JPH06274182A - 車両の振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の振動低減装置において、システムの環
境状態の変化に応じて常に良好な振動低減が行えるよう
にする。 【構成】 リファレンス信号生成手段18からのリファレ
ンス信号ｒと振動検出手段10からの出力信号に基づき、
リファレンス信号ｒを逐次加工することにより、振動発
生手段11の第１制御信号ｓ１を生成する第１演算手段28
と、振動検出手段10からの出力信号に基づき振動発生手
段11の第２制御信号ｓ２を生成する第２演算手段29とを
設けるとともに、第１演算手段28の制御対象が限定的
に、第２演算手段29の制御対象が全体的となるように構
成して、両者を併用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両において生じる振
動を制御対象とするシステムを構成する車両の振動低減
装置に関し、特に、車両の特定の振動要素を別途備えた
アクチュエータにより車両振動とは逆位相で同振幅に加
振して車両振動を低減するようにしたものの改良に関す
る。なお、この発明では、振動とは車体の純然たる振動
のみならず騒音をも含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種能動型の車両の振動低減装
置として、例えば特表平1-501344号公報に開示されてい
るように、車載エンジンで発生する振動に対応したリフ
ァレンス信号を発生させるリファレンス信号発生器と、
このリファレンス信号発生器で発生したリファレンス信
号に対し逆位相でかつ同振幅の制御信号（加振信号）を
生成する適応型フィルタと、この適応型フィルタで生成
された制御信号を受けた車体を加振するスピーカ等の振
動発生手段と、車体や車室内空気の振動を検出するマイ
クロフォン等の振動検出手段と、この振動検出手段によ
り検出される振動が低減されるよう上記適応型フィルタ
のフィルタ係数を逐次更新するＬＭＳ（Least Mean Squ
are Method（＝最小二乗法））アルゴリズム演算手段と
を備えたものが知られている。

【０００３】すなわち、上記リファレンス信号発生器に
おいて、エンジン振動に対応するイグニッションパルス
信号を検出し、このイグニッションパルス信号からデジ
タル信号としてのリファレンス信号を発生させる。この
リファレンス信号は適応型フィルタに入力され、この適
応型フィルタにおいてリファレンス信号のゲインや位相
等が調整されて、振動検出手段の配置位置でエンジン振
動と振動発生手段で発生した振動とが互いに打ち消し合
うような制御信号が生成され、この制御信号は振動発生
手段に出力されて該振動発生手段から上記振動が出力さ
れる。また、上記リファレンス信号はＬＭＳアルゴリズ
ム演算手段にも入力され、この演算手段において、振動
検出手段から出力される信号のレベルが低くなるように
上記適応型フィルタのフィルタ係数を逐次更新して最適
化するようになっている。

【０００４】このように従来の車両の振動低減装置で
は、振動検出手段の出力信号は適応型フィルタの係数を
最適化するために用いられるのであり、振動源（エンジ
ン）から生じる振動を低減させるための制御信号は、基
本的には、振動源の周期情報に基づき生成され適応型フ
ィルタに逐次入力されるリファレンス信号のみから生成
される。この点から従来の車両の振動低減装置は、いわ
ゆるフィードフォワード的な制御を行っているといえ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
車両の振動低減装置では、適応型フィルタの係数を逐次
更新するために、短時間に膨大な計算量をこなす必要が
ある。特に、振動源から生じる振動の全ての成分を制御
対象とするときには、フィルタ係数の更新のための演算
量が著しく増加するので、従来の車両の振動低減装置に
一般的に搭載されるようなプロセッサ等の演算処理能力
では、そのような多大な演算量を短時間でこなすことは
不可能となる。このため、従来の車両の振動低減装置に
おいては、振動源から生じる周期性振動の特定の振動成
分のみを制御対象とするのが一般的である。

【０００６】このように従来の車両の振動低減装置で
は、振動源から生じる周期性振動の特定の振動成分のみ
を制御対象とすることが多いが、一般に車両において生
じる振動はエンジンを振動源として発生する周期性振動
が支配的であり、その中でも特定の振動成分（例えばエ
ンジン回転数の２倍の周期をもつ２次成分）が他の振動
成分に比較して大きなレベルを有することが知られてお
り、このような振動成分を制御対象とすれば振動低減を
良好に行うことが可能となる。また、フィードフォワー
ド的な制御を行う従来の車両の振動低減装置は、対象と
する振動の周波数の変化等に対する追従性に優れ、制御
の応答性がよいという特長を備えている。

【０００７】しかし、上記従来の車両の振動低減装置に
より常に良好な振動低減効果が得られるとは限らない。
車両において生じる振動は、車両の運転状況、外乱の性
質、システムを構成するパラメータの状態などのシステ
ムがおかれている環境に大きく影響を受けることが多
い。例えば、車室内において生じる騒音（空気の振動）
の状態をみると、車両がある運転状態にあるときには、
エンジン振動の特定の振動成分が存在する特定の周波数
帯域の騒音レベルが他の周波数帯域の騒音レベルに比べ
て特に大きくなるが、車両の運転状態が変わると、外乱
の性質が変化するなどして、騒音レベルが略全周波数帯
域で一様に大きくなることがある。

【０００８】このような騒音を低減の対象とする場合、
上記従来の車両の振動低減装置では、エンジン振動の特
定の振動成分が存在する特定の周波数帯域の騒音レベル
が他の周波数帯域の騒音レベルよりも大きいときには、
前述のようにこの特定の振動成分を制御対象とすること
により良好な騒音低減効果を奏することが可能なもの
の、騒音レベルが略全周波数帯域で一様に大きくなると
きには、良好な騒音低減効果を奏することができなかっ
た。

【０００９】このような従来の車両の振動低減装置にお
ける問題点は、従来の車両の振動低減装置では、適応型
フィルタの係数更新のための演算量が膨大となるため、
車両において振動源から生じる周期性振動の特定の振動
成分しか制御対象とすることができないことに起因して
いる。そこで、演算量を低減でき、車両において生じる
振動の全体を制御対象とすることの可能な車両の振動低
減装置の実現が要望されていた。

【００１０】本出願人は先に、上記従来の車両振動低減
装置のように逐次生成されるリファレンス信号に基づい
て制御信号を生成するというフィードフォワード的な制
御方式とは異なり、振動検出手段が検出した信号に基づ
いて制御信号を直接的に生成するというフィードバック
的な制御方式による車両の振動低減装置を提案している
（特願平4-32217 号等）。

【００１１】この車両の振動低減装置は、エンジン振動
の周期を検出し、エンジン振動の振動エネルギーを低減
させるスピーカ等の振動発生手段と、車体や車室内空気
の振動を検出するマイクロフォン等の振動検出手段と、
振動発生手段での振動エネルギーを設定する設定手段と
を備え、この設定手段の出力を振動検出手段の出力信
号、および振動検出手段と振動発生手段との間の伝達特
性に基づいて補正して振動発生手段に出力するようにす
ることにより、振動発生手段に出力される出力信号（制
御信号）を直接、逐次的に最適化して振動の低減を図る
ものである。この制御方式によれば、振動検出手段が検
出した信号に基づき直接的に制御信号を生成するので、
車両において生じる振動の全体を制御対象としても演算
量が膨大とならず、振動検出手段が検出した振動を全体
的に低減することができる。

【００１２】また、最適制御理論による最適フィードバ
ック系の設計手法を、車両の振動低減装置に適用するこ
とも考えられる。従来、最適制御理論として一般的であ
ったＬＱＧ（Linear Quadratic Gaussian ）制御理論
は、ある理想化された条件下のみでしか最適性を保証し
ないため、このＬＱＧ理論により最適フィードバック制
御方式の車両の振動低減装置を設計することは実用的で
はなかった。近年、ＬＱＧ理論にかわる新しい制御理論
としてＨ^∞ 制御理論が注目されている（木村英紀：Ｌ
ＱＧからＨ^∞ へ、計測と制御、Vol.29，No.2，PP.111/
119，1990年 2月等）。このＨ^∞ 制御理論に基づき設計
された最適フィードバック制御系はロバスト安定性が高
く実用的なため、Ｈ^∞ 制御理論により最適フィードバ
ック方式の車両の振動低減装置を設計し、これを用いる
ことにより、上述した本出願人提案によるフィードバッ
ク方式の車両の振動低減装置と同様、車両において生じ
る振動の全体を制御対象としても演算量が膨大となら
ず、振動検出した振動を全体的に低減することが可能と
なる。

【００１３】しかし、これらのフィードバック的な制御
方式は、制御対象とする振動が定常状態にあるときには
良好な振動低減効果を奏するものの、車両の運転状態等
の変化に伴い制御対象とする振動が過渡的に変化するよ
うな状態では、追従性が悪く応答性が低下するため、良
好な振動低減効果を奏することができないという問題が
ある。

【００１４】上述のようにこれまでの車両の振動低減装
置は、車両において生じる振動が特定の状態にあるとき
には良好な振動低減効果を奏するものの、システムの環
境が変化して振動状態が変わると良好な振動低減効果を
奏することができなかった。そこで、システムの環境の
状態が様々に変化する場合においても、そのときの環境
の状態に応じた良好な振動低減効果を奏することの可能
な車両の振動低減装置の実現が要請される。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、システムの環境の状態に応じて常に良
好に振動低減を行うことの可能な車両の振動低減装置を
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、上記した２つの方式、つまりリファレ
ンス信号に基づいて制御信号を生成するフィードフォワ
ード的な制御方式と、マイクロフォン等で検出した振動
に基づいてそれが低減されるようにスピーカ等から振動
を発生させるフィードバック的な制御方式とを、それぞ
れの特長を生かして併用するようにした。

【００１７】具体的には、請求項１の発明では、図１に
示すように、車両において周期性振動を生じる振動源の
周期情報に基づくリファレンス信号ｒを発生するリファ
レンス信号発生手段18と、車体の所定位置での振動を検
出するマイクロフォン等の振動検出手段10と、振動を発
生するスピーカやアクチュエータ等の振動発生手段11
と、前記リファレンス信号発生手段18および振動検出手
段10の各出力信号を受け、振動検出手段10により検出さ
れる振動が低減されるようにリファレンス信号発生手段
18からのリファレンス信号ｒを加工して第１制御信号ｓ
１を生成し上記振動発生手段11に出力する第１演算手段
28とを設ける。

【００１８】また、上記振動検出手段10の出力信号を受
け、この出力信号に基づき第２制御信号ｓ２を振動発生
手段11に出力する第２演算手段29を設ける。

【００１９】そして、上記第１演算手段28を、前記振動
検出手段10により検出された振動のうち前記振動源から
生じる周期性振動の特定の振動成分のみを制御対象とす
るように構成すると共に、前記第２演算手段29を前記振
動検出手段10により検出された振動の全体を制御対象と
するように構成する。

【００２０】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明と同じく図１に示すように、リファレンス信号発生手
段18、振動検出手段10、振動発生手段11、第１演算手段
28、および第２演算手段29を設ける。

【００２１】そして、前記第１演算手段28を、前記振動
検出手段10により検出された振動のうち特定の周波数帯
域にあるものを制御対象とするように構成すると共に、
前記第２演算手段29を、前記振動検出手段10により検出
された振動のうち前記特定の周波数帯域外にあるものを
制御対象とするように構成する。

【００２２】また、請求項３の発明では、図２に示すよ
うに、請求項１または２の発明の構成に加えて、構成す
るシステムの所定の環境がどのような状態であるかを検
出する環境状態検出手段45と、この環境状態検出手段45
の出力を受け、検出された前記所定の環境の状態に応じ
て前記第２演算手段のゲインを変更する調整手段46とを
設ける。

