じる可能性が極めて低い周波数につ
いては分割伝達関数フィルタを記憶しておらず、これに
より、コントローラ２５における記憶領域の節約をして
いる。制御の発散が生じ易い周波数は、能動型エンジン
マウント１に対して過負荷を与えた耐久実験やシミュレ
ーション等によって求めることができる。

【００５８】つまり、有限インパルス応答型のディジタ
ルフィルタである伝達関数フィルタＣ＾は、例えば図４
（ｂ）に示すような波形となるが、これを例えばＦＦＴ
によって周波数解析し、その結果を各周波数成分毎に逆
ＦＦＴして時間軸のモデルに戻せば、図４（ａ）に例示
するような複数の分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ₁），
Ｃ＾（ｆ₂），Ｃ＾（ｆ₃），…Ｃ＾（ｆ_N）に分割す
ることができる。従って、各分割伝達関数フィルタを足
し合わせれば、元の伝達関数フィルタＣ＾が得られる。
そして、コントローラ２５は、上記のようなＦＦＴ及び
逆ＦＦＴによって得られる複数の分割伝達関数フィルタ
Ｃ＾（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）のうち、制御の発散が生じ
る可能性の高いものを記憶している。

【００５９】そして、伝達関数フィルタ修正部２５Ｆ
は、発散検出部２５Ｄが制御の発散を検出し、発散周波
数検出部２５が発散周波数ｆ_Dを検出した場合には、伝
達関数フィルタＣ＾から発散周波数ｆ_Dに相当する分割
伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）を差し引き、その差し引
いた結果に、位相を変換した分割伝達関数フィルタＣ＾
（ｆ_D）' を足し合わせることにより、修正された新た
な伝達関数フィルタＣ＾を生成するようになっている。

【００６０】なお、コントローラ２５は、伝達関数フィ
ルタ修正部２５Ｆによって位相が変換された分割伝達関
数フィルタＣ＾（ｆ_D）' を、新たな分割伝達関数フィ
ルタＣ＾（ｆ_D）として記憶するようになっている。ま
た、伝達関数フィルタ修正部２５Ｆにおける伝達関数フ
ィルタＣ＾の修正は、制御の発散が解消されるまで繰り
返し実行される。

【００６１】そして、伝達関数フィルタ修正部２５Ｆが
実行する分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）の位相変換
は、本実施の形態では、位相が進む方向への変換となっ
ている。その理由は、伝達関数フィルタＣ＾の精度低下
は、本実施の形態のような能動型エンジンマウント１を
用いた能動型振動制御装置の場合、その能動型エンジン
マウント１の支持弾性体６等のゴム状部分の硬化方向へ
の劣化に伴う実際の伝達関数の変化が主な原因であり、
支持弾性体６等が硬化すると共振周波数が高くなり、実
際の伝達関数の位相は進む方向に変化するからである。

【００６２】分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）の位相
を進めるということは、実際には、その分割伝達関数フ
ィルタＣ＾（ｆ_D）が時間軸上の数列で表されるから、
それら数列を例えば一つずつ時間軸上で位相が進むよう
にシフトする作業となる。例えば、分割伝達関数フィル
タＣ＾（ｆ_D）が、｛Ｃ＾₁，Ｃ＾₂，Ｃ＾₃，…，Ｃ
＾_n｝という数列の場合には、時間軸上で一つだけ位相
を進めた分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）は、｛Ｃ＾
₂，Ｃ＾₃，Ｃ＾₄，…，Ｃ＾_n，Ｃ＾₁｝となる。

【００６３】次に、本実施の形態の動作を説明する。即
ち、エンジンシェイク発生時には、オリフィス５ａの流
路形状等を適宜選定している結果、この能動型エンジン
マウント１は高動ばね定数，高減衰力の支持装置として
機能するため、エンジン３０側で発生したエンジンシェ
イクが能動型エンジンマウント１によって減衰され、車
体３５側の振動レベルが低減される。なお、エンジンシ
ェイクに対しては、特に可動板１２を積極的に変位させ
る必要はない。

