JPH09303477A - 能動型騒音振動制御装置 - Google Patents

能動型騒音振動制御装置

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JPH09303477A
JPH09303477A JP8121910A JP12191096A JPH09303477A JP H09303477 A JPH09303477 A JP H09303477A JP 8121910 A JP8121910 A JP 8121910A JP 12191096 A JP12191096 A JP 12191096A JP H09303477 A JPH09303477 A JP H09303477A
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noise
signal
residual
control
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JP8121910A
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Kazue Aoki
和重 青木
Tsutomu Hamabe
勉 浜辺
Shigeki Sato
佐藤　　茂樹
Yosuke Akatsu
洋介 赤津
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】制御の高次発散を簡易且つ確実に検出する。 【解決手段】高次発散検出処理として、図４に示す処理
を実行する。先ず、ステップ１２１で車速検出信号Ｖを
読み込み、ステップ１２２に移行しその車速検出信号Ｖ
が車両が実質的に停車していると判断できる極低車速Ｖ
thを越えているか否かを判定する。この判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合にはステップ１２３に移行して判定値ＷH を
演算する。判定値ＷH は、適応ディジタルフィルタＷの
基本次数の一周期内に含まれる各フィルタ係数Ｗi か
ら、半周期だけずれた二つのフィルタ係数Ｗk とフィル
タ係数Ｗk+N2とをサンプリングし、それらサンプリング
された二つの値の和の絶対値の、その一周期分の総和で
ある。判定値ＷH が求まったらステップ１２４に移行
し、その判定値ＷH が所定のしきい値Ｗthよりも大きい
か否かを判定し、この判定が「ＹＥＳ」の場合にはステ
ップ１２７に移行して発散抑制処理を実行する。

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
ムに従ってフィルタ係数が更新される適応ディジタルフ
ィルタを用いて、周期的な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、制御の高次発散を簡易且つ確実に検出できる
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７−２３９６９０号公報に
開示されたものがある。
【０００３】即ち、上記従来の装置は、エンジン等の騒
音源から車室内に伝達される周期的な騒音又は車体を伝
搬する周期的な振動に、制御音又は制御振動を干渉させ
ることにより騒音又は振動の低減を図る車両用能動型騒
音制御装置及び車両用能動型振動制御装置に関し、特
に、騒音又は振動の発生状態を表す基準信号を適応ディ
ジタルフィルタでフィルタ処理して制御音源又は制御振
動源を駆動する駆動信号を生成する一方で、適応アルゴ
リズムに従って適応ディジタルフィルタのフィルタ係数
を逐次更新するようにした装置に関するものである。
【０００４】そして、かかる従来の装置にあっては、適
応アルゴリズムとして例えば同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−
Ｘ ＬＭＳアルゴリズム等を適用した場合に特に問題と
なる高次発散を検出し、高次発散に対する対処を的確に
行えるようにしていた。具体的には、上記従来の装置で
は、残留騒音信号，残留振動信号又は駆動信号の、基準
信号の一周期内における極大値及び極小値を検出し、そ
れら極大値と極小値との出現間隔及び差に基づいて、制
御が発散しているか否かを判定するようにしていた。つ
まり、周期的な騒音や振動を低減する制御が正常に実行
されている状況であれば、残留騒音信号，残留振動信号
又は駆動信号の周期は、基準信号の周期に一致するはず
であるのに対し、制御が高次発散傾向となると、残留騒
音信号，残留振動信号又は駆動信号には基準信号よりも
高次の成分が出現し、しかもその高次の成分は高次発散
の傾向が強まれば強まるほど大きくなるものである。そ
こで、残留騒音信号，残留振動信号又は駆動信号の極大
値及び極小値の出現間隔及び差に基づけば、制御の高次
発散の有無及び発散の程度を判断することができるので
ある。
【０００５】そして、この従来の装置にあっては、各信
号をＦＦＴ等を用いて周波数分析することなく、制御の
高次発散を検出することができるため、演算処理装置に
おける大幅な演算負荷の増大を招かないという利点もあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】確かに、上記公報記載
の従来の装置によれば、制御の発散の有無及び程度を検
出することはできるし、しかもＦＦＴ等を用いる場合に
比べて演算負荷が小さいという利点があるが、それで
も、極大値及び極小値の探索処理、極大値及び極小値の
出現間隔や差の演算処理、発散の判断処理等の各種の演
算処理を実行しなければならないため、実際に騒音振動
低減制御と並列に発散検出処理を実行するためには、演
算能力の高い従って高価なマイクロプロセッサ等を用い
なければならなかった。即ち、発散検出処理に必要な演
算処理のさらなる簡略化が望まれていたのである。
【０００７】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、制御の
高次発散を簡易且つ確実に検出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。
【０００８】
【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、適応アルゴリズムに従って
フィルタ係数が更新される適応ディジタルフィルタを用
いて、周期的な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おいて、前記適
応ディジタルフィルタの出力信号若しくは前記騒音又は
振動の残留状態を表す信号から、加算した場合にその信
号の基本次数成分が相殺されるような二つの値をサンプ
リングし、そのサンプリングされた二つの値の和に基づ
いて制御の発散を判定するようにした。
【０００９】また、上記目的を達成するために、請求項
２に係る発明は、騒音源又は振動源から発せられる周期
的な騒音又は周期的な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、前記周期的
な騒音又は周期的な振動の発生状態を表す基準信号を生
成する基準信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応デ
ィジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタ
ルフィルタでフィルタ処理し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する駆動信号生成手段
と、前記干渉後の騒音又は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、前記基準信号及び前記残留騒音信号
又は残留振動信号に基づき適応アルゴリズムに従って前
記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するフ