【００２３】上記「システム」とは、制御対象（車両に
おいて生じる振動）、制御装置（振動低減装置）などの
要素を系統的に組合わせてなる制御系をいう。上記制御
対象および制御装置以外に上記システムを構成する要素
には、振動源、振動の伝達系路となる車体などが含まれ
る。

【００２４】上記「環境」とは、制御目標値、外乱の性
質や状況、システムを構成するパラメータの状況などシ
ステムの特性になんらかの影響を与えるシステム内部お
よびシステム周囲の状況をいう。所定の環境として具体
的には、車両において生じる所定の振動の状況、車両の
運転状況、演算手段の作動状況や演算状況、路面状況お
よび気象状況等を挙げることができる。

【００２５】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
ける前記所定の環境を、前記車両において生じる所定の
振動の状況とする。

【００２６】上記車両において生じる「所定の振動」に
は、システムが制御対象としている振動そのもの、ある
いは制御対象としている振動と何らかの相関関係を有す
る他の振動等が含まれる。

【００２７】請求項５の発明では、請求項３の発明にお
ける前記所定の環境を、前記車両の運転状況とする。

【００２８】請求項６の発明では、請求項３，４または
５の発明における前記環境状態検出手段45を、前記所定
の環境が、前記車両において生じる振動が略全周波数帯
域で増大するという振動全域悪化環境状態であるか否か
を検出するように構成し、前記選択手段46を、前記環境
状態検出手段45により前記所定の環境条件が前記振動全
域悪化環境状態であることが検出されたときには前記第
２演算手段29のゲインを大きくするように構成する。

【００２９】請求項７の発明では、請求項３，４または
５の発明における前記環境状態検出手段45を、前記所定
の環境が、前記車両において生じる振動が定常状態にな
るという振動定常環境状態であるか否かを検出するよう
に構成し、前記選択手段46を、前記環境状態検出手段45
により前記所定の環境が前記振動定常環境状態であるこ
とが検出されたときには前記第２演算手段29のゲインを
大きくするように構成する。

【００３０】請求項８の発明では、請求項２の発明にお
ける前記特定の周波数帯域を、低周波数帯域とする。

【００３１】請求項９の発明では、請求項２の発明にお
ける前記特定の周波数帯域を、前記振動検出手段10によ
り検出された振動のうち前記振動源から生じる周期性振
動の特定の振動成分が存在する、該特定の振動成分の周
波数の変化に伴って変動する周波数帯域とする。

【００３２】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、車両
の振動源により振動が生じると、その周期情報に基づく
リファレンス信号ｒがリファレンス信号発生手段18によ
り発生するとともに、車体の所定位置での振動が振動検
出手段10により検出される。上記リファレンス信号発生
手段18および振動検出手段10の各出力信号を受けた第１
演算手段28により、振動検出手段10で検出される振動の
うち特定の振動成分が低減されるように上記リファレン
ス信号ｒが加工されて第１制御信号ｓ１が生成される。
この第１演算手段28の第１制御信号ｓ１は振動発生手段
11に出力されて該振動発生手段11により振動が発生し、
この振動と車両の振動源の振動のうち特定の振動成分の
振動とが互いに打ち消し合い、このことで振動検出手段
10により検出される車体所定位置での振動のうち特定の
振動成分が低減され、車両振動の低減効果が得られる。

【００３３】一方、上記振動検出手段10の出力信号は、
第２演算手段29にも入力され、この出力信号を受けた第
２演算手段29により、振動検出手段10で検出された振動
の全体が低減されるように第２制御信号ｓ２が生成され
る。この第２演算手段29の２制御信号ｓ２は振動発生手
段11に出力されて該振動発生手段11により振動が発生
し、この振動と車両の所定位置での振動とが互いに打ち
消し合い、このことで振動検出手段10により検出される
振動の全体が低減され、車両振動の低減効果が得られ
る。

【００３４】このように制御対象振動の変化に対する応
答性には優れるが、演算量が膨大となるので多くの振動
成分を対象とすることが困難な第１演算手段28の制御対
象を、振動源からの周期性振動のうち特定の振動成分に
限定する一方、演算量が少なく多くの振動成分を制御対
象とできる第２演算手段29の制御対象を、振動検出手段
11の検出した振動全体とすることにより、第１および第
２演算手段28，29のそれぞれの特長を生かしながら両者
を併用しているので、システムの様々な環境の変化に対
応して常に良好な振動低減を行うことが可能となる。

【００３５】また、請求項２の発明では、車両の振動源
により振動が生じると、その周期情報に基づくリファレ
ンス信号ｒがリファレンス信号発生手段18により発生す
るとともに、車体の所定位置での振動が振動検出手段10
により検出される。上記リファレンス信号発生手段18お
よび振動検出手段10の各出力信号を受けた第１演算手段
28により、振動検出手段10で検出される振動のうち特定
の周波数帯域にあるものが低減されるように上記リファ
レンス信号ｒが加工されて第１制御信号ｓ１が生成され
る。この第１演算手段28の第１制御信号ｓ１は振動発生
手段11に出力されて該振動発生手段11により振動が発生
し、この振動と車両の振動源の振動のうち特定の周波数
帯域内の振動とが互いに打ち消し合い、このことで振動
検出手段10により検出される車体所定位置での振動のう
ち特定の周波数帯域内の振動が低減され、車両振動の低
減効果が得られる。

【００３６】一方、上記振動検出手段10の出力信号は、
第２演算手段29にも入力され、この出力信号を受けた第
２演算手段29により、振動検出手段10で検出された振動
の全体が低減されるように第２制御信号ｓ２が生成され
る。この第２演算手段29の２制御信号ｓ２は振動発生手
段11に出力されて該振動発生手段11により上記特定の周
波数帯域外の振動を低減する振動が発生し、この振動と
車両の所定位置での振動とが互いに打ち消し合い、この
ことで振動検出手段10により検出される振動のうち上記
特定の周波数帯域外の振動が低減し、車両振動の低減効
果が得られる。

【００３７】このように制御対象振動の変化に対する応
答性には優れるが、演算量が膨大となるので多くの振動
成分を対象とすることが困難な第１演算手段28の制御対
象を、振動検出手段11の検出した振動のうち特定の周波
数帯域に限定する一方、演算量が少なく多くの振動成分
を制御対象とできる第２演算手段29の制御対象を、振動
検出手段11の検出した振動のうち上記特定の周波数帯域
外にあるものとすることにより、第１および第２演算手
段28，29のそれぞれの特長を生かしながら両者を併用し
ているので、システムの様々な環境の変化に対応して常
に良好な振動低減を行うことが可能となる。

【００３８】請求項３の発明では、環境状態検出手段45
によりシステムの所定の環境がどのような状態であるか
が検出され、この環境状態検出手段45の出力信号を受け
た調整手段46により、上記所定の環境の状態に応じて第
２演算手段29のゲインが変更される。

【００３９】システムの環境の変化により、第１演算手
段28による振動低減の方が効果的な場合と、第２演算手
段29による振動低減の方が効果的な場合とがある。第２
演算手段29による振動低減があまり効果的でない場合に
は、第２演算手段29のゲインを小さくしてもトータル的
な振動低減効果はさほど影響を受けず、またゲインを小
さくした分エネルギ消費量を低減することができるので
効率的といえる。一方、第２演算手段29による振動低減
が効果的な場合には、第２演算手段29のゲインを大きく
することにより、効率よく振動低減を図れることにな
る。したがって、このようにシステムの所定の環境の状
態に応じて第２演算手段29のゲインを変更するようにす
ることにより、より効率よく車両の振動低減を行うこと
が可能となる。

【００４０】具体的には、請求項４の発明では、車両に
おいて生じる所定の振動の状態に応じて第２演算手段29
のゲインを変更することにより、請求項５の発明では、
車両の運転状況に応じて第２演算手段29のゲインを変更
することにより、それぞれの環境の状態に応じて効率よ
く振動低減を行うことができる。

【００４１】請求項６の発明では、環境状態検出手段45
が、車両において生じる振動が略全周波数帯域で増大す
るという振動全域悪化環境状態を検出したときには、調
整手段46により、第２演算手段29のゲインが大きくされ
る。車両において生じる振動が略全周波数帯域で増大す
るときには、第１演算手段28で特定の振動成分あるいは
特定の周波数帯域内の振動のみを低減するよりも、第２
演算手段29でより全体的に振動を低減した方が効率よく
振動低減効果が得られる。したがって、そのような環境
の状態下では、第２演算手段29のゲインを通常よりも大
きくして、第２演算手段29による振動低減の割合を高め
ることにより、効率的で良好な振動低減が図れることと
なる。

【００４２】請求項７の発明では、環境状態検出手段45
が、車両において生じる振動が定常状態となるような振
動定常環境状態を検出したときには、調整手段46によ
り、第２演算手段29のゲインが大きくされる。車両にお
いて生じる振動が定常状態にあるときには、振動状態の
変化が少なくなるので、応答性の低い第２演算手段29で
も十分な対応が図れるため、第２演算手段29のゲインを
大きくした方がより効果的に振動低減を図れることにな
る。

【００４３】請求項８の発明では、振動検出手段11によ
り検出された振動のうち低周波数帯域にあるものが第１
演算手段28の制御対象とされ、低周波数帯域外（高周波
数帯域）にあるものが第２演算手段29の制御対象とされ
る。低周波数帯域の振動は特定の振動成分が特に大きい
振動レベルを有することが多く、また高周波数帯域の振
動は全体的に振動レベルが大きいことが多い。したがっ
て、特定の振動成分を制御対象としやすい第１演算手段
28の制御対象を低周波数帯域の振動に、振動全体を制御
対象としやすい第２演算手段29の制御対象を低周波数帯
域外の振動とすることにより、効率よく振動低減を図れ
ることとなる。

【００４４】請求項９の発明では、振動検出手段11によ
り検出された振動のうち振動源から生じる周期性振動の
特定の振動成分が存在する、この特定の振動成分の周波
数の変化に伴って変動する周波数帯域内の振動が、第１
演算手段28の制御対象とされ、それ以外の周波数帯域内
の振動が第２演算手段29の制御対象とされる。周波数帯
域を変動させることにより、第１演算手段28により特定
の振動成分をその周波数の変化に追従して低減すること
が可能となるので、振動レベルの大きい特定の振動成分
を第１演算手段28の制御対象とすることにより、応答性
を確保しつつ効率よく振動低減を行うことが可能とな
る。

【００４５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図３以下の各図に基
づいて説明する。図３は本発明の第１実施例に係る車両
の振動低減装置の全体構成を示す概略図である。図３に
おいて、１は車両の車体で、その前部にはエンジンルー
ム２が、また前後中央部には車室３がそれぞれ設けられ
ている。４は上記エンジンルーム２内に配置された振動
源たるエンジンであって、該エンジン４はその下部を弾
性支持するマウント（図示せず）を介して車体１に弾性
支持されている。図２中、５は車室３内前部に位置する
ステアリングホイール、６は前席、７は後席である。

【００４６】上記車室３前端のインストルメントパネル
８内にはエンジン４の運転を制御するためのエンジンコ
ントロールユニット９が配置されている。また、車室３
内の所定位置には、複数のマイクロフォン10，10，……
および複数のスピーカ11，11，……がそれぞれ配置され
ている（なお、以下の説明では、簡単のためにマイクロ
フォン10およびスピーカ11をそれぞれ１つとした場合に
ついて説明する）。上記各マイクロフォン10は車室３内
の所定位置での振動を検出する振動検出手段を構成する
もので、例えば前席６のヘッドレスト部や後席７側方
等、乗員の体感上や聴感上重要な位置に配置される。一
方、各スピーカ11は車室３内に振動を発生する振動発生
手段を構成するもので、車室３内の空気を加振する。