【００６４】一方、オリフィス５ａ内の流体がスティッ
ク状態となり流体室１５及び副流体室１６間での流体の
移動が不可能になるアイドル振動周波数以上の周波数の
振動が入力された場合には、コントローラ２５は、所定
の演算処理を実行し、電磁アクチュエータ１０に駆動信
号ｙを出力し、能動型エンジンマウント１に振動を低減
し得る能動的な支持力を発生させる。

【００６５】これを、アイドル振動，こもり音振動入力
時にコントローラ２５内で実行される処理の概要を示す
フローチャートである図５に従って具体的に説明する。
先ず、そのステップ１０１において所定の初期設定が行
われた後に、ステップ１０２に移行し、伝達関数フィル
タＣ＾に基づいて更新用基準信号Ｒ^Tが演算される。な
お、このステップ１０２では、一周期分の更新用基準信
号Ｒ^Tがまとめて演算される。

【００６６】そして、ステップ１０３に移行しカウンタ
ｉが零クリアされた後に、ステップ１０４に移行して、
適応ディジタルフィルタＷのｉ番目のフィルタ係数Ｗ_i
が駆動信号ｙとして出力される。

【００６７】ステップ１０４で駆動信号ｙを出力した
ら、ステップ１０５に移行し、残留振動信号ｅが読み込
まれる。この残留振動信号ｅは、現在のカウンタｉの値
とともに記憶される。

【００６８】そして、ステップ１０６に移行して、カウ
ンタｊが零クリアされ、次いでステップ１０７に移行
し、適応ディジタルフィルタＷのｊ番目のフィルタ係数
Ｗ_jが上記（１）式に従って更新される。

【００６９】ステップ１０７における更新処理が完了し
たら、ステップ１０８に移行し、次の基準信号ｘが入力
されているか否かを判定し、ここで基準信号ｘが入力さ
れていないと判定された場合は、適応ディジタルフィル
タＷの次のフィルタ係数の更新又は駆動信号ｙの出力処
理を実行すべく、ステップ１０９に移行する。

【００７０】ステップ１０９では、カウンタｊが、出力
回数Ｔ_y（正確には、カウンタｊは０からスタートする
ため、出力回数Ｔ_yから１を減じた値）に達しているか
否かを判定する。この判定は、ステップ１０４で適応デ
ィジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗ_iを駆動信号ｙと
して出力した後に、適応ディジタルフィルタＷのフィル
タ係数Ｗ_iを、駆動信号ｙとして必要な数だけ更新した
か否かを判断するためのものである。そこで、このステ
ップ１０９の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ１１
０でカウンタｊをインクリメントした後に、ステップ１
０７に戻って上述した処理を繰り返し実行する。

【００７１】しかし、ステップ１０９の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ
係数のうち、駆動信号ｙとして必要な数のフィルタ係数
の更新処理が完了したと判断できるから、ステップ１１
１に移行し、カウンタｉをインクリメントした後に、上
記ステップ１０４の処理を実行してから所定のサンプリ
ング・クロックの間隔に対応する時間が経過するまで待
機し、サンプリング・クロックに対応する時間が経過し
たら、上記ステップ１０４に戻って上述した処理を繰り
返し実行する。

【００７２】一方、ステップ１０８で基準信号ｘが入力
されたと判断された場合には、ステップ１１２に移行
し、カウンタｉ（正確には、カウンタｉが０からスター
トするため、カウンタｉに１を加えた値）を最新の出力
回数Ｔ_yとして保存した後に、ステップ１０２に戻っ
て、上述した処理を繰り返し実行する。

【００７３】このような図５の処理を繰り返し実行する
結果、コントローラ２５から能動型エンジンマウント１
の電磁アクチュエータ１０に対しては、基準信号ｘが入
力された時点から、サンプリング・クロックの間隔で、
適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗ_iが順番に
駆動信号ｙとして供給される。