ィルタ係数更新手段と、を備えた能動型騒音振動制御装
置において、前記駆動信号の略半周期位相がずれた二つ
の値の和に基づいて制御の発散を判定する発散判定手段
を設けた。
【００１０】そして、上記目的を達成するために、請求
項３に係る発明は、騒音源又は振動源から発せられる周
期的な騒音又は周期的な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、前記周期
的な騒音又は周期的な振動の発生状態を表す基準信号を
生成する基準信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応
ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジ
タルフィルタでフィルタ処理し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する駆動信号生成手段
と、前記干渉後の騒音又は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、前記基準信号及び前記残留騒音信号
又は残留振動信号に基づき適応アルゴリズムに従って前
記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するフ
ィルタ係数更新手段と、を備えた能動型騒音振動制御装
置において、前記残留騒音信号又は残留振動信号の略半
周期位相がずれた二つの値の和に基づいて制御の発散を
判定する発散判定手段を設けた。
【００１１】さらに、上記目的を達成するために、請求
項４に係る発明は、騒音源又は振動源としてのエンジン
から発せられる周期的な騒音又は周期的な振動と干渉す
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、前記周期的な騒音又は周期的な振動の発生状態
を表す基準信号を生成する基準信号生成手段と、フィル
タ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号
を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記
制御音源又は制御振動源を駆動する駆動信号を生成する
駆動信号生成手段と、前記干渉後の騒音又は振動を検出
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、前記基準信号及び
前記残留騒音信号又は残留振動信号に基づき適応アルゴ
リズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ
係数を更新するフィルタ係数更新手段と、を備えた車両
用の能動型騒音振動制御装置において、車速を検出する
車速検出手段と、この車速検出手段によって検出された
車速が極低車速以下であるか否かを判定する車速判定手
段と、この車速判定手段によって車速が極低車速以下で
あると判定された場合には前記残留騒音信号又は残留振
動信号の略半周期位相がずれた二つの値の和に基づいて
制御の発散を判定し且つ前記車速判定手段によって車速
が極低車速を越えていると判定された場合には前記駆動
信号の略半周期位相がずれた二つの値の和に基づいて制
御の発散を判定する発散判定手段と、を設けた。
【００１２】そして、請求項５に係る発明は、上記請求
項１〜４に係る発明である能動型騒音振動制御装置にお
いて、前記発散判定手段は、前記和の絶対値の一周期分
の総和が所定のしきい値よりも大きい場合に制御が発散
していると判定するようにした。
【００１３】さらに、請求項６に係る発明は、上記請求
項５に係る発明である能動型騒音振動制御装置を車両に
適用するとともに、車両のエンジンを前記騒音源又は振
動源とし、前記しきい値をエンジン回転数に応じた変数
とした。
【００１４】これに対し、請求項７に係る発明は、上記
請求項５に係る発明である能動型騒音振動制御装置を車
両に適用するとともに、車両のエンジンを前記騒音源又
は振とし、前記しきい値をエンジンの吸入負圧に応じた
変数とした。
【００１５】また、請求項８に係る発明は、上記請求項
５に係る発明である能動型騒音振動制御装置を車両に適
用するとともに、車両のエンジンを前記騒音源又は振動
源とし、前記しきい値を変速機のシフト位置に応じた変
数とした。
【００１６】そして、請求項９に係る発明は、上記請求
項５に係る発明である能動型騒音振動制御装置を車両に
適用するとともに、車両のエンジンを前記騒音源又は振
動源とし、前記しきい値をアクセル開度に応じた変数と
した。
【００１７】ここで、請求項１に係る発明である能動型
騒音振動制御装置は、周期的な騒音又は振動を低減する
ための装置であるから、適応ディジタルフィルタの各フ
ィルタ係数が適応アルゴリズムに従って更新され、その
更新演算が繰り返し行われて各フィルタ係数がある程度
収束すると、適応ディジタルフィルタの出力信号の基本
周期は、低減対象である周期的な騒音又は振動の周期に
一致するようになる。そして、適応ディジタルフィルタ
のフィルタ係数が収束した状態では、騒音又は振動の残
留状態を表す信号に含まれる周期的な騒音又は振動の成
分は、制御開始前よりも低いレベルとなる。
【００１８】これに対し、偶発的な外乱等による高調波
が制御系に入り込んでしまい、その高調波成分が適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数の更新に影響を与える
と、適応ディジタルフィルタの基本周波数の高調波成分
のレベルが増大してしまう。すると、そのような高調波
成分を含む適応ディジタルフィルタを用いて騒音又は振
動の低減制御が実行されるようになるから、その高調波
成分に対応した高調波騒音又は高調波振動が制御系に放
出され、騒音又は振動の残留状態を表す信号にその高調
波騒音又は高調波振動の成分が含まれるようになる。
【００１９】このように、制御系が高次発散の傾向にな
ると、適応ディジタルフィルタの出力信号や、周期的な
騒音又は振動の残留状態を表す信号には、低減対象であ
る騒音又は振動の基本次数成分の高次成分が含まれるよ
うになるが、それら出力信号や残留状態を表す信号に
は、周期的な騒音又は振動の基本次数成分も含まれてい
るから、出力信号又は残留状態を表す信号のレベル等を
単純に観測するだけでは高次発散の有無や程度は判断で
きない。
【００２０】しかし、この請求項１に係る発明にあって
は、適応ディジタルフィルタの出力信号若しくは騒音又
は振動の残留状態を表す信号から所定の二つの値をサン
プリングし、そのサンプリングされた二つの値の和に基
づいて、制御の発散を判断するようにしているから、高
次発散の有無及び程度を容易に検出できるようになって
いる。つまり、低減対象が周期的な騒音又は振動である
ため、その周期的な騒音又は振動の基本次数成分は正弦
波曲線を描くから、二つのサンプリング値の位相差を適
宜選定すれば、それら二つのサンプリング値を加算する
とその信号に含まれる基本次数成分が相殺されるように
なる。これに対し、それら二つのサンプリング値を加算
しても、基本周波数の２倍や４倍の周波数成分は相殺さ
れることなく、むしろ増幅されて加算結果に残ることに
なるから、その加算結果に基づけば、駆動信号や残留状
態を表す信号に基本周期の２次や４次の成分がどの程度
含まれているかを容易に判断することができる。よっ
て、この請求項１に係る発明のように、サンプリングさ
れた二つの値の和に基づけば、制御の２次や４次等の高
次の発散が判定される。
【００２１】次に、請求項２に係る発明にあっては、基
準信号生成手段が周期的な騒音又は振動の発生状態を表
す基準信号を生成し、駆動信号生成手段が、その基準信
号を適応ディジタルフィルタでフィルタ処理することに
より駆動信号を生成し、その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し、そ
の制御音又は制御振動が低減対象である周期的な騒音又