【００４７】上記各マイクロフォン10の出力信号はコン
トローラ16に入力されており、コントローラ16により、
基本的に、後述するリファレンス信号ｒおよび上記マイ
クロフォン10で検出される振動信号ｍに基づき上記各ス
ピーカ11を制御して車両の振動を低減するように構成さ
れている。

【００４８】上記コントローラ16の構成を図４に示す。
同図において、17はエンジン４での混合気の点火信号に
基づいてエンジン回転の周期を測定して周期信号ｔを出
力するエンジン回転周期測定回路、18は該周期測定回路
17にて測定されたエンジン回転の周期に基づいてエンジ
ン４の振動に関連するリファレンス信号ｒを発生するリ
ファレンス信号発生器である。また、19は上記各マイク
ロフォン10からの振動信号を設定ゲインで増幅する増幅
器、20は該増幅器19で増幅された振動信号の低周波成分
を濾波するローパスフィルタ、21は該ローパスフィルタ
20で濾波されたアナログ値の振動信号をデジタル値の信
号ｍに変換するＡ／Ｄ変換器である。22は上記エンジン
回転周期測定回路17からの周期信号ｔ、リファレンス信
号発生器18からのリファレンス信号ｒおよびＡ／Ｄ変換
器21からの振動信号ｍが入力される制御演算部で、この
制御演算部22は、各マイクロフォン10により検出される
振動を低減させるように上記スピーカ11を駆動制御する
制御信号ｓ（スピーカ信号）を生成する。

【００４９】また、23は上記制御演算部22にて生成され
る制御信号ｓをデジタル値からアナログ値に変換するＤ
／Ａ変換器、24は該Ｄ／Ａ変換器23からの制御信号の低
周波成分を濾波するローパスフィルタ、25は該ローパス
フィルタ24で濾波された制御信号を設定ゲインで増幅す
る増幅器であって、該増幅器25で増幅された制御信号は
スピーカ11に出力される。

【００５０】さらに、26は上記エンジンコントロールユ
ニット９での所定信号に基づいてアクセル開度ａを測定
するアクセル開度測定回路、27は同様に車速ｂを測定す
る車速測定回路であり、これら測定回路26，27の各々の
出力信号は制御演算部22に入力されている。

【００５１】上記制御演算部22の内部構成を図５に示
す。図５において、28は第１演算部、29は第２演算部
で、55は上記マイクロフォン10からの振動信号ｍを低周
波成分ｍ１と高周波成分ｍ２とに分離する濾波部であ
る。この濾波部55は、マイクロフォン10からの振動信号
ｍの低周波成分ｍ１を濾波するローパスフィルタ56と、
高周波成分ｍ２を濾波するハイパスフィルタ57とから構
成されている。上記第１演算部28には上記リファレンス
信号発生器18からのリファレンス信号ｒおよびマイクロ
フォン10からの振動信号ｍの低周波成分ｍ１が入力され
ており、ここで、マイクロフォン10により検出される振
動のうち低周波数帯域にあるものが低減されるようにリ
ファレンス信号ｒを加工して第１制御信号ｓ１を生成
し、その第１制御信号ｓ１を上記スピーカ11に出力する
ようになっている。そして、第１演算部28は、その第１
制御信号ｓ１の生成のアルゴリズムとしてＬＭＳの適応
アルゴリズムが用いられる。

【００５２】具体的には、図６に示すように、第１演算
部28はデジタルフィルタ31を有するる。このフィルタ31
は、制御演算部22から第１制御信号ｓ１を出力した後に
該第１制御信号ｓ１によりスピーカ11が駆動制御されて
車両振動に変化があり、この車両振動の変化がマイクロ
フォン10で検出されてその検出信号が制御演算部22に入
力されるまでの伝達関数Ｈをモデル化したものである。
32は収束係数乗算回路で、該乗算回路32は所定の収束係
数αに基づいて各マイクロフォン10からの信号ｍ１に収
束係数を掛算する。33は上記デジタルフィルタ31の伝達
関数Ｈの出力と収束係数乗算回路32の出力とを乗算する
乗算器、34は適応フィルタで、上記乗算器33の出力毎に
その出力値に基づいてフィルタ係数を逐次更新し、その
更新後のフィルタ係数に基づいてリファレンス信号ｒを
加工し、エンジン振動とは逆位相で同振幅の第１制御信
号ｓ１を各スピーカ11に出力する。

【００５３】一方、上記第２演算部29には、上記マイク
ロフォン10からの振動信号ｍの高周波成分ｍ２およびエ
ンジン回転周期測定回路17からの周期信号ｔが入力され
ており、ここでスピーカ11の振動エネルギーを設定する
とともに、この振動エネルギーを上記マイクロフォン10
の出力信号ｍ２、および該マイクロフォン10とスピーカ
11との間の伝達特性に基づいて補正し、第２制御信号ｓ
２としてスピーカ11に出力するようになっている。

【００５４】具体的には、第２演算部29は、図７に示す
ように、エンジン回転周期測定回路17からの周期信号ｔ
に基づいてスピーカ11への出力信号のベクトル周期を調
整する回路36と、マイクロフォン10とスピーカ11との間
の伝達特性であるインパルス応答の行列を時系列に変換
する回路37と、この回路37からのインパルス反応の時系
列とマイクロフォン10から出力される振動信号ｍの高周
波成分ｍ２とで上記ベクトルを逐次最適化する回路38
と、この回路38からのベクトル信号を時系列に変換して
第２制御信号ｓ２（スピーカ信号）を作る回路39とを有
している。

【００５５】再び、図４において、41は上記エンジン回
転周期測定回路17からの周期信号ｔ、アクセル開度測定
回路26からのアクセル開度信号ａおよび車速測定回路27
からの車速信号ｂに基づいて車両（エンジン４）の運転
状態を判定する加減速／定速判定器、42は該判定器41か
らの出力信号を共に上記第２演算部29のゲインを変更す
るゲイン調整器である。

【００５６】この第１実施例では、上記エンジン回転周
期測定回路17、アクセル開度測定回路26、車速測定回路
27および加減速／定速判定器41により環境状態検出手段
45（図２参照）が構成され、この環境状態検出手段45
は、車両の運転状況がどのような状態であるかを、詳し
くは車両が加減速状態にあるか定速走行状態にあるかを
検出するように構成されている。また、上記ゲイン調整
器42により、調整手段46が構成されている。

【００５７】ここで、上記コントローラ16において行わ
れる信号処理動作のうち第２演算部28のフィードバック
ゲインＧの変更調整のための動作について図８のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、スタート後のステ
ップＳ１において、エンジン回転周期測定回路17からの
周期信号ｔにより時刻ｎでのエンジン回転周期ｔ（ｎ）
を入力し、ステップＳ２では、加減速／定速判定器41に
おいて今回の時刻ｎでのエンジン回転周期ｔ（ｎ）と前
回の時刻（ｎ−１）でのエンジン回転周期ｔ（ｎ−１）
との差の絶対値によりエンシン回転周期の変化値Δｔ＝
｜ｔ（ｎ）−ｔ（ｎ−１）｜を算出する。次のステップ
Ｓ３で上記変化値Δｔのその閾値Ｌｔとの大小を比較
し、この判定がＬｔ≦ΔｔのＮＯのときには、エンジン
４の回転変化が大きくて車両は加速状態または減速状態
にあると判定し、ステップＳ４カウンタｋを初期値Ｋに
設定し、ステップＳ５で第２演算部29のフィードバック
ゲインＧを基準値Ｇ₀ に設定した後、終了する。

【００５８】一方、上記ステップＳ３でＬｔ＞ΔｔのＹ
ＥＳと判定されると、ステップＳ６で上記カウンタｋが
ｋ＝０になったかどうかを判定し、この判定がｋ＞０の
ＹＥＳのときには、ステップＳ７でカウンタｋから
「１」を引いてｋ＝ｋ−１とした後、上記ステップＳ５
に進む。

【００５９】以上の繰返しにより、上記ステップＳ６の
判定がｋ＝０のＮＯになると、ステップＳ８で第２演算
部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ よりも大き
い値Ｇ₀ ×α（α＞１）に変更した後、終了する。

【００６０】よって、この第１実施例では、上記制御動
作のステップＳ１〜Ｓ３により、エンジン回転周期の変
化値Δｔに基づいて車両の運転状態としての加減速の有
無を検出するようにした環境状態検出手段45の動作が示
されている。

【００６１】また、ステップＳ４〜Ｓ８により、上記環
境状態検出手段45の出力を受け、検出された車両の運転
状態に応じてすなわち車両の加速時または減速時が検出
されたときには第２演算部29のフィードバックゲインＧ
を基準値Ｇ₀ に設定し、車両の定常走行状態が検出され
たときには、検出時からカウンタｋがｋ＝Ｋ（初期値）
からｋ＝０になるまでの所定時間Ｔが経過した後に、第
２演算部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ より
も大きい値Ｇ₀ ×αに変更するようにした調整手段46の
動作が示されている。

【００６２】次に、この第１実施例の作用について説明
する。車両の運転中は基本的に、エンジン４の点火信号
がコントローラ16に入力されると、そのエンジン回転周
期測定回路17でエンジン回転周期が測定される。また、
リファレンス信号発生器18でエンジン振動に対応するリ
ファレンス信号ｒが発生し、上記エンジン回転周期の信
号ｔおよびリファレンス信号ｒは制御演算部22に出力さ
れる。さらに、車室３内の各マイクロフォン10により車
室３の所定位置での振動が検出され、この各マイクロフ
ォン10の出力信号ｍも制御演算部22に入力される。制御
演算部22では、各マイクロフォン10により検出される振
動を低減させるための制御信号ｓが生成され、この制御
信号ｓは各スピーカ11に出力されて該スピーカ11により
振動が発生され、このスピーカ11からの振動と上記エン
ジン振動とが互いに打ち消し合い、このことで車室３内
の所定位置で各マイクロフォン10により検出される振動
が低減される。詳しくは、各マイクロフォン10の出力信
号ｍは低周波成分ｍ１と高周波成分ｍ２とに分けられ、
低周波成分ｍ１は第１演算部28に、高周波成分ｍ２は第
２演算部29にそれぞれ入力され、第１演算部28はマイク
ロフォン10が検出した振動のうち低周波数帯域にあるも
のが低減するように第１制御信号ｓ１を生成して出力
し、第２演算部29はマイクロフォン10が検出した振動の
うち高周波数帯域にあるものが低減するように第２制御
信号ｓ２を生成して出力する。