【００７４】この結果、励磁コイル１０Ｂに駆動信号ｙ
に応じた磁力が発生するが、磁路部材１２には、既に永
久磁石１０Ｃによる一定の磁力が付与されているから、
その励磁コイル１０Ｂによる磁力は永久磁石１０Ｃの磁
力を強める又は弱めるように作用すると考えることがで
きる。つまり、励磁コイル１０Ｂに駆動信号ｙが供給さ
れていない状態では、磁路部材１２は、板ばね１１によ
る支持力と、永久磁石１０Ｃの磁力との釣り合った中立
の位置に変位することになる。そして、この中立の状態
で励磁コイル１０Ｂに駆動信号ｙが供給されると、その
駆動信号ｙによって励磁コイル１０Ｂに発生する磁力が
永久磁石１０Ｃの磁力と逆方向であれば、磁路部材１２
は電磁アクチュエータ１０とのクリアランスが増大する
方向に変位する。逆に、励磁コイル１０Ｂに発生する磁
力が永久磁石１０Ｃの磁力と同じ方向であれば、磁路部
材１２は電磁アクチュエータ１０とのクリアランスが減
少する方向に変位する。

【００７５】このように磁路部材１２は正逆両方向に変
位可能であり、磁路部材１２が変位すれば主流体室１５
の容積が変化し、その容積変化によって支持弾性体６の
拡張ばねが変形するから、この能動型エンジンマウント
１に正逆両方向の能動的な支持力が発生するのである。

【００７６】そして、駆動信号ｙとなる適応ディジタル
フィルタＷの各フィルタ係数Ｗ_iは、同期式Ｆｉｌｔｅ
ｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに従った上記（１）式
によって逐次更新されるため、ある程度の時間が経過し
て適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗ_iが最
適値に収束した後は、駆動信号ｙが能動型エンジンマウ
ント１に供給されることによって、エンジン３０から能
動型エンジンマウント１を介して車体３５側に伝達され
るアイドル振動やこもり音振動が低減されるようになる
のである。

【００７７】一方、コントローラ２５内では、図３に示
した発散検出部２５Ｄ，発散周波数検出部２５Ｅ及び伝
達関数フィルタ修正部２５Ｆによる処理、つまり図６に
示す発散検出処理及び伝達関数フィルタ修正処理も実行
されるようになっている。なお、発散検出処理及び伝達
関数フィルタ修正処理は、図５に示した振動低減処理と
例えばタイムシェアリング方式等によって実質的に並列
に実行されるようになっている。

【００７８】即ち、図６の処理が実行されると、先ずそ
のステップ２０１において、残留振動信号ｅが各バンド
パス・フィルタ処理され、バンドパス・フィルタの通過
周波数帯域毎の残留振動信号ｅのレベルが求められる。
次いで、ステップ２０２に移行し、それらバンドパス・
フィルタ処理の結果のうちの少なくとも一つが、制御が
発散した場合の残留振動信号ｅのレベルに相当する所定
のしきい値ｅ_thを越えているか否かが判定される。この
ステップ２０１の判定が「ＮＯ」の場合、つまり全ての
バンドパス・フィルタ処理の結果がしきい値ｅ_th以下で
ある場合には、伝達関数フィルタＣ＾の修正は不要であ
ると判断し、このまま今回のこの図６の処理を終了す
る。

【００７９】しかし、ステップ２０１の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、発散が発生しているものと判断し、ス
テップ２０３に移行する。ステップ２０３では、基準信
号ｘの入力間隔に基づいて、その基準信号ｘの周波数ｆ
_xを演算する。

【００８０】次いで、ステップ２０４に移行し、ステッ
プ２０１〜２０２における発散検出の根拠となったバン
ドパス・フィルタの通過周波数帯域ｆ_L〜ｆ_Uと、基準
信号ｘの周波数ｆ_Xとに基づいて、発散周波数ｆ_Dを演
算する。通過周波数帯域ｆ_L〜ｆ_U内の各周波数のう
ち、基準信号ｘの整数倍（１倍，２倍，３倍，…，）の
周波数を発散周波数ｆ_Dとする。バンドパス・フィルタ
の通過周波数帯域幅と基準信号ｘの周波数ｆ_xとによっ
ては、発散周波数ｆ_Dに該当する周波数が複数存在する
場合があるが、そのような場合には、それら複数の周波
数をそれぞれ発散周波数ｆ_Dとして選出すればよい。