は振動と干渉する。そして、残留騒音検出手段又は残留
振動検出手段が、干渉後の騒音又は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し、フィルタ係数更
新手段が、基準信号及び残留騒音信号（又は、基準信号
及び残留振動信号）に基づき、適応アルゴリズムに従っ
て適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する。
以上が、騒音又は振動の低減制御の基本的な動作であ
る。
【００２２】さらに、発散判定手段が、駆動信号の略半
周期位相がずれた二つの値の和に基づいて制御の発散を
判定する。即ち、適応ディジタルフィルタの出力である
駆動信号の略半周期位相がずれた二つの値に含まれる基
本周期（低減対象である周期的な騒音又は振動の周期）
成分は、理論的には大きさは等しくて極性が異なるはず
であるから、それら二つの値を加算すると、その基本次
数成分は相殺されるようになる。
【００２３】これに対し、その基本次数成分の２次や４
次の成分は、それら二つの値を加算しても相殺されるこ
とはない。このため、それら二つの値の和に基づいて、
駆動信号に基本周期の２次や４次の成分がどの程度含ま
れているかを容易に判断することができるから、制御の
発散が判定できるのである。
【００２４】また、請求項３に係る発明にあっても、騒
音又は振動の低減制御の基本的な動作は上記請求項２に
係る発明の場合と同様である。そして、この請求項３に
係る発明にあっては、発散判定手段が、残留騒音信号又
は残留振動信号の略半周期位相がずれた二つの値の和に
基づいて制御の発散を判定する。残留騒音信号又は残留
振動信号の略半周期位相がずれた二つの値に含まれる基
本周期（低減対象である周期的な騒音又は振動の周期）
成分は、理論的には大きさは等しくて極性が異なるはず
であるから、それら二つの値を加算すると、その基本次
数成分は相殺されるようになる。
【００２５】これに対し、その基本次数成分の２次や４
次の成分は、それら二つの値を加算しても相殺されるこ
とはない。このため、それら二つの値の和に基づいて、
残留騒音信号又は残留振動信号に基本周期の２次や４次
の成分がどの程度含まれているかを容易に判断すること
ができるから、制御の発散が判定できるのである。
【００２６】さらに、請求項４に係る発明にあっても、
適用対象が車両であり、騒音源又は振動源がエンジンに
限定されることを除いては、騒音又は振動の低減制御の
基本的な動作は上記請求項２に係る発明の場合と同様で
ある。
【００２７】そして、この請求項４に係る発明にあって
は、車速検出手段が車速を検出すると、車速判定手段
が、その検出された車速が極低車速以下であるか否かを
判定する。つまり、車速判定手段によって、車両が実質
的に停車している状態（極低車速で走行している状態及
び停車している状態）であるか、車両が走行中であるか
が判定される。そして、発散判定手段は、車速判定手段
によって車両が実質的に停車している状態であると判定
された場合には、残留騒音信号又は残留振動信号に基づ
き上記請求項３に係る発明と同様に制御の発散を判定す
る一方、車速判定手段によって車両が走行中であると判
定された場合には、駆動信号に基づき上記請求項２に係
る発明と同様に制御の発散を判定する。
【００２８】即ち、車両が実質的に停車している状況で
は、エンジン以外の騒音源や振動源からは騒音や振動
（例えば、車輪及び路面間で発生するロード・ノイズ
や、風切り音等）は発生していない若しくは発生してい
ても極低レベルであるから、残留騒音信号や残留振動信
号は、エンジンで発生した周期的な騒音又は振動と、制
御音又は制御振動との干渉結果が支配的となる。そし
て、この状況で低減制御が有効であれば、残留騒音信号
や残留振動信号に含まれる基本次数成分は小さく、相対
的に高次成分が大きくなる。しかし、車両が実質的に停
車している状況では、エンジンで発生する比較的高レベ
ルのアイドル騒音やアイドル振動を低減するために、適
応ディジタルフィルタの基本次数成分のレベルが大きく
なっているから、高次発散の傾向となったとしても、そ
の高次成分がある程度大きくなるまで基本次数成分にマ
スキングされて検出し難い。
【００２９】これに対し、車両走行中には、エンジン以
外の騒音源や振動源で発生した騒音や振動が、残留騒音
検出手段又は残留振動検出手段によって検出されて残留
騒音信号又は残留振動信号に含まれてしまうから、高次
発散の判定にとってはノイズ成分が大きく、高次発散を
見逃す可能性や高次発散を誤検出する可能性が停車時に
比べて大きくなる。しかし、車両走行中であっても、適
応ディジタルフィルタには、エンジン以外の騒音源や振
動源から発せられた騒音や振動の成分は入り難いし、走
行中には比較的高レベルのアイドル騒音やアイドル振動
は発生しないから適応ディジタルフィルタの基本次数成
分のレベルは停車時に比べて比較的小さいので、相対的
に高次成分は検出し易い。
【００３０】以上から、車両のエンジンを騒音源又は振
動源とする能動型騒音振動制御装置にあっては、この請
求項４に係る発明のように、車両が実質的に停車してい
ると判定された場合には、残留騒音信号又は残留振動信
号に基づいて制御の発散を判定し、車両走行中には、駆
動信号に基づいて制御の発散を判定することが、効率的
な制御を実行する上で有利なのである。
【００３１】そして、請求項５に係る発明にあっては、
発散判定手段は、サンプリングされる二つの値の和の絶
対値の一周期分（周期的な騒音又は振動の一周期分）の
総和を求め、その総和に基づいて制御の発散を判定する
から、高次発散を見逃す可能性が極めて小さくなる。つ
まり、基本次数成分に対する高次成分の情報は、基本周
期の一周期内に全て含まれているから、その一周期全体
の情報に基づけば高次発散を高い確率で検出することが
できるのである。
【００３２】さらに、請求項６〜９に係る発明にあって
は、請求項５に係る発明である能動型騒音振動制御装置
の発散判定手段が用いるしきい値を、発生する騒音又は
振動のレベルが推定可能な要因に基づいた変数としてい
るため、高次発散をより正確に検出できるようになる。
【００３３】即ち、この能動型騒音振動制御装置を車両
に適用するとともに、エンジンを騒音源又は振動源とし
た場合に、エンジンで発生する騒音又は振動の周波数は
エンジン回転数から一義的に求まるものであるし、発生
する騒音又は振動の周波数が異なれば、車体の共振特性
等の影響から干渉位置における騒音又は振動のレベルも
変わってくる。そして、干渉位置における騒音又は振動
のレベルに応じて、適応ディジタルフィルタの各フィル
タ係数の大きさや、周期的な騒音又は振動の残留状態を
表す信号（残留騒音信号，残留振動信号）のレベルが変
わるから、高次発散を判定するためのしきい値が固定で
は、高次発散の誤検出又は見逃しの可能性が大きくなる
ことを避けられないが、請求項６に係る発明のように、
所定のしきい値をエンジン回転数に応じた変数とすれ
ば、高次発散の検出がより正確になるのである。
【００３４】また、車両のエンジンを騒音源又は振動源
とした場合、干渉位置における騒音や振動のレベルは、
エンジンの吸入負圧によっても大きさが変わってくる。
よって、請求項７に係る発明のように、所定のしきい値
をエンジンの吸入負圧に応じた変数とすれば、高次発散
の検出がより正確になるのである。
【００３５】そして、車両のエンジンを騒音源又は振動
源とした場合、干渉位置における騒音や振動のレベル
は、変速機のシフト位置によっても変わってくる。例え
ば、自動変速機であれば、シフト位置がニュートラル位
置にある場合とドライブ位置にある場合とでは、エンジ
ンで発生した騒音や振動の共振系が異なってくるし、ま
た振動等の伝達経路も異なってくるから、干渉位置にお
ける騒音又は振動のレベルも変わってくるのである。よ
って、請求項８に係る発明のように、所定のしきい値を
シフト位置に応じた変数とすれば、高次発散の検出がよ
り正確になるのである。
【００３６】さらに、車両のエンジンを騒音源又は振動