【００６３】そして、上記コントローラ16では、図９に
示す如く、加減速／定速判定器41においてエンジン回転
周期測定回路17にて測定されたエンジン回転周期の変化
値Δｔが閾値Ｌｔと比較されて車両の運転状態が検出さ
れ、この車両の運転状態に応じて制御演算部22の第２演
算部29のフィードバックゲインＧの大きさが調整され
る。すなわち、エンジン回転周期の変化値Δｔが閾値Ｌ
ｔ以上で車両が加速状態または減速状態にあると判定さ
れると、第２演算部29のフィードバックゲインＧが基準
値Ｇ₀ に設定される。この状態では、上記リファレンス
信号発生器18およびマイクロフォン10の各出力信号を受
けた第１演算部28により、マイクロフォン10で検出され
る振動のうち低周波数帯域にあるものが低減されるよう
にリファレンス信号ｒが加工されて第１制御信号ｓ１が
生成され、第２演算部29により、マイクロフォン10で検
出される振動のうち高周波数帯域にあるものが低減され
るように、各スピーカ11への振動エネルギーが設定さ
れ、このスピーカ11への出力信号ｓ２は各マイクロフォ
ン10の出力信号ｍ１、該マイクロフォン10と各スピーカ
11との伝達特性、および基準値Ｇ₀ に設定されたフィー
ドバックゲインＧに基づいて補正されて第２制御信号ｓ
２が生成される。この第１および第２演算部28，29から
の制御信号ｓ１，ｓ２はスピーカ11に出力されて該スピ
ーカ11により振動が発生し、この振動とエンジン振動と
が互いに打ち消し合い、このことでマイクロフォン10に
より検出される車室３内の所定位置での振動が低減さ
れ、車両振動の低減効果が得られる。

【００６４】このように車両が加減速状態にあって車室
３内の振動が非定常状態にあると判断され、制御の応答
性が重視されるときには制御の応答性の低い第２演算部
29のフィードバックゲインＧが基準値Ｇ₀ すなわち低め
に設定され、マイクロフォン10が検出した振動のうち低
周波数帯域にあるものを制御対象として、制御の応答性
の高い第１演算部28が主として作動するので、車室３内
の低周波数帯域にある振動の状態の変化に伴う制御の応
答性を確保しつつ、良好に振動低減を図ることができ
る。

【００６５】これに対し、エンジン回転周期の変化値Δ
ｔが閾値Ｌｔよりも小さく、車両が定速走行状態にある
と検出されると、その検出時からカウンタｋが初期値Ｋ
から「０」になって所定時間Ｔが経過するまでは、第２
演算部29のフィードバックゲインＧがそのまま基準値Ｇ
₀ に設定されるが、所定時間Ｔの経過後、第２演算部29
のフィードバックゲインＧが基準値Ｇ₀ よりも大きい値
Ｇ₀ ×αに変更される。

【００６６】このように車両が定常走行状態にあって車
室３内の振動が定常状態にあると判断され、制御の応答
性が重視されないときは、第２演算部29のフィードバッ
クゲインＧが大きい値に変更されるため、演算量の増加
を招くことなく車室３内の振動の全体を良好に低減する
ことができる。

【００６７】したがって、この第１実施例では、システ
ムの所定の環境の状態としての車両の運転状態に応じて
第２演算部29のフィードバックゲインＧの大きさを調整
して作動させるので、車両の運転状態に応じて第１およ
び第２演算部28，29の長所をいかして良好な振動低減を
行うことができる。

【００６８】また、車両の定常走行状態が検出されたと
き、その検出時から所定時間Ｔが経過した後に第２演算
部29のフィードバックゲインＧの大きさの変更調整が行
われるため、車両の定常走行状態への移行後に暫くの間
はエンジン回転の変化による運転状態の変動が残ってい
ても、それが安定するまでは主として第１演算部28が作
動することとなり、その間の制御の応答性を維持して制
御性能を向上できる。

【００６９】なお、この第１実施例では、車両が定速走
行状態にあるときの車両の運転状態を、制御対象とする
車室３内の振動が定常状態になるという振動定常環境状
態として検出し、これにより第２演算部29のフィードバ
ックゲインＧの大きさの変更調整を行っているともいえ
る。

【００７０】次に、制御対象とする車室３内の振動の状
態が定常状態であるか否かを、車両において生じる所定
の振動の状況がどのような状態であるかを検出すること
により検出するようにした、本発明の第２実施例を説明
する。

【００７１】図10は本発明の第２実施例に係る車両の振
動低減装置の全体構成を示す概略図である。なお、この
第２実施例を示す各図において前記第１実施例と同様の
要素を示すものについては、前記第１実施例を示す各図
における符番と同一の符番を付し、その詳細な説明は省
略する。このことは、以下の他の実施例についても同様
とする。

【００７２】図10は前記第１実施例の図３に対応する図
で、異なるのは、車室フロアの振動を検出するフロア振
動検出器50が車室３のフロアパネルに取り付けられ、こ
のフロア振動検出器50の検出信号がコントローラ16に入
力されている点にある。すなわち、前記第１実施例では
エンジンコントロールユニット９での所定信号に基づき
車両運転状態（加減速／定速状態）を検出し、この検出
に基づき第２演算部29のフィードバックゲインＧの大き
さの変更調整を行っていたのに対し、この第２実施例で
は、フロア振動検出器50の検出信号に基づき車両におい
て生じる所定の振動（フロア振動）の状態を検出し、そ
の検出に基づき第２演算部29のフィードバックゲインＧ
の大きさの変更調整を行う。

【００７３】上記コントローラ16の構成を図11に示す。
図11は前記第１実施例の図４に対応する図で、異なるの
は、制御演算部22に、直接フロア振動検出器50からの検
出信号ｐが入力されている点にあり、他の構成は前記第
１実施例と同様である。

【００７４】この制御演算部22の内部構成を図12に示
す。図12は前記第１実施例の図４と対応する図で、異な
るのは、フロア振動検出器50からの検出信号ｐに基づ
き、車室３フロアの振動状態すなわち車両において生じ
る所定の振動の状態を判定する振動状態判定器51と、こ
の振動状態判定器51の出力信号に基づき第２演算部29の
フィードバックゲインＧの大きさの変更調整を行うゲイ
ン調整器52とを備えた点にある。なお、この第２実施例
において、第１および第２演算部28，29の構成、および
濾波部55の構成は前記第１実施例と同様であり、説明は
省略する。

【００７５】図11および図12に示すように、この第２実
施例では、上記フロア振動検出器50および振動状態判定
器51により、環境状態検出手段45が構成され、この環境
状態検出手段45は、車室３フロアの振動すなわち車両に
おいて生じる所定の振動が定常状態であるか否かを検出
するように構成されている。また、上記ゲイン調整器52
により調整手段46が構成され、この選択手段46は上記環
境状態検出手段45の検出した車室３フロアの振動状態に
基づき、上記第２演算部29のフィードバックゲインＧの
大きさを変更調整するように構成されている。

【００７６】ここで、上記コントローラ16において行わ
れる信号処理動作のうち第２演算部29のフィードバック
ゲインＧの大きさの変更調整のための動作について、図
13のフローチャートに基づいて説明する。まず、スター
ト後のステップＴ１において、フロア振動検出器50から
のフロア加速度信号ｐにより時刻ｎでの車室３フロアの
加速度ｐ（ｎ）を入力し、ステップＴ２では、振動状態
判定器51において今回の時刻ｎでのフロア加速度ｐ
（ｎ）と前回の時刻（ｎ−１）でのフロア加速度ｐ（ｎ
−１）との差の絶対値によりフロア加速度の変化値Δｐ
＝｜ｐ（ｎ）−ｐ（ｎ−１）｜を算出する。次のステッ
プＴ３で上記変化値Δｐとその閾値Ｌｐとの大小を比較
し、この判定がＬｐ≦ΔｐのＮＯのときには、車室３フ
ロアの振動状態の変化が大きくて車室３フロアの振動が
非定常状態であると判定し、ステップＴ４でカウンタｋ
を初期値Ｋに設定し、ステップＴ５で第２演算部29のフ
ィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ に設定した後、終了
する。

【００７７】一方、上記ステップＴ３でＬｐ＞ΔｐのＹ
ＥＳのときには、車室フロアの振動状態の変化が小さく
て車室３フロアの振動の状態が定常状態であると判定す
る。次いで、ステップＴ６で上記カウンタｋがｋ＝０に
なったか否かを判定し、この判定がｋ＞０のＹＥＳのと
きには、ステップＴ７でカウンタｋから「１」を引いて
ｋ＝ｋ−１とした後ステップＴ５に進む。

【００７８】以上の繰返しにより、上記ステップＴ６の
判定がｋ＝０のＮＯになると、ステップＴ８で第２演算
部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ よりも大き
い値Ｇ₀ ×α（α＞１）に変更した後、終了する。

【００７９】よって、この第２実施例では、上記制御動
作のステップＴ１〜Ｔ３により、車室３フロアの振動ｐ
の変化値Δｐに基づいて車室３内の振動がどのような状
態であるかを間接的に検出するようにした環境状態検出
手段45の動作が示されている。

【００８０】また、ステップＴ４〜Ｔ８により、上記環
境状態検出手段45の出力を受け、検出された車室３フロ
アの振動状態に応じてすなわち車室３フロアの振動が非
定常状態であると検出されたときには第２演算部29のフ
ィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ に設定し、車室３フ
ロアの振動が定常状態であると検出されたときには、こ
の定常状態の検出時からカウンタｋがｋ＝Ｋ（初期値）
からｋ＝０になるまでの所定時間Ｔが経過した後に、第
２演算部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ より
も大きい値Ｇ₀ ×αに変更するようにした調整手段46の
動作が示されている。

【００８１】次に、上記第２実施例の作用について説明
する。車両の運転中は基本的に、エンジン４の点火信号
がコントローラ16に入力されると、そのエンジン回転周
期測定回路17でエンジン回転周期が測定される。また、
リファレンス信号発生器18でエンジン振動に対応するリ
ファレンス信号ｒが発生し、上記エンジン回転周期の信
号ｔおよびリファレンス信号ｒは制御演算部22に出力さ
れる。さらに、車室３内の各マイクロフォン10により車
室３の所定位置での振動が検出され、この各マイクロフ
ォン10の出力信号ｍも制御演算部22に入力される。制御
演算部22では、各マイクロフォン10により検出される振
動を低減させるための制御信号ｓが生成され、この制御
信号ｓは各スピーカ11に出力されて該スピーカ11により
振動が発生され、このスピーカ11からの振動と上記エン
ジン振動とが互いに打ち消し合い、このことで車室３内
の所定位置で各マイクロフォン10により検出される振動
が低減される。詳しくは、各マイクロフォン10の出力信
号ｍは低周波成分ｍ１と高周波成分ｍ２とに分けられ、
低周波成分ｍ１は第１演算部28に、高周波成分ｍ２は第
２演算部29にそれぞれ入力され、第１演算部28はマイク
ロフォン10が検出した振動のうち低周波数帯域にあるも
のが低減するように第１制御信号ｓ１を生成して出力
し、第２演算部29はマイクロフォン10が検出した振動の
うち高周波数帯域にあるものが低減するように第２制御
信号ｓ２を生成して出力する。

【００８２】そして、上記コントローラ16では、図14に
示す如く、振動状態判定器51においてフロア振動検出器
50にて検出された車室３フロアの加速度の変化値Δｐが
閾値Ｌｐと比較されてフロアの振動状態が検出され、こ
のフロアの振動状態に応じて制御演算部22の第２演算部
29のフィードバックゲインＧの大きさが調整される。す
なわち、車室３フロアの加速度の変化値Δｐが閾値Ｌｐ
以上で車両において生じる振動の状態が非定常状態であ
ると判定されると、第２演算部29のフィードバックゲイ
ンＧが基準値Ｇ₀ に設定される。この状態では、上記リ
ファレンス信号発生器18およびマイクロフォン10の各出
力信号を受けた第１演算部28により、マイクロフォン10
で検出される振動のうち低周波数帯域にあるものが低減
されるようにリファレンス信号ｒが加工されて第１制御
信号ｓ１が生成され、第２演算部29により、マイクロフ
ォン10で検出される振動のうち高周波数帯域にあるもの
が低減されるように、各スピーカ11への振動エネルギー
が設定され、このスピーカ11への出力信号ｓ２は各マイ
クロフォン10の出力信号ｍ１、該マイクロフォン10と各
スピーカ11との伝達特性、および基準値Ｇ₀ に設定され
たフィードバックゲインＧに基づいて補正されて第２制
御信号ｓ２が生成される。この第１および第２演算部2
8，29からの制御信号ｓ１，ｓ２はスピーカ11に出力さ
れて該スピーカ11により振動が発生し、この振動とエン
ジン振動とが互いに打ち消し合い、このことでマイクロ
フォン10により検出される車室３内の所定位置での振動
が低減され、車両振動の低減効果が得られる。