【００８１】そして、ステップ２０５に移行し、下記の
（２）式に従って伝達関数フィルタＣ＾の発散周波数ｆ
_Dの成分を修正する。Ｃ＾＝Ｃ＾−Ｃ＾（ｆ_D）＋Ｃ＾（ｆ_D）' ……（２）なお、（２）式中のＣ＾（ｆ_D）' は、分割伝達関数フ
ィルタＣ＾（ｆ_D）の位相を一つだけ進めたものであ
る。また、このステップ２０５の演算が行われた後に、
位相が進められた分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）'
が新たな分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）として記憶
される。ステップ２０５の処理が完了したら、この図６
の処理を終了するが、この図６の処理は常時実行される
から、ステップ２０３〜２０５による伝達関数フィルタ
Ｃ＾の修正処理は、ステップ２０２の判定が「ＮＯ」と
なるまで繰り返し実行されるから、伝達関数フィルタＣ
＾の発散周波数ｆ_Dの成分は、発散が抑制されるまで、
つまり伝達関数フィルタＣ＾と実際の伝達関数との間の
ずれが極小さくなるまで逐次修正される。

【００８２】例えば、当初の伝達関数フィルタＣ＾が図
４（ｂ）に示すような波形であり、各分割伝達関数フィ
ルタＣ＾（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）が図４（ａ）に示すよ
うな波形であった場合に、図６のステップ２０２の判定
が「ＹＥＳ」となり、ステップ２０４で求められた発散
周波数ｆ_Dが、周波数ｆ₃であったとする。

【００８３】すると、ステップ２０５では、時間軸上の
数列である伝達関数フィルタＣ＾から同じく時間軸上の
数列である分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ₃）を差し引
くとともに、その差し引いた結果に、分割伝達関数フィ
ルタＣ＾（ｆ₃）を表す各数列を図４（ｃ）に示すよう
に一つだけ位相が進む方向にシフトしてなる分割伝達関
数フィルタＣ＾（ｆ₃）' を足し合わせて、新たな伝達
関数フィルタＣ＾を生成し、この新たな伝達関数フィル
タＣ＾が、その後の図４のステップ１０２における処理
で用いられるのである。

【００８４】このように本実施の形態では、振動低減制
御と並行して発散検出処理及び伝達関数フィルタ修正処
理を実行するようになっており、しかもその伝達関数フ
ィルタ修正処理は、上述のように、減算，加算及び数列
のシフトという簡単な演算で行うことができる。その結
果、支持弾性体６等の経時劣化等に起因して伝達関数Ｃ
が変化しても、その伝達関数Ｃの変化に高精度に追従し
て修正される伝達関数フィルタＣ＾が振動低減制御に用
いられるようになるから、良好な振動低減制御を実行す
ることができるのである。しかも、高速処理が可能な従
って高価なマイクロプロセッサ等が特に必要になるもの
でもない。

【００８５】また、この実施の形態では、伝達関数フィ
ルタＣ＾の他に、必要な分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ
₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）を記憶しているため、上記のような
減算や加算等の簡単な演算で、伝達関数フィルタＣ＾の
各周波数成分のうち、発散周波数ｆ_Dに相当する成分の
位相のみを変換することができる。仮に、伝達関数フィ
ルタＣ＾だけを記憶していると、伝達関数フィルタＣ＾
の特性の周波数成分の位相のみを変換するためには、伝
達関数フィルタＣ＾をＦＦＴ処理して各周波数成分を抽
出し、特定の周波数成分の位相を変換した後に逆ＦＦＴ
して時間軸上に戻す、という一連の処理が必要になるか
ら、本実施の形態の場合に比べて演算が多大になってし
まうのである。