源とした場合、干渉位置における騒音や振動のレベル
は、アクセルの開度によっても変わってくる。一般的
に、アクセル開度が大きい程、エンジンで発生する騒音
のレベルが大きくなる傾向があるからである。よって、
請求項９に係る発明のように、所定のしきい値をアクセ
ル開度に応じた変数とすれば、高次発散の検出がより正
確になるのである。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
適宜サンプリングされた二つの値の和に基づいて制御の
発散を判定するようにしたため、制御の高次発散を極め
て簡単に且つ正確に検出することができるという効果が
ある。
【００３８】特に、請求項４に係る発明によれば、発散
判定手段が判定に用いる信号を車速に応じて切り換える
ようにしたため、制御の高次発散を効率的に行え、より
正確に高次発散を検出できるという効果もある。
【００３９】また、請求項５に係る発明によれば、高次
発散を見逃す可能性が極めて小さくなるから、高精度に
高次発散を検出できるという効果もある。さらに、請求
項６〜９に係る発明によれば、判定に用いるしきい値を
所定の容易に応じた変数としたため、さらに高精度に高
次発散を検出できるという効果もある。
【００４０】
【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。
【００４１】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。
【００４２】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。
【００４３】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。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】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。
【００５５】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。
【００５６】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。
【００５７】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−Ｘ ＬＭＳ
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。
【００５８】具体的には、コントローラ２５は、フィル
タ係数Ｗi （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Ｗi を適宜更新する処
理を実行するようになっている。
【００５９】適応ディジタルフィルタＷの更新式は、Ｆ
ｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムに従った下記
の（１）式のようになる。 Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）−μＲT ｅ（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ＲT 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。
【００６０】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Ｗi 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。
【００６１】さらに、本実施の形態では、車速を検出す
る車速センサ２８が設けられていて、その車速センサ２
８が検出した車速検出信号Ｖが、コントローラ２５に供
給されるようになっている。
【００６２】そして、コントローラ２５は、上記のよう
な駆動信号ｙの出力処理及び適応ディジタルフィルタＷ
の各フィルタ係数Ｗi の更新処理を実行する一方で、そ
の適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の値又
は残留振動信号ｅのサンプリング値に基づいて、制御の
高次発散傾向を検出するための発散検出処理を実行する
ようになっている。
【００６３】即ち、コントローラ２５内では、適応ディ
ジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗi の更新処理が一
巡する度に、発散検出処理が実行されるようになってい
て、その発散検出処理では、先ず、車速センサ２８から
供給される車速検出信号Ｖに基づいて車両が実質的に停
車していると見なせるか否かが判定され、車両が実質的
に停車している場合には、残留振動信号ｅに基づいて発
散を検出するための演算処理が行われ、車両が走行して
いる場合には、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係
数Ｗi に基づいて発散を検出するための演算処理が行わ
れるようになっている。
【００６４】そして、それら発散を検出するための演算
処理の結果、制御の高次発散が確認されなかった場合に
は、そのまま発散検出処理を終了してメインの処理に復
帰するが、制御の高次発散が確認された場合には、その
高次発散を抑制するための所定の発散抑制処理が実行さ
れるようになっている。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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３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ＲT 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ＲT がまとめて演算される。
【００６８】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Ｗi
が駆動信号ｙとして出力される。
【００６９】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。
【００７０】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
Ｗj が上記（１）式に従って更新される。
【００７１】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。
【００７２】ステップ１０９では、カウンタｊが、出力
回数Ｔy （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Ｔy 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Ｗi 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Ｗi 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。
【００７３】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１２
０に移行する。
【００７４】ステップ１２０では、制御の高次発散を検
出するための発散検出処理が実行されるが、その内容に
ついては後述する。そして、ステップ１２０からステッ
プ１１１に移行してカウンタ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。
【００７５】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Ｔy 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。