【００８３】このように車室３フロアの振動が非定常状
態であることから、車室３内の振動が非定常状態にある
と判断され制御の応答性が重視されるときには制御の応
答性の低い第２演算部29のフィードバックゲインＧが基
準値Ｇ₀ すなわち低めに設定され、マイクロフォン10が
検出した振動のうち低周波数帯域にあるものを制御対象
として、制御の応答性の高い第１演算部28が主として作
動するので、車室３内の低周波数帯域にある振動の状態
の変化に伴う制御の応答性を確保しつつ、良好に振動低
減を図ることができる。

【００８４】これに対し、エンジン回転周期の変化値Δ
ｐが閾値Ｌｐよりも小さく、車室３フロアの振動の状態
が定常状態であると検出されると、その検出時からカウ
ンタｋが初期値Ｋから「０」になって所定時間Ｔが経過
するまでは、第２演算部のフィードバックゲインＧがそ
のまま基準値Ｇ₀ に設定されるが、所定時間Ｔの経過
後、第２演算部29のフィードバックゲインＧが基準値Ｇ
₀ よりも大きい値Ｇ₀ ×αに変化される。

【００８５】このように車室３フロアの振動の状態が定
常状態であって、車室３内の振動がさほど変化しておら
ず、制御の応答性が重視されないと判断されるときは、
第２演算部29のフィードバックゲインＧが大きい値に変
更されるため、演算量の増加を招くことなく車室３内の
振動の全体を良好に低減することができる。

【００８６】したがって、この第２実施例では、車室３
フロアの振動の状態に基づき間接的に検出した車室３内
の振動の状態に応じて第２演算部29のフィードバックゲ
インＧの大きさを調整して作動させるので、車室３内の
振動の状態に応じて第１および第２演算部28，29の長所
をいかして良好な振動低減を行うことができる。

【００８７】なお、この第２実施例では、定常状態であ
るときの車室３フロアの振動の状態を、制御対象とする
車室３内の振動が定常状態になるという振動定常環境状
態として検出し、これにより第２演算部29のフィードバ
ックゲインＧの大きさの変更調整を行っているともいえ
る。

【００８８】次に、本発明の第３実施例を説明する。な
お、この第３実施例は、前記第２実施例と同様の構成を
有するので、以下前記第２実施例を示す図10乃至図12を
参照しながら説明する。

【００８９】図12に示すようにこの第３実施例の制御演
算部22は、前記第２実施例と同じく、フロア振動検出器
50からの検出信号ｐに基づき車室３フロアの振動状態を
判定する振動状態判定器51と、この振動状態判定器51の
出力信号に基づき第２演算部29のフィードバックゲイン
Ｇの大きさの変更調整を行うゲイン調整器52とを備えて
いる。この第３実施例が前記第２実施例と異なるのは、
前記第２実施例では車室３フロアの振動状態が定常状態
であるか非定常状態であるかに応じてゲイン調整を行う
のに対し、この第３実施例では車室３フロアの振動が増
大する状態であるか否かに応じてゲイン調整を行う点に
ある。

【００９０】すなわち、この第３実施例では、上記フロ
ア振動検出器50および振動状態判定器51により、環境状
態検出手段45が構成され、この環境状態検出手段45は、
車室３フロアの振動が増大する状態であるか否かを、検
出するように構成されている。また、上記ゲイン調整器
52により調整手段46が構成され、この調整手段46は上記
環境状態検出手段45が検出した車室３フロアの振動状態
に基づき、上記第２演算部29のフィードバックゲインＧ
の大きさを変更調整するように構成されている。

【００９１】ここで、上記コントローラ16において行わ
れる信号処理動作のうち第２演算部29のフィードバック
ゲインＧの大きさの変更調整のための動作について、図
15のフローチャートに基づいて説明する。まず、スター
ト後のステップＵ１において、フロア振動検出器50から
のフロア加速度信号ｐにより時刻ｎでの車室フロアの加
速度ｐ（ｎ）を入力し、ステップＵ２では、振動状態判
定器51において今回の時刻ｎでのフロア加速度ｐ（ｎ）
の絶対値｜ｐ｜とその閾値Ｌｐとの大小を比較し、この
判定が｜ｐ｜≦ＬｐのＮＯのときには、車室３フロアの
振動が増大する状態ではないと判定し、ステップＵ３で
カウンタｋを初期値Ｋに設定し、ステップＵ４で第２演
算部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ に設定し
た後、終了する。

【００９２】一方、上記ステップＵ２で｜ｐ｜＞Δｐの
ＹＥＳのときには、車室フロアの振動が増大する状態で
あると判定してステップＵ５に進む。次いで、ステップ
Ｕ５で上記カウンタｋがｋ＝０になったか否かを判定
し、この判定がｋ＞０のＹＥＳのときには、ステップＵ
７でカウンタｋから「１」を引いてｋ＝ｋ−１とした後
ステップＵ４に進む。

【００９３】以上の繰返しにより、上記ステップＵ５の
判定がｋ＝０のＮＯになると、ステップＵ７で第２演算
部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ よりも大き
い値Ｇ₀ ×α（α＞１）に変更した後、終了する。

【００９４】よって、この第３実施例では、上記制御動
作のステップＵ１〜Ｕ２により、車室フロアの振動ｐの
絶対値｜ｐ｜に基づいて車室３内の振動がどのような状
態であるかを間接的に検出するようにした環境状態検出
手段45の動作が示されている。

【００９５】また、ステップＵ３〜Ｕ７により、上記環
境状態検出手段45の出力を受け、検出された車室フロア
の振動状態すなわち車両において生じる所定の振動の状
態に応じて上記第２演算部29のフィードバックゲインＧ
の大きさを調整するようにした、詳しくは車室３フロア
の振動の状態が増大する状態でないと検出されたときに
は第２演算部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀
に設定する一方、車室３フロアの振動の状態が増大する
状態であると検出されたときには、この検出時からカウ
ンタｋがｋ＝Ｋ（初期値）からｋ＝０になるまでの所定
時間Ｔが経過した後に、第２演算部29のフィードバック
ゲインＧを基準値Ｇ₀ よりも大きい値Ｇ₀ ×αに変更す
るようにした調整手段46の動作が示されている。

【００９６】次に、この第３実施例の作用について説明
する。車両の運転中は基本的に、エンジン４の点火信号
がコントローラ16に入力されると、そのエンジン回転周
期測定回路17でエンジン回転周期が測定される。また、
リファレンス信号発生器18でエンジン振動に対応するリ
ファレンス信号ｒが発生し、上記エンジン回転周期の信
号ｔおよびリファレンス信号ｒは制御演算部22に出力さ
れる。さらに、車室３内の各マイクロフォン10により車
室３の所定位置での振動が検出され、この各マイクロフ
ォン10の出力信号ｍも制御演算部22に入力される。制御
演算部22では、各マイクロフォン10により検出される振
動を低減させるための制御信号ｓが生成され、この制御
信号ｓは各スピーカ11に出力されて該スピーカ11により
振動が発生され、このスピーカ11からの振動と上記エン
ジン振動とが互いに打ち消し合い、このことで車室３内
の所定位置で各マイクロフォン10により検出される振動
が低減される。詳しくは、各マイクロフォン10の出力信
号ｍは低周波成分ｍ１と高周波成分ｍ２とに分けられ、
低周波成分ｍ１は第１演算部28に、高周波成分ｍ２は第
２演算部29にそれぞれ入力され、第１演算部28はマイク
ロフォン10が検出した振動のうち低周波数帯域にあるも
のが低減するように第１制御信号ｓ１を生成して出力
し、第２演算部29はマイクロフォン10が検出した振動の
うち高周波数帯域にあるものが低減するように第２制御
信号ｓ２を生成して出力する。

【００９７】そして、上記コントローラ16では、図16に
示す如く、振動状態判定器51においてフロア振動検出器
50にて検出された車室フロアの加速度ｐの絶対値｜ｐ｜
が閾値Ｌｐと比較されてフロアの振動状態が検出され、
このフロアの振動状態に応じて制御演算部22の第２演算
部29のフィードバックゲインＧの大きさが調整される。
すなわち、車室フロアの加速度の絶対値｜ｐ｜が閾値Ｌ
ｐ以下で車室３フロアの振動が増大する状態でないと判
定されると、第２演算部29のフィードバックゲインＧが
基準値Ｇ₀ に設定される。この状態では、上記リファレ
ンス信号発生器18およびマイクロフォン10の各出力信号
を受けた第１演算部28により、マイクロフォン10で検出
される振動のうち低周波数帯域にあるものが低減される
ようにリファレンス信号ｒが加工されて第１制御信号ｓ
１が生成され、第２演算部29により、マイクロフォン10
で検出される振動のうち高周波数帯域にあるものが低減
されるように、各スピーカ11への振動エネルギーが設定
され、このスピーカ11への出力信号ｓ２は各マイクロフ
ォン10の出力信号ｍ１、該マイクロフォン10と各スピー
カ11との伝達特性、および基準値Ｇ₀ に設定されたフィ
ードバックゲインＧに基づいて補正されて第２制御信号
ｓ２が生成される。この第１および第２演算部28，29か
らの制御信号ｓ１，ｓ２はスピーカ11に出力されて該ス
ピーカ11により振動が発生し、この振動とエンジン振動
とが互いに打ち消し合い、このことでマイクロフォン10
により検出される車室３内の所定位置での振動が低減さ
れ、車両振動の低減効果が得られる。

【００９８】このように車室３フロアの振動が増大する
状態にないため、制御対象とする車室３内の振動が略全
周波数帯域で増大する状態でないと判断されるとき、す
なわち、マイクロフォン10の検出した振動のうち特定の
振動成分が特に大きな振動レベルを有している状態のと
きには第１演算部28が主として作動するので、この特に
大きな振動レベルを有する特定の振動成分の存在する低
周波数帯域を第１演算部28の制御対象とすることによ
り、車室３内の振動の変化に伴う制御の応答性を確保し
つつ、良好な振動低減を行うことができる。

【００９９】これに対し、車室フロアの加速度ｐの絶対
値｜ｐ｜が閾値Ｌｐよりも大きく、車室３フロアの振動
が増大する状態にあるため、制御対象とする車室３内の
振動が略全周波数帯域で増大する状態であると判断され
るときには、その検出時からカウンタｋが初期値Ｋから
「０」になって所定時間Ｔが経過するまでは、第２演算
部29のフィードバックゲインＧがそのまま基準値Ｇ₀ に
設定されるが、所定時間Ｔの経過後、第２演算部29のフ
ィードバックゲインＧが基準値Ｇよりも大きい値Ｇ₀ ×
αに変更される。

【０１００】このように車室３フロアの振動が増大する
状態であって、車室３内の振動が略全周波数帯域で増大
すると判断されるときは、第２演算部29のフィードバッ
クゲインＧが大きい値に変更されるため、演算量の増加
を招くことなく車室３内の振動の全体を良好に低減する
ことができる。