【００８６】しかも、伝達関数フィルタＣ＾を修正する
際に、例えば能動型エンジンマウント１からテスト振動
を発生させる必要もないから、乗員に不快感を与えない
で済むという利点もある。

【００８７】また、この実施の形態では、基準信号ｘを
インパルス列とする同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭ
Ｓアルゴリズムを適用しているが、インパルス列である
基準信号ｘにはその基本周波数の他に高周波成分も含ま
れているため、高周波成分についても考慮しなければな
らない。例えば、サンプリング周波数を低く設定すれ
ば、高周波については特に考えなくても済むようになる
が、そのためにはサンプリング周波数の半分以下の周波
数をカットオフ周波数としたローパス・フィルタが必要
になる。しかし、実際には、ローパス・フィルタのフィ
ルタ次数を多くしない限り、所望のカットオフ周波数前
後における通過特性を急峻に変化させることはできない
が、ローパス・フィルタのフィルタ次数を多くするとそ
れだけ演算負荷が大きくなってしまう。従って、演算負
荷の増大を避けるためには、ローパス・フィルタの実際
のカットオフ周波数を、所望のカットオフ周波数よりも
さらに低く周波数に設定することになるが、カットオフ
周波数を低くすると位相の変化が大きくなってしまい、
伝達関数フィルタＣ＾の位相が特定の周波数でずれてし
まうとさらに位相のずれが大きくなって、制御が不安定
になり易いのである。つまり、制御アルゴリズムとして
同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムを適
用すると、それだけ伝達関数フィルタＣ＾を高精度に保
つことが重量なのであり、本実施の形態のように、振動
低減処理と並列に図６に示すような発散検出処理及び伝
達関数フィルタ修正処理を実行する構成は、特に同期式
Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムを用いた能
動型振動制御装置にとって好適である。

【００８８】また、発散検出のために用いているバンド
パス・フィルタは、伝達関数フィルタＣ＾を含む系の外
側にあるため、制御の安定性に影響を与えることはな
い。なお、本実施の形態では、能動型エンジンマウント
１を通じて車体３５側に伝達される振動を検出する手段
として、荷重センサ２２を用いているため、加振振幅の
大小を正確に表した残留振動信号ｅをコントローラ２５
に供給できるという利点もある。従って、コントローラ
２５においては、加振振幅の大きさを正確に反映した駆
動信号ｙを生成し出力するようになり、電磁アクチュエ
ータ１０は、加振振幅に比例した振幅で可動板１２を変
位させることができる。このため、アイドル振動（２０
〜３０Hz）からこもり音振動（８０〜８００Hz）に至る
全制御周波数帯域に渡って良好な振動低減制御を実行す
ることができるのである。

【００８９】また、能動型エンジンマウント１内に荷重
センサ２２を内蔵し、その荷重センサ２２にボルト９の
締め付け力が加わらないようにしているから、荷重セン
サの耐荷重条件が低くなり、小型の荷重センサ２２を採
用でき、スペース的に余裕の小さい能動型エンジンマウ
ント１には非常に好適であり、コスト的にも有利にな
る。しかも、荷重センサ２２が能動型エンジンマウント
１と一体となっていれば、実際に車両に搭載する際の手
間数が少なくなるから、製造ラインにおける効率化を図
ることもできるという利点もある。

【００９０】ここで、本実施の形態では、能動型エンジ
ンマウント１が制御振動源に対応し、パルス信号生成器
２６が基準信号生成手段に対応し、コントローラ２５内
の駆動信号生成部２５Ａ，更新用基準信号演算部２５
Ｂ，フィルタ係数更新部２５Ｃ及び図５の処理が制御手
段に対応し、荷重センサ２２が残留振動検出手段に対応
し、コントローラ２５内の発散検出部２５Ｄ及び図６の
ステップ２０１，２０２の処理が発散検出手段に対応
し、コントローラ２５内の発散周波数検出部及び図６の
ステップ２０３，２０４の処理が発散周波数検出手段に
対応し、コントローラ２５内の伝達関数フィルタ修正部
２５Ｆ及び図６のステップ２０５の処理が発散抑制手段
に対応し、図６のステップ２０１の処理がバンドパス・
フィルタ手段に対応し、図６のステップ２０２の処理が
発散判定手段に対応する。