【００７６】このような図３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Ｗi が順番に
駆動信号ｙとして供給される。
【００７７】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。
【００７８】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。
【００７９】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Ｗi は、同期式Ｆｉｌｔｅ
ｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳ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Ｗi 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。
【００８０】一方、ステップ１２０における発散検出処
理の具体的な流れは、図４に示すようになっていて、先
ず、そのステップ１２１において、車速検出信号Ｖが読
み込まれる。そして、ステップ１２２に移行し、その車
速検出信号Ｖが、車両が実質的に停車していると判断で
きる極低車速Ｖth（例えば、Ｖth＝５ｋｍ／ｈ）を越え
ているか否かが判定される。
【００８１】このステップ１２２の判定が「ＹＥＳ」の
場合、つまり車両が走行中であると判断された場合に
は、ステップ１２３に移行して、下記の（２）式に従っ
て高次発散判定用の判定値ＷH を演算する。
【００８２】
【数１】 ……（２）
【００８３】ただし、Ｎ２は、適応ディジタルフィルタ
Ｗの現時点のタップ数に相当する出力回数Ｔy を半分に
した値の小数点以下を切り捨てた整数から、さらに１を
引いた整数である。つまり、この判定値ＷH は、適応デ
ィジタルフィルタＷの基本次数の一周期内に含まれる各
フィルタ係数Ｗi から、半周期だけずれた二つのフィル
タ係数Ｗk とフィルタ係数Ｗk+N2とをサンプリングし、
それらサンプリングされた二つの値の和の絶対値の、そ
の一周期分の総和である。なお、出力回数Ｔyが奇数の
場合には、フィルタ係数Ｗk とフィルタ係数Ｗk+N2と
は、厳密に半周期位相がずれてはおらず、略半周期位相
がずれている二つの値を加算することになる。
【００８４】即ち、エンジン３０で発生する振動が周期
的であるため、ある程度収束した状態での適応ディジタ
ルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗi は、例えば図５に示
すように正弦波状の軌跡を描くようになる。なお、図５
の例は、出力回数Ｔy ＝１４の場合であって、１４個の
フィルタ係数Ｗ0 〜Ｗ13で適応ディジタルフィルタＷが
形成されている。そして、この図５に示すような適応デ
ィジタルフィルタＷの場合には、上記（２）式は、 ＷH ＝｜Ｗ0 ＋Ｗ7 ｜＋｜Ｗ1 ＋Ｗ8 ｜＋｜Ｗ2 ＋Ｗ9
｜＋｜Ｗ3 ＋Ｗ10｜＋｜Ｗ4 ＋Ｗ11｜＋｜Ｗ5 ＋Ｗ12｜
＋｜Ｗ6 ＋Ｗ13｜ という演算になる。
【００８５】そして、判定値ＷH が求まったら、ステッ
プ１２４に移行し、その判定値ＷHが所定のしきい値Ｗ
thよりも大きいか否かを判定し、このステップ１２４の
判定が「ＮＯ」の場合には、高次発散は検出されなかっ
たものと判断し、このまま図３の処理に復帰してステッ
プ１１１に移行する。
【００８６】一方、ステップ１２２の判定が「ＮＯ」の
場合、つまり車両が実質的に停車していると判断された
場合には、ステップ１２５に移行し、下記の（３）式に
従って高次発散判定用の判定値ＥH を演算する。
【００８７】
【数２】 ……（３）
【００８８】ただし、Ｎ２は、上記（２）式の場合と同
様であり、ｎは添え字の最新の値である。つまり、判定
値ＥH は、残留振動信号ｅの基本次数の一周期内に含ま
れる各残留振動信号ｅ（ｎ）から、半周期だけずれた二
つの残留振動信号ｅ（ｋ）と残留振動信号ｅ（ｋ−Ｎ
２）とをサンプリングし、それらサンプリングされた二
つの値の和の絶対値の、その一周期分の総和である。な
お、出力回数Ｔy が奇数の場合には、残留振動信号ｅ
（ｋ）と残留振動信号ｅ（ｋ−Ｎ２）とは、厳密に半周
期位相がずれてはおらず、略半周期位相がずれている二
つの値を加算することになる。
【００８９】残留振動信号ｅは、エンジン３０で発生し
た振動と能動型エンジンマウント１で発生した制御振動
とが干渉した後に残留している振動を表す信号であるか
ら、その残留振動信号ｅを時間軸上に並べると、図５に
示したような適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係
数Ｗi と同様に正弦波状となるが、エンジン３０で発生
した振動はある程度打ち消されるため、その残留振動信
号ｅの基本次数成分の振幅レベルは振動低減制御を実行
していない場合に比べて低くなっている。そして、出力
回数Ｔy ＝１４であり、現時点の添え字ｎを０とすれ
ば、上記（３）式は、 ＥH ＝｜ｅ（−６）＋ｅ（−１３）｜＋｜ｅ（−５）＋
ｅ（−１２）｜＋｜ｅ（−４）＋ｅ（−１１）｜＋｜ｅ
（−３）＋ｅ（−１０）｜＋｜ｅ（−２）＋ｅ（−９）
｜＋｜ｅ（−１）＋ｅ（−８）｜＋｜ｅ（０）＋ｅ（−
７）｜ という演算になる。
【００９０】そして、判定値ＥH が求まったら、ステッ
プ１２６に移行し、その判定値ＥHが所定のしきい値Ｅ
thよりも大きいか否かを判定し、このステップ１２６の
判定が「ＮＯ」の場合には、高次発散は検出されなかっ
たものと判断し、このまま図３の処理に復帰してステッ
プ１１１に移行する。
【００９１】しかし、ステップ１２４又は１２６の判定
が「ＹＥＳ」の場合には、高次発散が検出されたものと
判断し、ステップ１２７に移行して、発散抑制処理を実
行してから図３の処理に復帰する。なお、ステップ１２
７で実行される発散抑制処理は、ここでは特に限定され
るものではないが、例えば、適応ディジタルフィルタＷ
の各フィルタ係数Ｗi を初期値にリセットする、適応デ
ィジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗi の値を所定比
率（例えば５０％）で縮小する、適応ディジタルフィル
タＷをローパス・フィルタ処理して高周波成分を除去す
る、等が考えられる。
【００９２】このように本実施の形態では、振動低減制
御と並行して高次発散を検出する処理を実行し、かかる
処理で高次発散が検出された場合にはそれを抑制する処
理を実行するようになっているから、制御が本格的な高
次発散に至ることを回避できるという利点がある。この
ため、高次発散による振動が乗員に不快感を与えること
を防止できるのである。
【００９３】しかも、その高次発散の検出のために新た
に必要となる演算処理が、基本的には上記（２）式や
（３）式で示したような簡単な加算演算であるから、演
算負荷の増大は極僅かで済み、本実施の形態のように振
動低減制御と並列に高次発散の検出処理を行う場合で
も、特に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。
【００９４】即ち、例えば図４のステップ１２４で高次
発散の判定に用いる判定値ＷH の基本要素は、上記
（２）式からも明らかなように、適応ディジタルフィル
タＷのフィルタ係数Ｗi のうち、半周期分だけ位相がず
れた二つのフィルタ係数Ｗk 及びＷk+N2の和であるが、
半周期分だけ位相がずれた二つの値には、その基本次数
成分や、高次成分のうちの奇数次数成分は、正負逆の大
きさで含まれているから、それら二つの値を加算する
と、それら基本次数成分や３次等の次数成分は消滅又は
減少するようになる。これに対し、それら二つの値に
は、基本次数成分の高次成分のうち、偶数次数成分は略
同じ大きさで含まれているから、それら二つの値を加算
すると、基本次数の２次や４次等の高次成分は、さらに
強調されることになる。かかる関係は、残留振動信号ｅ