【０１０１】したがって、この第３実施例では、車室３
フロアの振動の状態に基づき間接的に検出した車室３内
の振動状態に応じて第２演算部29のフィードバックゲイ
ンＧの大きさを調整して作動させるので、車室３内の振
動状態に応じて第１および第２演算部28，29の長所をい
かして良好な振動低減を行うことができる。

【０１０２】なお、この第３実施例では、増大する状態
にあるときの車室３フロアの振動状態を、制御対象とす
る車室３内の振動が略全周波数帯域で増大するという振
動全域悪化環境状態として検出し、これにより制御の切
換えを行っているともいえる。

【０１０３】このように、この３実施例では、フロア振
動検出器50により車室フロアの加速度を検出し、このフ
ロア加速度の絶対値｜ｐ｜がどのような状態であるかに
よって、車室３内の振動が略全周波数帯域で増大する状
態にあるか否かを判定しているといえるが、ＦＦＴ(Fas
t Fourier Transform)アナライザを用いて車室３内の振
動を周波数帯別に分析して検出することにより、車室３
内の振動が略全周波数帯域で増大する状態にあるか否か
をより直接的に検出するようにしてもよい。

【０１０４】また、車室３内の振動が略全周波数帯域で
増大する状態にあるか否かの判定は車両において搭載さ
れる電子機器等からの様々な情報に基づき間接的に行う
ことが可能である。以下、車両に搭載される種々の電子
機器等からの情報により、車室３内の振動が略全周波数
帯域で増大する状態か否かを間接的に検出するようにし
たものを、本発明の第４実施例として説明する。図17は
本発明の第４実施例に係る車両の振動低減装置のコント
ローラの構成を示すブロック図、および図18は図17に示
す制御演算部の構成を示すブロック図である。

【０１０５】この第４実施例では、図17に示すように車
両に搭載された所定の電子機器60から所定の情報を情報
信号ｉとして検出し、この情報信号ｉに基づき、車室３
内の振動が略全周波数帯域で増大する状態か否かを間接
的に検出する振動状態検出判定器61が、図18に示すよう
に設けられている。また、通常は第２演算部29のフィー
ドバックゲインＧを基準値Ｇ₀ に設定し、振動状態検出
判定器61が車室３内の振動が略全周波数帯域で増大する
状態を検出したときには、第２演算部29のフィードバッ
クゲインＧを基準値Ｇ₀ よりも大きい値Ｇ₀ ×αに変更
するゲイン調整器62が設けられている。すなわち、この
第４実施例では、上記振動状態検出判定器61により、車
載された所定の電子機器60からの所定の情報に基づき車
室３内の振動が略全周波数帯域で増大する状態か否かを
間接的に検出する環境状態検出手段45が構成され、上記
ゲイン調整器62により、上記第２演算部29のフィードバ
ックゲインＧの大きさを変更調整する調整手段46が構成
されている。なお、この第４実施例における第１および
第２演算部28，29ならびに濾波部45の構成は、前記第１
実施例におけるそれらの構成と同様である。

【０１０６】具体的に上記電子機器61としてどのような
ものが考えられるか、およびその電子機器61からどのよ
うな情報を検出した際に、車室３内の振動が略全周波数
帯域で増大する状態であると判定するのかについて、以
下列挙する。

【０１０７】(1) 電子機器61がエンジンの電子制御を行
うＥＣＵ(Electronic Control Unit）である場合 (i) ＥＣＵより、リーンバーン制御（理想空燃比よりリ
ーン領域での燃料噴射制御）作動時であるという情報を
検出したとき (ii)ＥＣＵより、ＥＧＲ制御(Exhaust Gas Recirculati
on Control）作動時であるという情報を検出しとき (iii) ＥＣＵより、電子点火進角制御（ＥＳＡ Contro
l ；ＥＳＡ：Electronic Spark Advance）作動時である
という情報を検出したとき (iv)ＥＣＵより、エンジン暖機後、空燃比フィードバッ
ク制御作動していない状態で、燃料噴射がされたという
情報を検出したとき (v) ＥＣＵより、エンジン暖機後、空燃比フィードバッ
ク制御が作動していない状態で、燃料噴射がカットされ
たという情報を検出したとき (vi)ＥＣＵより、パージ制御（フューエルタンク上部の
燃料ガスを吸着した後、 エンジンに再度入れる制
御）作動時であるという情報を検出したとき (vii) ＥＣＵより、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ；Id
le Speed Control）作 動時であることを検出したと
き (viii)ＥＣＵより、エンジンが高回転時であるという情
報を検出したとき (ix)ＥＣＵより、アクセルが全開であるという情報を検
出したとき (x) ＥＣＵより、エンジンブレーキの作動時であるとい
う情報を検出したとき (xi)ＥＣＵより、エンジンが高
負荷状態であることを検出したとき (xii) ＥＣＵより、ターボチャージャー作動時であるこ
とを検出したとき (xiii)ＥＣＵより、スーパーチャージャー作動時である
ことを検出したとき (xiv) ＥＣＵより、車両が走行時であることを検出した
とき。

【０１０８】(2) 電子機器61が電子式自動変速制御を行
うＥＡＴＣＵ(Electronic AutomaticTransmission Cont
rol Unit)である場合 (i) ＥＡＴＣＵより、ＥＡＴ変速制御作動時であるとい
う情報を検出したとき (ii)ＥＡＴＣＵより、ＥＡＴロックアップ制御作動時で
あることを検出したとき (iii) ＥＡＴＣＵより、ＥＡＴスリップ制御（ロックア
ップの際、クラッチフェーシングとトルコンカバーとの
間のスリップの制御）作動時であることを検出したとき (iv)ＥＡＴＣＵより、シフトレバーがパーキングレンジ
またはニュートラルレンジにあることを検出したとき。

【０１０９】(3) 電子機器61が、サスペンションの油圧
を電子制御するＡＣＳＣＵ(Active Suspention Control
Unit ）である場合 (i) ＡＣＳＣＵより、前輪が路面の突起を乗り越えたこ
とを検出したとき (ii)ＡＣＳＣＵより、車両が悪路を走行中であることを
検出したとき (iii) ＡＣＳＣＵより、車両がテンパータイヤを装着し
ていることを検出したとき。

【０１１０】(4) 電子機器61が、車両の４輪操舵を制御
する４ＷＳＣＵ(Four Wheel SteeringControl Unit）で
ある場合 (i) ４ＷＳＣＵより、４輪操舵制御作動時であることを
検出したとき。

【０１１１】(5) 電子機器61が、車両のブレーキを電子
制御するＡＢＳＣＵ(Anti-Lock BrakeSystem Control U
nit）である場合 (i) ＡＢＳＣＵより、同相転舵時であることを検出した
とき。

【０１１２】(6) 電子機器61が、車両の駆動輪の駆動力
を電子制御するＴＲＣＵ(Traction Control Unit）であ
る場合 (i) ＴＲＣＵより、トラクションコントロール作動時で
あることを検出したとき。

【０１１３】(7) 電子機器61が、車室内の空調を制御す
るＡＣＣＵ(Air Condition Control Unit)である場合 (i) ＡＣＣＵより、空調装置が作動していることを検出
したとき (ii)ＡＣＣＵより、エンジン作動時、エンジン冷却水の
水温が低いことを検出したとき。

【０１１４】(8) 電子機器61が、人工衛星からの信号に
より車両に道路情報を提供するナビゲーションシステム
ユニット（ＮＳＵ）である場合 (i) ＮＳＵより、車両が未舗装路（悪路）走行時やトン
ネル内走行時あるいは高地走行時であることを検出した
とき。

【０１１５】(9) 電子機器61が、道路と車両間との通信
により車両に道路情報を提供する路車間通信ユニットで
ある場合 (i) 路車間通信ユニットより、車両が未舗装道路（悪
路）走行時やトンネル内走行時あるいは高地走行時であ
ることを検出したとき。

【０１１６】(10)電子機器61が車外の明るさ等により車
両のランプの点灯、消灯等を制御するランプコントロー
ルユニットである場合 (i) ランプコントロールユニットより、車両のランプが
点灯し、車両がトンネル内走行時であることを検出した
とき。

【０１１７】(11)電子機器61が、車両のＡＶ機器のコン
トロールユニット（ＡＶＣＵ）である場合 (i) ＡＶＣＵより、ＡＶ機器のボリュームが大きいこと
を検出したとき。

【０１１８】(12)電子機器61が、車両の駆動方式の切換
制御等を行うＴＳＣＵ（Torque SplitControl Unit)で
ある場合 (i) ＴＳＣＵより、４輪駆動方式が選択されたことを検
出したとき。

【０１１９】以上、電子機器61の具体例、およびその電
子機器61からどのような情報を検出したときに、車室３
内の振動が略全周波数帯域で増大する状態であると判定
するかについて列挙したが、上記列挙したものに限定さ
れるものではない。例えば、ＡＣＳＣＵ、ＴＲＣＵまた
はＡＢＳＣＵによっても車両が悪路走行時であるという
情報を検出することができるなど、上記以外の検出方法
も考えられる。

【０１２０】この第４実施例によれば、電子機器61から
の所定の情報信号ｉに基づき、車室３内の振動が略全周
波数帯域で増大する状態にないと判定されると、第２演
算部29のフィードバックゲインＧは基準値Ｇ₀ に設定さ
れる。この状態では、上記リファレンス信号発生器18お
よびマイクロフォン10の各出力信号を受けた第１演算部
28により、マイクロフォン10で検出される振動のうち低
周波数帯域にあるものが低減されるようにリファレンス
信号ｒが加工されて第１制御信号ｓ１が生成され、第２
演算部29により、マイクロフォン10で検出される振動の
うち高周波数帯域にあるものが低減されるように、各ス
ピーカ11への振動エネルギーが設定され、このスピーカ
11への出力信号ｓ２は各マイクロフォン10の出力信号ｍ
１、該マイクロフォン10と各スピーカ11との伝達特性、
および基準値Ｇ₀ に設定されたフィードバックゲインＧ
に基づいて補正されて第２制御信号ｓ２が生成される。
この第１および第２演算部28，29からの制御信号ｓ１，
ｓ２はスピーカ11に出力されて該スピーカ11により振動
が発生し、この振動とエンジン振動とが互いに打ち消し
合い、このことでマイクロフォン10により検出される車
室３内の所定位置での振動が低減され、車両振動の低減
効果が得られる。

【０１２１】このように車室３内の振動が略全周波数帯
域で増大する状態にないとき、すなわちマイクロフォン
10の検出した振動のうち特定の振動成分が特に大きな振
動レベルを有している状態のときには第１演算部28が主
として作動するので、この特に大きな振動レベルを有し
ている特定の振動成分の存在する低周波数帯域を第１演
算部28の制御対象とすることにより、良好な振動低減効
果を確保することができる。

【０１２２】これに対し、車室３内の振動が略全周波数
帯域で増大する状態にあると検出されると、その検出時
からカウンタｋが初期値Ｋから「０」になって所定時間
Ｔが経過するまでは、第２演算部29のフィードバックゲ
インＧがそのまま基準値Ｇ₀に設定されるが、所定時間
Ｔの経過後、第２演算部29のフィートバックゲインＧが
基準値Ｇ₀ よりも大きい値Ｇ₀ ×αに変更される。

【０１２３】このように車室３内の振動が略全周波数帯
域で増大する状態にあり、第１演算部28による特定周波
数帯域の振動の低減では十分な振動低減効果が得にくい
ときは、第２演算部29のフィードバックゲインＧが大き
い値に変更されるため、演算量の増加を招くことなく車
室３内の振動の全体を良好に低減することができる。