【００９１】図７は本発明の第２の実施の形態を示す図
であって、上記第１の実施の形態の図６と同様に発散検
出処理及び伝達関数フィルタ修正処理を示すフローチャ
ートである。なお、能動型振動制御装置の全体的な構成
や振動低減処理は上記第１の実施の形態と同様であるた
め、その図示及び説明は省略し、図７の処理中、図６の
処理と同様のステップには同じ符号を付し、その重複す
る説明は省略する。

【００９２】即ち、本実施の形態では、ステップ２０４
の処理で発散周波数ｆ_Dが検出されたら、ステップ３０
１に移行し、下記の（３）式に従って伝達関数フィルタ
Ｃ＾の発散周波数ｆ_Dの成分を修正する。

【００９３】Ｃ＾＝Ｃ＾−Ｃ＾（ｆ_D） ……（３）つまり、本実施の形態では、現在使用中の伝達関数フィ
ルタＣ＾から、発散周波数ｆ_Dに相当する分割伝達関数
フィルタＣ＾（ｆ_D）を差し引くことにより、新たな伝
達関数フィルタＣ＾を生成するようにしている。

【００９４】このような伝達関数フィルタＣ＾に対する
修正であっても、発散が検出された場合には、伝達関数
フィルタＣ＾から発散周波数ｆ_Dに相当する成分が除去
されるため、制御の発散の原因であった伝達関数フィル
タＣ＾の発散周波数ｆ_Dにおける位相ずれが実質的に解
消されたこととなって、制御の発散が抑制されるのであ
る。

【００９５】なお、場合によっては、制御の発散が十分
に解消された後に、伝達関数フィルタＣ＾に上記（３）
式に従って差し引いた分割伝達関数フィルタＣ＾
（ｆ_D）を加算するようにしてもよい。そして、かかる
加算を行った後に再び制御の発散が生じるのであれば、
再び上記（３）式の演算を行って分割伝達関数フィルタ
Ｃ＾（ｆ_D）を差し引き、その後は加算しないようにし
てもよい。

【００９６】その他の作用効果は、上記第１の実施の形
態と同様である。ここで、本実施の形態では、図７のス
テップ３０１の処理が発散抑制手段に対応する。

【００９７】なお、上記実施の形態では、上記（２）式
又は（３）式の演算を行うことにより伝達関数フィルタ
Ｃ＾の発散周波数ｆ_Dに相当する成分を修正するように
しているが、これに限定されるものではなく、例えば、
コントローラ２５の記憶領域に余裕があるのであれば、
伝達関数フィルタＣ＾を各周波数成分毎に分割した分割
伝達関数フィルタＣ＾（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）を、その
伝達関数フィルタＣ＾を再現するのに十分な個数全て記
憶しておき、ステップ２０５の処理では、発散周波数ｆ
_Dに相当する分割伝達関数フィルタＣ＾（ｆ_D）のみの
位相を変換してから、全ての分割伝達関数フィルタＣ＾
（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）を足し合わせて新たな伝達関数
フィルタＣ＾を生成するようにしてもよいし、ステップ
３０１の処理では、発散周波数ｆ_Dに相当する分割伝達
関数フィルタＣ＾（ｆ_D）を除いた全ての分割伝達関数
フィルタＣ＾（ｆ₁）〜Ｃ＾（ｆ_N）を足し合わせて新
たな伝達関数フィルタＣ＾を生成するようにしてもよ
く、そのような構成であっても、上記実施の形態と同様
の作用効果を得ることができる。

【００９８】また、上記第１の実施の形態では、ステッ
プ２０５の処理では、分割伝達関数フィルタＣ＾
（ｆ_D）の位相変換を進める方向の位相変換としている
が、これは振動の伝達系の特性に応じて実験等によって
適宜決定されるものである。場合によっては、制御の発
散が解消される方向を模索しながら、分割伝達関数フィ
ルタＣ＾（ｆ_D）の位相変換を進める或いは遅らせるよ
うにしてもよい。