においても同様である。
【００９５】このため、それら二つの値の和に基づけ
ば、２次や４次等の高次発散を判定することが可能にな
るのである。特に、本実施の形態にあっては、その二つ
の和の一周期分の総和を判定値ＷH又はＥH とし、その
判定値ＷH 又はＥH が所定のしきい値Ｗth又はＥthを越
える場合に高次発散を検出したと判断するようにしてい
るため、高次発散の検出をより高精度に行えるようにな
っている。即ち、基本次数の高次成分は、その基本次数
成分の一周期内に全て含まれているから、その基本次数
の一周期を範囲として判定値ＷH 又はＥH を求めれば、
２次や４次等の高次成分を確実に判定値ＷH 又はＥH に
含ませることができ、その結果、高次発散の見逃しの可
能性や、高次発散の誤検出の可能性が小さくなるのであ
る。
【００９６】図６は、本発明者等が行ったシミュレーシ
ョンの結果を示すグラフであって、故意に基本次数の４
次成分を成長させて４次発散を発生させた場合における
判定値ＷH を、同じときの適応ディジタルフィルタＷを
ＦＦＴ処理して得られる４次成分パワーと比較して示す
ものである。なお、図６の横軸は時間であって数字の小
さい方から大きい方に時間は流れており、縦軸は、判定
値ＷH 及び４次成分パワーを示していて、各時刻におけ
る右側の棒グラフが判定値ＷH を示し、左側の棒グラフ
がＦＦＴの結果を示している。このシミュレーション結
果からも判るように、高次発散の判定に用いた判定値Ｗ
H は、適応ディジタルフィルタＷをＦＦＴ処理すること
より得られる４次成分パワーと同じように成長する。な
お、特に図示はしないが、同様のシミュレーションを２
次発散について行った場合でも、同等の結果が得られて
いる。
【００９７】つまり、本実施の形態のように、ＦＦＴ処
理等をすることなく簡易に求められる判定値ＷH 又はＥ
H を用いても、基本次数の２次や４次の発散を確実に検
出することができるのである。
【００９８】さらに、本実施の形態では、車速検出信号
Ｖに基づいてステップ１２２の判定を行い、その判定結
果に従ってステップ１２３又はステップ１２５のいずれ
かに移行して判定値ＷH 又はＥH を演算するようにして
いるため、判定に用いるしきい値ＷthやＥthを適切な値
に設定でき、効率的な発散検出処理が実行されるように
なっている。
【００９９】即ち、図４のステップ１２２の判定が「Ｎ
Ｏ」の場合は、車両は実質的に停車してるから、残留振
動信号ｅには、路面側からサスペンションやメンバ３５
等を介して能動型エンジンマウント１に入力される振動
の成分は含まれていない若しくは含まれていたとしても
極低レベルである。そして、振動低減制御が有効に機能
していれば、エンジン３０で発生した振動は能動型エン
ジンマウント１を通じる際に低減されるから、残留振動
信号ｅには、エンジン３０で発生した振動の基本次数成
分は低レベルで含まれることになるから、相対的には高
次成分が大きいことになる。これに対し、かかる状況で
は、エンジンで発生する比較的高レベルのアイドル振動
等を低減するために、適応ディジタルフィルタＷの基本
次数成分のレベルが大きくなっているから、相対的に高
次成分は小さい。
【０１００】よって、車両が実質的に停車している状況
では、残留振動信号ｅに基づいて高次発散を検出するこ
とが、適応ディジタルフィルタＷを用いて検出するより
も効率的なのである。
【０１０１】しかし、ステップ１２２の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合は、車両は走行中であるから、残留振動信号
ｅには、エンジン３０以外で発生した振動の成分も多く
含まれてしまい、高次発散の判定にとってはノイズ成分
が大きくなり、しきい値Ｅthの設定が難しく、高次発散
を見逃す可能性や高次発散を誤検出する可能性が停車時
に比べて大きくなる。これに対し、車両走行中であって
も、適応ディジタルフィルタＷは、上記（１）式に示す
ように残留振動信号ｅだけではなく、基準信号ｘをフィ
ルタ処理した更新用基準信号ＲT にも基づいて更新され
るため、エンジン３０以外で発生した振動成分は適応デ
ィジタルフィルタＷの更新に影響を与えにくいのであ
る。また、走行中には比較的高レベルのアイドル振動は
発生しないから適応ディジタルフィルタＷの基本次数成
分のレベルは停車時に比べて比較的小さい。
【０１０２】よって、車両走行中には、適応ディジタル
フィルタＷの各フィルタ係数Ｗi に基づいて高次発散を
検出することが、残留振動信号ｅを用いて検出するより
も効率的なのである。
【０１０３】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がある。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（８０〜８００H
z）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。
【０１０４】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。
【０１０５】ここで、本実施の形態では、エンジン３０
が振動源に対応し、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、図３の処理において所定のサンプリング・
クロックに同期してステップ１０４でフィルタ係数Ｗi
を駆動信号ｙとして出力する処理が駆動信号生成手段に
対応し、荷重センサ２２が残留振動検出手段に対応し、
図３のステップ１０７の処理がフィルタ係数更新手段に
対応し、図４のステップ１２３〜１２６の処理が発散判
定手段に対応し、車速センサ２８が車速検出手段に対応
し、図４のステップ１２２の処理が車速判定手段に対応
する。
【０１０６】図７及び図８は本発明の第２の実施の形態
を示す図であって、図７は本実施の形態における発散検
出処理を示すフローチャートである。なお、全体的な構
成や振動低減処理の内容等は上記第１の実施の形態にお
ける図１〜図３と同様であるため、その図示及び説明は
省略する。
【０１０７】即ち、本実施の形態では、発散検出処理の
ステップ１２４又は１２６の判定で用いるしきい値Ｗth
及びＥthを、エンジン回転数に応じて可変としていて、
これによりさらに高精度の発散検出処理が行えるように
したものである。
【０１０８】具体的には、ステップ１２３で判定値ＷH
が演算されたら、ステップ１３１に移行して、出力回数
Ｔy 及びサンプリング・クロックに基づいて現時点のエ
ンジン回転数Ｎを演算する。出力回数Ｔy は、基準信号
ｘの一周期内における駆動信号ｙの出力回数であり、そ
の出力間隔はサンプリング・クロックに等しく、しかも
基準信号ｘの一周期はエンジン３０のクランク軸の１／
２回転に同期しているから、その出力回数Ｔy 及びサン
プリング・クロックに基づけば、エンジン回転数Ｎを演
算で求めることができるのである。
【０１０９】そして、ステップ１３１からステップ１３
２に移行し、エンジン回転数Ｎに基づき、図８に示すよ
うな予め構築されている記憶テーブルを参照して、しき
い値Ｗthを設定し、ステップ１２４に移行して上述した
判定処理を実行する。
【０１１０】つまり、エンジン３０で発生する振動の周
波数はエンジン回転数Ｎから一義的に決まり、その振動
の周波数によっては車体の共振が励起され、荷重センサ
２２の位置における振動のレベルも変わり、その荷重セ
ンサ２２が出力する残留振動信号ｅのレベルが変われば
それを用いて更新される適応ディジタルフィルタＷの各
フィルタ係数Ｗi の大きさも変わり、その適応ディジタ
ルフィルタＷに含まれる高次成分の大きさも変化するの
である。そこで、本実施の形態のように、判定に用いる
しきい値Ｗthを予めシミュレーション等を行って記憶テ
ーブルとして構築しておき、実際の発散検出処理におい
ては、エンジン回転数Ｎに従って記憶テーブルを参照し
てしきい値Ｗthを設定すれば、発生する振動の周波数に
対応して適切なしきい値Ｗthが設定されるようなって、