【０１２４】したがって、この第４実施例では、電子機
器61からの情報に基づき間接的に検出した車室３内の振
動状態に応じて第２演算部29のフィードバックゲインＧ
の大きさを調整して作動させるので、車室３内の振動状
態に応じて第１および第２演算部28，29の長所をいかし
て良好な振動低減を行うことができる。

【０１２５】次に、車室３内の振動の状態が略全周波数
帯域で増大する状態であるか否かを、演算手段の演算状
況がどのような状態であるかによって間接的に検出する
ようにした、本発明の第５実施例を説明する。図19は本
発明の第５実施例に係る車両の振動低減装置のコントロ
ーラの構成を示すブロック図、および図20は図19に示す
制御演算部の内部構成を示すブロック図である。

【０１２６】図19に示すように、この第５実施例に係る
車両の振動低減装置のコントローラ16は、図４に示す前
記第１実施例のコントローラ16と比較して、アクセル開
度測定回路26および車速測定回路27を備えていない点お
よび図20に示す制御演算部22の内部構成が異なり、他の
構成は略同じである。図20に示すように制御演算部22
は、マイクロフォン10から制御演算部22に入力される振
動信号ｍの状態を、第１および第２演算部28，29の演算
状態を示すものとして検出する演算状態判定器71と、こ
の演算状態判定器71からの信号に基づき第１および第２
演算部28，29の演算状態（振動信号ｍの状態）に応じ
て、第２演算部29のフィードバックゲインＧの大きさの
変更調整を行うゲイン調整器72とを備えている。また、
前記各実施例では、マイクロフォン10からの振動信号ｍ
を低周波成分ｍ１と高周波成分ｍ２とに分ける濾波部55
を備えているが、この第５実施例ではこのような濾波部
55は備えておらず、マイクロフォン10からの振動信号ｍ
はそのまま第１演算部28および第２演算部29へ入力され
る。すなわち、この第５実施例では第１演算部28の制御
対象が、マイクロフォン10の検出した振動のうち特定の
振動成分とされ（そのためのリファレンス信号ｒが生成
される）、第２演算部29の制御対象は、マイクロフォン
10の検出した振動の全てとされている。なお、第１およ
び第２演算部28，29の構成は前記第１実施例と同様であ
る。

【０１２７】この第５実施例では、上記マイクロフォン
10および演算状態判定器71により環境状態検出手段45が
構成され、この環境状態検出手段45は、振動信号ｍの状
態を検出することにより、第１および第２演算手段28，
29の演算状況がどのような状態であるかを検出するよう
に、詳しくは振動信号ｍの状態を検出することにより、
車室３内の振動が略全周波数帯域で増大する状態である
か否かかを、間接的に検出するように構成されている。
また、上記ゲイン調整器72により、選択手段46が構成さ
れている。

【０１２８】ここで、上記コントローラ16において行わ
れる信号処理動作のうち第２演算部29のフィードバック
ゲインＧの大きさの変更調整のための動作について、図
21のフローチャートに基づいて説明する。まず、スター
ト後のステップＶ１において、マイクロフォン10からの
振動信号ｍにより時刻ｎでの振動信号ｍ（ｎ）を算定
し、ステップＶ２では、今回の時刻ｎでの振動信号ｍ
（ｎ）と前回の時刻（ｎ−１）での振動信号ｍ（ｎ−
１）との差の絶対値とにより振動信号ｍの変化値Δｍ＝
｜ｍ（ｎ）−ｍ（ｎ−１）｜を算出する。次のステップ
Ｖ３で上記変化値Δｍとその閾値Ｌｍとの大小を比較
し、この判定がΔｍ≦ＬｍのＮＯのときには、車室３内
の振動が略全周波数帯域で増大する状態ではないと判定
し、ステップＶ４でカウンタｋを初期値Ｋに設定し、ス
テップＶ５で第２演算部29のフィードバックゲインＧを
基準値Ｇ₀ に設定した後、終了する。

【０１２９】一方、上記ステップＶ３でＬｍ＞ΔｍのＹ
ＥＳのときには、車室３内の振動が略全周波数帯域で増
大する状態であると判定する。次いで、ステップＶ６で
上記カウンタｋがｋ＝０になったか否かを判定し、この
判定がｋ＞０のＹＥＳのときには、ステップＶ７でカウ
ンタｋから「１」を引いてｋ＝ｋ−１とした後ステップ
Ｖ５に進む。

【０１３０】以上の繰返しにより、上記ステップＶ６の
判定がｋ＝０のＮＯになると、ステップＶ８で第２演算
部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ よりも大き
い値Ｇ₀ ×α（α＞１）に変更にした後、終了する。

【０１３１】よって、この第５実施例では、上記制御動
作のステップＴ１〜Ｔ３により、振動信号ｍの変化値Δ
ｍに基づいて車室３内の振動が略全周波数帯域で増大す
る状態か否かを間接的に検出するようにした環境状態検
出手段45の動作が示されている。

【０１３２】また、ステップＴ４〜Ｔ８により、上記環
境状態検出手段45の出力を受け、検出された車室３内の
振動状態に応じて通常は第２演算部29のフィードバック
ゲインＧを基準値Ｇ₀ に設定してさせる一方、車室３内
の振動が略全周波数帯域で増大する状態が検出されたと
きには、その検出時からカウンタｋがｋ＝Ｋ（初期値）
からｋ＝０になるまでの所定時間Ｔが経過した後に、第
２演算部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ より
も大きい値Ｇ₀ ×αに変更するようにした調整手段46の
動作が示されている。

【０１３３】次に、この第５実施例の作用について説明
する。車両の運転中は基本的に、エンジン４の点火信号
がコントローラ16に入力されると、そのエンジン回転周
期測定回路17でエンジン回転周期が測定される。また、
リファレンス信号発生器18で車室３内の振動のうち特定
の振動成分に対応するリファレンス信号ｒが発生し、上
記エンジン回転周期の信号ｔおよびリファレンス信号ｒ
は制御演算部22に出力される。さらに、車室３内の各マ
イクロフォン10により車室３の所定位置での振動が検出
され、この各マイクロフォン10の出力信号ｍも制御演算
部22に入力される。制御演算部22では、各マイクロフォ
ン10により検出される振動を低減させるための制御信号
ｓが生成され、この制御信号ｓは各スピーカ11に出力さ
れて該スピーカ11により振動が発生され、このスピーカ
11からの振動と上記エンジン振動とが互いに打ち消し合
い、このことで車室３内の所定位置で各マイクロフォン
10により検出される振動が低減される。詳しくは、第１
演算部28はマイクロフォン10が検出した振動のうち特定
の振動成分が低減するように第１制御振動ｓ１を生成し
て出力し、第２演算部29はマイクロフォン10が検出した
振動の全体が低減するように第２制御振動ｓ２を生成し
て出力する。

【０１３４】そして、上記コントローラ16では、図22に
示す如く、演算状態検出器71において振動信号ｍの変化
値Δｍが閾値Ｌｍと比較されて振動信号ｍの状態が検出
され、この振動信号ｍの状態に応じて制御演算部22の第
２演算部29のフィードバックゲインＧの大きさが調整さ
れる。すなわち、振動信号ｍの変化値Δｍが閾値Ｌｍ以
下で車室３内の振動が略全周波数帯域で増大する状態に
ないと判定されると、第２演算部29のフィードバックゲ
インＧは基準値Ｇ₀ に設定される。この状態では、上記
リファレンス信号発生器18およびマイクロフォン10の各
出力信号を受けた第１演算部28が主として作動し、この
第１演算部28により、マイクロフォン10で検出される振
動のうち、特定の振動成分が低減されるようにリファレ
ンス信号ｒが加工されて制御信号ｓ１が生成される。こ
の第１演算部28からの制御信号ｓ１はスピーカ11に出力
されて該スピーカ11により振動が発生し、この振動とエ
ンジン振動とが互いに打ち消し合い、このことでマイク
ロフォン10により検出される車室３内の所定位置での振
動が低減され、車両振動の低減効果が得られる。

【０１３５】このように車室３内の振動が略全周波数帯
域で増大する状態にないとき、すなわちマイクロフォン
10の検出した振動のうち特定の振動成分が特に大きな振
動レベルを有している状態のときには第１演算部28が主
として作動するので、この特に大きな振動レベルを有し
ている特定の成分を低減することにより、良好な低減効
果を確保することができる。

【０１３６】これに対し、振動信号ｍの変化値Δｍが閾
値Ｌｍよりも大きく、車室３内の振動が略全周波数帯域
で増大する状態にあると検出されると、その検出時から
カウンタｋが初期値Ｋから「０」になって所定時間Ｔが
経過するまでは、第２演算部29のフィードバックゲイン
Ｇがそのまま基準値Ｇ₀ に設定されるが、所定時間Ｔの
経過後、第２演算部29のフィードバックゲインＧが基準
値Ｇ₀ よりも大きい値Ｇ₀ ×αに変更される。

【０１３７】このように車室３内の振動が略全周波数帯
域で増大する状態にあり、第１演算部28による特定の振
動成分の低減のみでは十分な振動低減効果が得にくいと
きは、第２演算部29のフィードバックゲインＧが大きい
値に変更されるため、演算量の増加を招くことなく車室
３内の振動の全体を良好に低減することができる。

【０１３８】したがって、この第５実施例では、システ
ムの所定の環境としての振動信号ｍの状況から、車室３
内の振動状態を間接的に検出し、この車室３内の振動状
態に応じて第２演算部29のフィードバックゲインＧの大
きさを変更調整して作動させるので、車室３内の振動状
態に応じて第１および第２演算部の長所をいかして良好
な振動低減を行うことができる。

【０１３９】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、かかる実施例の具体的態様に限定されるものではな
く、種々の変更を行うことができる。

【０１４０】例えば、前記第１実施例では、車両の運転
状況がどのような状態であるか、詳しくは車両が加減速
走行状態にあるか定速走行状態にあるかに基づき、車室
３内の振動が定常状態であるか非定常状態であるかを間
接的に検出しているが、車室３内の振動の状態が定常状
態であるか否かを、各演算手段の演算状態を検出するこ
とにより間接的に判定することも可能である。具体的に
は、前記第１演算部28の適応フィルタ34の係数は、振動
が定常状態になるとあまり変化しなくなると考えられる
ので、適応フィルタ34の係数の変化状態を直接的または
間接的に検出して、適応フィルタ34係数が大きく変化す
る場合には第２演算部29のフィードバックゲインＧを基
準値Ｇ₀ に設定し、係数があまり変化しなくなったら第
２演算部29のフィードバックゲインＧを基準値Ｇ₀ より
も大きい値Ｇ₀ ×αに変更するようにすることができ
る。

【０１４１】また、前記第１実施例では、エンジン回転
周期の変動により車両の運転状態を検出しているが、こ
の他、車速やアクセル開度等によっても検出することが
できる。

【０１４２】さらに、前記第１乃至第４実施例では、第
１演算部28の制御対象を各マイクロフォン10が検出した
振動のうち低周波数帯域にあるものとし、第２演算部29
の制御対象を、各マイクロフォンが検出した振動のうち
高周波数帯域にあるものとするため、濾波部55を構成し
ていたが、このような低周波数帯域、高周波数帯域とい
う分けかたではなく、第１演算部28の制御対象が中周波
数帯域、第２演算部29の制御対象がそれ以外の低および
高周波数帯域となるように分けることも可能である。そ
の場合、濾波部55の構成は例えば図23に示すものとな
る。図23に示すようにこの濾波部55は、マイクロフォン
10からの振動信号ｍの中周波数成分を濾波するバンドパ
スフィルタ66と、振動信号ｍの低周波数成分を濾波する
ローパスフィルタ67および振動信号ｍの高周波数成分を
濾波するハイパスフィルタ68を備えてなり、マイクロフ
ォンからの振動信号ｍを特定の中周波数成分ｍ１とそれ
以外の周波数成分ｍ２とに分けて、中周波数成分ｍ１を
第１演算部28に出力し、それ以外の周波数成分ｍ２を第
２演算部29に出力するように構成されている。このよう
に濾波部55を構成することにより、制御対象となる周波
数帯域を適宜分けることが可能となる。