【００９９】そして、上記実施の形態では、残留振動を
能動型エンジンマウント１に内蔵した荷重センサ２２に
よって検出しているが、これに限定されるものではな
く、例えば車室内の乗員足元位置にフロア振動を検出す
る加速度センサを配設し、その加速度センサの出力信号
を残留振動信号ｅとしてもよい。

【０１００】また、上記実施の形態では、コントローラ
２５における発散検出部２５Ｄは、各バンドパス・フィ
ルタ処理部で残留振動信号ｅを処理することにより発散
を検出するようにしているが、これに限定されるもので
はなく、残留振動信号ｅに代えて駆動信号ｙをバンドパ
ス・フィルタ処理部で処理して発散を検出するようにし
てもよい。また、残留振動信号ｅや駆動信号ｙをバンド
パス・フィルタ処理することなくそのレベルにのみ基づ
いて発散を検出し、発散が検出された場合にだけバンド
パス・フィルタ処理を行って、発散が生じている周波数
の大まかな帯域を検出するようにしてもよく、そのよう
にすれば、常時の演算負荷をさらに軽減することができ
る。

【０１０１】さらに、上記実施の形態では、本発明に係
る能動型騒音振動制御装置を、エンジン３０から車体３
５に伝達される振動を低減する車両用の能動型振動制御
装置に適用した場合について説明したが、本発明の適用
対象はこれに限定されるものではなく、例えば騒音源と
してのエンジン３０から車室内に伝達される周期的な騒
音を低減する能動型騒音制御装置であってもよい。かか
る能動型騒音制御装置とする場合には、車室内に制御音
を発生するための制御音源としてのラウドスピーカと、
車室内の残留騒音を検出する残留騒音検出手段としての
マイクロフォンとを設け、上記実施の形態と同様の演算
処理によって得られる駆動信号ｙに応じてラウドスピー
カを駆動させるとともに、マイクロフォンの出力を残留
騒音信号ｅとして適応ディジタルフィルタＷの各フィル
タ係数Ｗ_iの更新処理に用いればよい。そして、上記実
施の形態と同様のマスキング状態検出処理及び伝達関数
フィルタ同定処理を実行すれば、上記実施の形態と同様
の作用効果が得られる。

【０１０２】また、本発明の適用対象は車両に限定され
るものではなく、エンジン３０以外で発生する周期的な
振動や周期的な騒音を低減するための能動型振動制御装
置，能動型騒音制御装置であっても本発明は適用可能で
あり、適用対象に関係なく上記実施の形態と同等の作用
効果を奏することができる。例えば、工作機械からフロ
アや室内に伝達される周期的な振動，騒音を低減する装
置等であっても、本発明は適用可能である。

【０１０３】そして、上記実施の形態では、適応アルゴ
リズムとして同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアル
ゴリズムを適用した場合について説明したが、適用可能
な適応アルゴリズムはこれに限定されるものではなく、
例えば、通常のＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリ
ズム等であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示す車両の概略側面図であ
る。