高次発散の検出がより正確に行えるのである。
【０１１１】ステップ１２２から１２５に移行した場合
にも、そのステップ１２５で判定値ＥH が演算された
ら、ステップ１３３に移行して、出力回数Ｔy 及びサン
プリング・クロックに基づいて現時点のエンジン回転数
Ｎを演算し、次いでステップ１３４に移行して、エンジ
ン回転数Ｎに基づき、図８に示すような記憶テーブルと
同等の記憶テーブルを参照して、しきい値Ｅthを設定
し、ステップ１２６に移行して上述した判定処理を実行
するようになっている。従って、車両が実質的に停車し
ており、高次発散を残留振動信号ｅに基づいて行う場合
であっても、高次発散の検出がより正確に行える。
【０１１２】また、エンジン３０で発生する振動のレベ
ルは、エンジンの吸入負圧によっても大きさが変わって
くる。そこで、エンジンの吸入負圧を検出する例えばセ
ンサを設けるとともに、そのセンサが検出したエンジン
吸入負圧に基づき、図９に示すような予め構築された記
憶テーブルを参照して、しきい値Ｗthを設定するように
しても、高次発散の検出がより正確になる。しきい値Ｅ
thについても、同様にエンジン吸入負圧に応じて可変と
すれば、高次発散の検出がより正確になる。
【０１１３】同様に、エンジン３０で発生する振動のレ
ベルは、変速機のシフト位置によっても変わってくるか
ら、例えば自動変速機を搭載した車両であれば、その自
動変速機のシフト位置が、ニュートラル又はパーキング
位置にあるか、ドライブ又はバック位置にあるかを、シ
フト位置センサの出力信号等に基づいて判定し、その判
定結果に基づいてしきい値Ｗth又はＥthの値を切り換え
れば、高次発散の検出がより正確になるのである。因み
に、通常の車両では、エンジン３０で発生する振動のレ
ベルは、ニュートラル又はパーキング位置のときに小さ
く、ドライブ又はバック位置のときに大きくなる傾向が
ある。
【０１１４】そして、エンジン３０で発生する振動のレ
ベルはアクセルの開度によっても変わってくる。そこ
で、アクセル開度を検出するセンサを設け、そのセンサ
出力に基づいて、図１０に示すような予め構築した記憶
テーブルを参照して、しきい値Ｗthを設定するようにし
ても、高次発散の検出がより正確になる。しきい値Ｅth
についても、同様にアクセル開度に応じて可変とすれ
ば、高次発散の検出がより正確になる。
【０１１５】このように、しきい値Ｗth，Ｅthは、エン
ジン回転数Ｎ，エンジン吸入負圧，シフト位置，アクセ
ル開度という要因の少なくとも一つに応じた変数とすれ
ば、これを固定とした場合に比べて高次発散の検出がよ
り正確に行えるのである。なお、複数の要因に基づいて
しきい値Ｗth，Ｅthを設定することが、より正確な判定
を行う上では望ましい。例えば、エンジン回転数Ｎに基
づき図８に示すような記憶テーブルを参照してしきい値
Ｗthの基準値を設定する一方、エンジン吸入負圧，シフ
ト位置，アクセル開度という三つの要因のうちの少なく
とも一つに基づいて図９〜図１０のような記憶テーブル
を参照してしきい値Ｗthの補正係数を設定し、その補正
係数をしきい値Ｗthの基準値に乗じて最終的なしきい値
Ｗthを求めるようにしてもよい。或いは、図８に示すよ
うなエンジン回転数Ｎとしきい値Ｗthとの関係を表す記
憶テーブルを、エンジン吸入負圧，シフト位置，アクセ
ル開度を変数として複数設定し、それら複数の記憶テー
ブルから一の記憶テーブルをエンジン吸入負圧，シフト
位置，アクセル開度に基づいて選択し、その選択された
記憶テーブルを参照してしきい値Ｗthを設定するように
してもよい。しきい値Ｅthについても同様である。
【０１１６】なお、上記各実施の形態では、適応ディジ
タルフィルタＷのフィルタ係数Ｗiに基づいて発散検出
処理を行うようにしているが、これは、適応アルゴリズ
ムとしての同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴ
リズムを用いた場合には、駆動信号ｙとフィルタ係数Ｗ
i とが等しいからである。従って、通常のＬＭＳアルゴ
リズムやその他の適応アルゴリズムを用いる場合には、
フィルタ係数Ｗi の代わりに駆動信号ｙを用いて上記
（２）式のような演算を行って判定値を求め、高次発散
を判定すればよい。
【０１１７】また、上記各実施の形態では、車速を検出
し、その車速の大きさに従ってステップ１２３，１２４
又はステップ１２５，１２６のいずれかを実行するよう
になっているが、車速検出信号Ｖの値に関係なく、常に
ステップ１２３，１２４又はステップ１２５，１２６の
一方を実行するようにしても、上記各実施の形態に比べ
て多少効率は低下するが、特に大きな不具合はない。
【０１１８】そして、上記各実施の形態では、判定値Ｗ
H ，ＥH を、適宜サンプリングされた二つの値の絶対値
の一周期分の総和としているが、必ずしも一周期分の総
和とする必要はない。つまり、上記各実施の形態と比較
して多少精度は落ちるが、適宜サンプリングされた二つ
の値の和の絶対値をそのまま判定値ＷH ，ＥH とする
か、、若しくはその絶対値を２〜３個加算した結果を判
定値ＷH として、発散の有無を判断してもよい。或いは
適宜サンプリングされた二つの値の和の絶対値を、二周
期以上に渡って加算しその加算値を判定値ＷH ，ＥH と
して発散の有無を判断してもよい。
【０１１９】さらに、上記各実施の形態では、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。
【０１２０】そして、上記第２の実施の形態では、エン
ジン回転数Ｎを出力回数Ｔy に基づいて演算により求め
るようにしているが、これに限定されるものではなく、
エンジン回転数センサを有する車両等にあっては、その
エンジン回転数センサの出力を読み込むようにしてもよ
い。また、エンジン回転数Ｎと出力回数Ｔy とは一対一
に対応するのであるから、出力回数Ｔy としきい値Ｗth
との関係を記憶テーブルとして構築しておけば、その出
力回数Ｔy をエンジン回転数Ｎに換算せずにしきい値Ｗ
thを設定することも可能となり、演算負荷の低減のため
にはその方が有利である。
【０１２１】さらに、上記各実施の形態では、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
３５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、上記各実施の形態と同様
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Ｗi の更新処理に用いればよい。そして、
その残留騒音信号ｅを上記各実施の形態と同様の発散検
出処理に用いれば、上記各実施の形態と同様の作用効果
が得られる。
【０１２２】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各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。
【０１２３】さらに、上記各実施の形態では、適応アル
ゴリズムとして同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳ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−Ｘ ＬＭＳ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】第１の実施の形態のコントローラ内で実行され
る振動低減処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態のコントローラ内で実行され
る発散検出処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】適応ディジタルフィルタの波形の一例を示す図
である。
【図６】本発明者等が行ったシミュレーションの結果を
示す棒グラフである。
【図７】第２の実施の形態のコントローラ内で実行され