【０１４３】また、前記第５実施例では、第１演算部28
の制御対象を、各マイクロフォン10が検出した振動のう
ち特定の振動成分とし、第２演算部29の制御対象を、各
マイクロフォン10が検出した振動の全体としているの
で、第１および第２演算部28，29の制御対象が一部重複
することになる。そこで、図24に示すような濾波部55
を、図20に示す制御演算部22内の第１および第２演算部
28，29の振動信号ｍの入力側に設けることにより、制御
対象を重複しないようにすることもできる。すなわち、
この濾波部55は、図24に示すように、通過周波数帯域を
変更することが可能な３個のトラッキングフィルタ76，
77，78を備えてなり、マイクロフォン10からの振動信号
ｍを、第１演算部28が制御対象とする特定の振動成分が
存在する周波数帯域の信号成分ｍ１と、それ以外の周波
数帯域の信号成分ｍ２とに分けるとともに、第１演算部
が制御対象とする振動成分の周波数が変化するのに対応
して、常時この制御対象とする特定の振動成分の存在す
る周波数帯域の振動成分ｍ１が第１演算部28に出力され
るように、各トラッキグフィルタ76，77，78の通過周波
数帯域が連動して変化するように構成されている。この
ような構成の濾波部55を設けることにより、第１および
第２演算部28，29の制御対象が重複しないように、かつ
第１演算部28により、マイクロフォン10が検出した振動
のうち特定の振動成分を制御対象として、常時低減する
ことが可能となる。

【０１４４】また、前記各実施例では、第２演算部28
を、本出願人が特願平4-32217 号等で提案している図７
に示すような構成を有するフィードバック制御方式のも
のとしているが、この第２演算部29を最近のＨ^∞ 制御
理論により設計した最適フィードバック制御方式のもの
に代えることも可能である。この場合、第２演算部29の
構成は図25に示すものとなる。図25は図７に対応するも
ので、マイクロフォン10、スピーカ11および第２演算部
29により最適フィードバック制御系が構成されるよう
に、Ｈ^∞ 制御理論に基づき制御器Ｋが設計される。こ
のような構成の第２演算部29を用いても、前述したのと
同様の振動低減制御を行うことが可能となる。

【０１４５】さらに、前記各実施例では、車両の振動源
をエンジンとしているが、振動の周期情報によりリファ
レンス信号が得られるならば、その他の振動、例えば排
気振動を制御対象とすることができる。

【０１４６】さらにまた、前記各実施例では、振動発生
手段をスピーカ11としているが、これ以外に、例えばエ
ンジンマウントを積極的に加振することで、車両振動を
低減するようにすることもできる。

【０１４７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による車両
の振動低減装置によれば、リファレンス信号発生手段か
らのリファレンス信号を逐次加工して第１制御信号を生
成し振動発生手段に出力するフィードフォワード的な制
御方式の第１演算手段と、振動検出手段の出力信号に基
づき第２制御信号を生成し振動発生手段に出力するフィ
ードバック的な制御方式の第２演算手段とを備えるとと
もに、第１演算手段の制御対象は限定する一方、第２演
算手段の制御対象は全体的となるように構成することに
より、第１および第２演算手段のそれぞれの特長をいか
しながら両者を併用できるので、システムの様々な環境
の変化に対応して良好な振動低減を行うことが可能とな
る。

【０１４８】また、システムの所定の環境の状態に応じ
て第２演算手段のゲインを変更する調整手段を備えたも
のによれば、第２演算手段による振動低減が効果的な状
態であるか否かに応じて、第２演算手段のゲインを大き
くしたり小さくしたりすることができるので、より効率
よく車両の振動低減を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の構成を示すブロック図

【図２】本発明の他の構成を示すブロック図

【図３】本発明の第１実施例に係る車両の振動低減装置
の全体構成を示す概略図

【図４】図３に示すコントローラの構成を示すブロック
図

【図５】図４に示す制御演算部の構成を示すブロック図

【図６】ＬＭＳの適応アルゴリズムを用いた図５に示す
第１演算部の構成を示すブロック図

【図７】図５に示す第２演算部の構成を示すブロック図

【図８】図５に示す第２演算部のフィードバックゲイン
の大きさの変更調整のための動作を示すフローチャート
図

【図９】エンジン回転の変化に応じた第２演算部のゲイ
ンの変更調整状態を示すタイムチャート図

【図１０】本発明の第２実施例に係る車両の振動低減装
置の全体構成を示す概略図

【図１１】図10に示すコントローラの構成を示すブロッ
ク図

【図１２】図11に示す制御演算部の構成を示すブロック
図

【図１３】図12に示す第２演算部のフィードバックゲイ
ンの大きさの変更調整のための動作を示すフローチャー
ト図

【図１４】フロア振動の変化に応じた第２演算部のゲイ
ン変更調整状態を示すタイムチャート図

【図１５】本発明の第３実施例に係る車両の振動低減装
置の第２演算部のフィードバックゲインの大きさの変更
調整のための動作を示すフローチャート図

【図１６】フロア振動の大きさに応じた第２演算部のゲ
インの変更調整状態を示すタイムチャート図

【図１７】本発明の第４実施例に係る車両の振動低減装
置のコントローラの構成を示すブロック図

【図１８】図17に示す制御演算部の構成を示すブロック
図

【図１９】本発明の第５実施例に係る車両の振動低減装
置のコントローラの構成を示すブロック図

【図２０】図19に示す制御演算部の構成を示すブロック
図

【図２１】図20に示す第２演算部のフィードバッグゲイ
ンの大きさの変更調整のための動作を示すフローチャー
ト図

【図２２】マイクロフォンの振動検出信号の変化に応じ
た第２演算部のゲインの変更調整状態を示すタイムチャ
ート図

【図２３】本発明の各実施例に係る車両の振動低減装置
の制御演算部内に設けられる濾波部の他の構成を示すブ
ロック図

【図２４】本発明の各実施例に係る車両の振動低減装置
の制御演算部内に設けられる濾波部のその他の構成を示
すブロック図

【図２５】本発明の各実施例に係る車両の振動低減装置
の第２演算部の他の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 車体 ３ 車室 ４ エンジン（振動源） 10 マイクロフォン（振動検出手段） 11 スピーカ（振動発生手段） 16 コントローラ 17 エンジン回転周期測定回路 18 リファレンス信号発生器（リファレンス信号発生
手段） 22 制御演算部 28 第１演算部（第１演算手段） 29 第２演算部（第２演算手段） 31 デジタルフィルタ 34 適応フィルタ 41 加減速／定速判定器 42，52，62，72 ゲイン調整器 45 環境状態検出手段 46 調整手段 50 フロア振動検出器 51，61 振動状態判定器 55 濾波部 71 演算状態判定器 ｒ リファレンス信号 ｓ，ｓ１，ｓ２ 制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仙井 浩史 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 (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

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両において生じる振動を制御対象とす
   るシステムを構成する車両の振動低減装置であって、 前記車両において周期性振動を生じる振動源の周期情報
   に基づくリファレンス信号を発生するリファレンス信号
   発生手段と、 車体の所定位置での振動を検出する振動検出手段と、 振動を発生する振動発生手段と、 前記リファレンス信号発生手段および振動検出手段の各
   出力信号を受け、該振動検出手段により検出される振動
   が低減されるように前記リファレンス信号発生手段から
   のリファレンス信号を加工して第１制御信号を生成し前
   記振動発生手段に出力する第１演算手段と、 前記振動検出手段の出力信号を受け、該出力信号に基づ
   き該振動検出手段により検出される振動が低減されるよ
   うに第２制御信号を生成し、前記振動発生手段に出力す
   る第２演算手段と、を備えてなり、 前記第１演算手段は、前記振動検出手段により検出され
   た振動のうち前記振動源から生じる周期性振動の特定の
   振動成分のみを制御対象とするように構成され、 前記第２演算手段は、前記振動検出手段により検出され
   た振動の全体を制御対象と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。
2. 【請求項２】 車両において生じる振動を制御対象とす
   るシステムを構成する車両の振動低減装置であって、 前記車両において周期性振動を生じる振動源の周期情報
   に基づくリファレンス信号を発生するリファレンス信号
   発生手段と、 車体の所定位置での振動を検出する振動検出手段と、 振動を発生する振動発生手段と、 前記リファレンス信号発生手段および振動検出手段の各
   出力信号を受け、該振動検出手段により検出される振動
   が低減されるように前記リファレンス信号発生手段から
   のリファレンス信号を加工して第１制御信号を生成し前
   記振動発生手段に出力する第１演算手段と、 前記振動検出手段の出力信号を受け、該出力信号に基づ
   き該振動検出手段により検出される振動が低減されるよ
   うに第２制御信号を生成し、前記振動発生手段に出力す
   る第２演算手段と、を備えてなり、 前記第１演算手段は、前記振動検出手段により検出され
   た振動のうち特定の周波数帯域にあるものを制御対象と
   するように構成され、 前記第２演算手段は、前記振動検出手段により検出され
   た振動のうち前記特定の周波数帯域外にあるものを制御
   対象と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。
3. 【請求項３】 前記システムの所定の環境がどのような
   状態であるかを検出する環境状態検出手段と、該環境状
   態検出手段の出力を受け、検出された前記所定の環境の
   状態に応じて前記第２演算手段のゲインを変更する調整
   手段と、が設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の車両の振動低減装置。
4. 【請求項４】 前記所定の環境が前記車両において生じ
   る所定の振動の状況であることを特徴とする請求項３記
   載の車両の振動低減装置。
5. 【請求項５】 前記所定の環境が前記車両の運転状況で
   あることを特徴とする請求項３記載の車両の振動低減装
   置。
6. 【請求項６】 前記環境状態検出手段は、前記所定の環
   境が、前記車両において生じる振動が略全周波数帯域で
   増大するような振動全域悪化環境状態であるか否かを検
   出するものであり、前記調整手段は、前記環境状態検出
   手段により前記所定の環境が前記振動全域悪化環境状態
   であることが検出されたときには前記第２演算手段のゲ
   インを大きくするものであることを特徴とする請求項
   ３、４または５記載の車両の振動低減装置。
7. 【請求項７】 前記環境状態検出手段は、前記所定の環
   境が、前記車両において生じる振動が定常状態となるよ
   うな振動定常環境状態であるか否かを検出するものであ
   り、前記調整手段は、前記環境状態検出手段により前記
   所定の環境が前記振動定常環境状態であることが検出さ
   れたときには、前記第２演算手段による制御のゲインを
   大きくするものであることを特徴とする請求項３、４ま
   たは５記載の車両の振動低減装置。
8. 【請求項８】 前記特定の周波数帯域が、低周波数帯域
   であることを特徴とする請求項２記載の車両の振動低減
   装置。
9. 【請求項９】 前記特定の周波数帯域が、前記振動検出
   手段により検出された振動のうち前記振動源から生じる
   周期性振動の特定の振動成分が存在する、該特定の振動
   成分の周波数の変化に伴って変動する周波数帯域である
   ことを特徴とする請求項２記載の車両の振動低減装置。