【図２】能動型エンジンマウントの一例を示す断面図で
ある。

【図３】コントローラの機能構成を示すブロック図であ
る。

【図４】伝達関数フィルタ及び分割伝達関数フィルタの
関係を示す波形図である。

【図５】振動低減処理の概要を示すフローチャートであ
る。

【図６】第１の実施の形態における発散検出処理及び伝
達関数フィルタ修正処理の概要を示すフローチャートで
ある。

【図７】第２の実施の形態における発散検出処理及び伝
達関数フィルタ修正処理の概要を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１能動型エンジンマウント（制御振動源）２２荷重センサ（残留振動検出手段）２５コントローラ２５Ａ駆動信号生成部２５Ｂ更新用基準信号生成部２５Ｃフィルタ係数更新部２５Ｄ発散検出部（発散検出手段）２５Ｅ発散周波数検出部（発散周波数検出手段）２５Ｆ伝達関数フィルタ修正部（発散抑制手段）２６パルス信号生成器（基準信号生成手段）３０エンジン３５車体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者赤津洋介神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】騒音又は振動と干渉する制御音又は制御
振動を発生可能な制御音源又は制御振動源と、前記干渉
した後の残留騒音又は残留振動を検出し残留騒音信号又
は残留振動信号として出力する残留騒音検出手段又は残
留振動検出手段と、前記騒音又は振動の発生状態を検出
し基準信号として出力する基準信号生成手段と、前記残
留騒音信号又は残留振動信号及び前記基準信号に基づき
適応アルゴリズムに従って前記制御音源又は制御振動源
を駆動する駆動信号を生成し出力する制御手段と、を備
え、前記適応アルゴリズムは、前記制御音源又は制御振
動源と前記残留騒音検出手段又は残留振動検出手段との
間の伝達関数をモデル化した伝達関数フィルタを用いる
ようになっている能動型騒音振動制御装置において、制御が発散したことを検出する発散検出手段と、前記発
散が生じた周波数を発散周波数として検出する発散周波
数検出手段と、前記発散が生じた場合に前記伝達関数フ
ィルタの各周波数成分のうち前記発散周波数の成分を調
整することにより発散を抑制する発散抑制手段と、を設
けたことを特徴とする能動型騒音振動制御装置。
【請求項２】前記伝達関数フィルタを少なくとも前記
発散が生じる可能性のある周波数成分について分割した
分割伝達関数フィルタを有し、前記発散抑制手段は、現
時点の前記伝達関数フィルタから前記発散周波数に相当
する前記分割伝達関数フィルタを差し引き、その結果
に、前記発散周波数に相当する前記分割伝達関数フィル
タをその位相を変換してから足し合わせて新たな伝達関
数フィルタを生成するようになっている請求項１記載の
能動型騒音振動制御装置。
【請求項３】前記伝達関数フィルタを各周波数成分毎
に分割した分割伝達関数フィルタを有し、前記発散抑制
手段は、前記発散周波数に相当する前記分割伝達関数フ
ィルタのみの位相を変換してから前記各分割伝達関数フ
ィルタを足し合わせて新たな伝達関数フィルタを生成す
るようになっている請求項１記載の能動型騒音振動制御
装置。
【請求項４】前記伝達関数フィルタを少なくとも前記
発散が生じる可能性のある周波数成分について分割した
分割伝達関数フィルタを有し、前記発散抑制手段は、現
時点の前記伝達関数フィルタから前記発散周波数に相当
する前記分割伝達関数フィルタを差し引いて新たな伝達
関数フィルタを生成するようになっている請求項１記載
の能動型騒音振動制御装置。
【請求項５】前記伝達関数フィルタを各周波数成分毎
に分割した分割伝達関数フィルタを有し、前記発散抑制
手段は、前記発散周波数に相当する前記分割伝達関数フ
ィルタを除く前記各分割伝達関数フィルタを足し合わせ
て新たな伝達関数フィルタを生成するようになっている
請求項１記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項６】前記発散検出手段は、前記残留騒音信号
又は残留振動信号若しくは前記駆動信号をバンドパス・
フィルタ処理するバンドパス・フィルタ手段と、このバ
ンドパス・フィルタ手段の処理結果に基づいて発散が生
じているか否かを判定する発散判定手段と、を有し、前
記発散周波数検出手段は、前記発散判定手段が発散が生
じていると判定した場合に判定の基礎とした前記バンド
パス・フィルタの通過周波数帯域と前記基準信号の基本
周波数とに基づいて前記発散周波数を検出するようにな
っている請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の能動
型騒音振動制御装置。
【請求項７】前記発散周波数検出手段は、前記判定の
基礎とした前記バンドパス・フィルタの通過周波数帯域
に含まれる各周波数のうち、前記基準信号の基本周波数
の整数倍の周波数を前記発散周波数として検出するよう
になっている請求項６記載の能動型騒音振動制御装置。