る発散検出処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】エンジン回転数と判定に用いるしきい値との関
係の一例を示す図である。
【図９】エンジン吸入負圧と判定に用いるしきい値との
関係の一例を示す図である。
【図１０】アクセル開度と判定に用いるしきい値との関
係の一例を示す図である。
【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 ２６ パルス信号生成器（基準信号生成手段） ２８ 車速センサ（車速検出手段） ３０ エンジン（振動源） ３５ 車体
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０５Ｄ 19/02 Ｇ０５Ｄ 19/02 Ｄ Ｇ１０Ｋ 11/178 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｈ (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 (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 適応アルゴリズムに従ってフィルタ係数
    が更新される適応ディジタルフィルタを用いて、周期的
    な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おいて、 前記適応ディジタルフィルタの出力信号若しくは前記騒
    音又は振動の残留状態を表す信号から、加算した場合に
    その信号の基本次数成分が相殺されるような二つの値を
    サンプリングし、そのサンプリングされた二つの値の和
    に基づいて制御の発散を判定するようにしたことを特徴
    とする能動型騒音振動制御装置。
  2. 【請求項２】 騒音源又は振動源から発せられる周期的
    な騒音又は周期的な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、前記周期的な
    騒音又は周期的な振動の発生状態を表す基準信号を生成
    する基準信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応ディ
    ジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタル
    フィルタでフィルタ処理し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する駆動信号生成手段と、
    前記干渉後の騒音又は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、前記基準信号及び前記残留騒音信号又は
    残留振動信号に基づき適応アルゴリズムに従って前記適
    応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するフィル
    タ係数更新手段と、を備えた能動型騒音振動制御装置に
    おいて、 前記駆動信号の略半周期位相がずれた二つの値の和に基
    づいて制御の発散を判定する発散判定手段を設けたこと
    を特徴とする能動型騒音振動制御装置。
  3. 【請求項３】 騒音源又は振動源から発せられる周期的
    な騒音又は周期的な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、前記周期的な
    騒音又は周期的な振動の発生状態を表す基準信号を生成
    する基準信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応ディ
    ジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタル
    フィルタでフィルタ処理し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する駆動信号生成手段と、
    前記干渉後の騒音又は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、前記基準信号及び前記残留騒音信号又は
    残留振動信号に基づき適応アルゴリズムに従って前記適
    応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するフィル
    タ係数更新手段と、を備えた能動型騒音振動制御装置に
    おいて、 前記残留騒音信号又は残留振動信号の略半周期位相がず
    れた二つの値の和に基づいて制御の発散を判定する発散
    判定手段を設けたことを特徴とする能動型騒音振動制御
    装置。
  4. 【請求項４】 騒音源又は振動源としてのエンジンから
    発せられる周期的な騒音又は周期的な振動と干渉する制
    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、前記周期的な騒音又は周期的な振動の発生状態を表
    す基準信号を生成する基準信号生成手段と、フィルタ係
    数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前
    記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御
    音源又は制御振動源を駆動する駆動信号を生成する駆動
    信号生成手段と、前記干渉後の騒音又は振動を検出し残
    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、前記基準信号及び前記
    残留騒音信号又は残留振動信号に基づき適応アルゴリズ
    ムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数
    を更新するフィルタ係数更新手段と、を備えた車両用の
    能動型騒音振動制御装置において、 車速を検出する車速検出手段と、この車速検出手段によ
    って検出された車速が極低車速以下であるか否かを判定
    する車速判定手段と、この車速判定手段によって車速が
    極低車速以下であると判定された場合には前記残留騒音
    信号又は残留振動信号の略半周期位相がずれた二つの値
    の和に基づいて制御の発散を判定し且つ前記車速判定手
    段によって車速が極低車速を越えていると判定された場
    合には前記駆動信号の略半周期位相がずれた二つの値の
    和に基づいて制御の発散を判定する発散判定手段と、を
    設けたことを特徴とする能動型騒音振動制御装置。
  5. 【請求項５】 前記発散判定手段は、前記和の絶対値の
    一周期分の総和が所定のしきい値よりも大きい場合に制
    御が発散していると判定する請求項１乃至請求項４のい
    ずれかに記載の能動型騒音振動制御装置。
  6. 【請求項６】 車両に適用され、前記騒音源又は振動源
    はエンジンであり、前記しきい値はエンジン回転数に応
    じた変数である請求項５記載の能動型騒音振動制御装
    置。
  7. 【請求項７】 車両に適用され、前記騒音源又は振動源
    はエンジンであり、前記しきい値はエンジンの吸入負圧
    に応じた変数である請求項５記載の能動型騒音振動制御
    装置。
  8. 【請求項８】 車両に適用され、前記騒音源又は振動源
    はエンジンであり、前記しきい値は変速機のシフト位置
    に応じた変数である請求項５記載の能動型騒音振動制御
    装置。
  9. 【請求項９】 車両に適用され、前記騒音源又は振動源
    はエンジンであり、前記しきい値はアクセル開度に応じ
    た変数である請求項５記載の能動型騒音振動制御装置。
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