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KR0127150B1 - 차량의 진동저감장치 - Google Patents

차량의 진동저감장치

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Publication number
KR0127150B1
KR0127150B1 KR1019930019367A KR930019367A KR0127150B1 KR 0127150 B1 KR0127150 B1 KR 0127150B1 KR 1019930019367 A KR1019930019367 A KR 1019930019367A KR 930019367 A KR930019367 A KR 930019367A KR 0127150 B1 KR0127150 B1 KR 0127150B1
Authority
KR
South Korea
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vibration
vehicle
control
vibrator
level
Prior art date
Application number
KR1019930019367A
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English (en)
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KR940006821A (ko
Inventor
히로후미 센이
노리히코 나카오
치아키 산토
신 다케하라
나오키 이케다
신고 히라다
유타카 쯔카하라
Original Assignee
와다 요시히로
마쯔다 가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 와다 요시히로, 마쯔다 가부시기가이샤 filed Critical 와다 요시히로
Publication of KR940006821A publication Critical patent/KR940006821A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0127150B1 publication Critical patent/KR0127150B1/ko

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Abstract

본 발명은 차량의 진동저감장치에 있어서, 진동저감효과를 나타내지 못하고 전력만을 낭비하는 불필요한 제어나, 운전성능등에 악영향을 미치는 부적절한 제어가 실행되는 것을 방지하도록 하는 것을 목적으로 한 것으로서, 그 구성에 있어서 차량의 소정인자의 상태에 응답하여 구동제어수단(적응필터(11), 적응산법(12) 및 전달특성모델(13)으로 이루어짐)에 의한 가진기(스피커(4)의 제어를 규제하는 규제수단(출력변경)수단(14) 및 제어효과판정수단(15)로 이루어짐)을 설정하고, 가진기의 제어가 불필요하거나 또는 부적절한 상태일 때에는 제어를 규제하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.

Description

차량의 진동저감장치
제 1 도는 본 발명이 적용된 자동차의 주요부분을 위쪽에서 본 도면.
제 2 도는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 제어계통의 블록도.
제 3 도는 제 2 도의 제어효과판정수단에 제어공정을 나타내는 순서도.
제 4 도는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 제어계통의 블록도.
제 5 도는 제 4 도의 제어효과판정수단의 제어공정을 나타내는 순서도.
제 6 도는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 제어계통의 블록도.
제 7 도는 제 6 도의 주행상태검지수단의 제어공정을 나타내는 순서도.
제 8 도는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 제어계통의 블록도.
제 9 도는 제 8 도의 소음상태검지수단의 제어공정을 나타내는 순서도.
제10도는 본 발명이 적용된 다른 자동차를 표시한 도면.
제11도는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 제어계통의 블록도.
제12도는 제11도의 소정인자상태의 검지수단의 제어공정을 나타내는 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
3 : 엔진,4 : 스피커,
14,14A,14B : 출력변경수단,15,15B : 제어효과판정수단,
15C : 주행상태검지수단,15D : 소음상태검지수단,
15E : 소정인자상태검지수단,16 : 입력변경수단,
24 : 가진마운트, 25 : G센서,
본 발명은, 차체를 구성하는 고체요소(차체구성요소)나 차량의 내부공기등의 소정의 진동요소에 의해 발생되는 차량의 진동을 저감하기 위해, 가진기(加振器)를 사용해서 적극적으로 이들의 진동요소를 가진하는 차량의 진동저감장치에 관한 것이다.
이런 종류의 차량의 진동저감장치는, 진동센서를 사용해서 소정의 진동요소의 진동을 검출하고, 상기 진동요소의 진동성분중에서, 특히 저감을 도모하고 싶은 소정의 진동성분(제어대상 진동성분)이 저감되도록 상기 진동센서로부터의 검출신호에 의거하여 가진기를 제어해서 상기 제어대상의 진동성분을 소명하는 진동이 발생되도록 상기 진동요소를 가진하는 구성으로 되어 있다. 상기 제어대상의 진동성분은, 통상적으로 차량의 승객에게 많은 불편을 주는 진동성분으로서 차량의 진동체(일반적으로는 엔진)로부터 상기 진동요소에 전달되는 진동성분이 선택된다.
가진기를 제어하기 위해 사용되는 연산처리기법으로서는, 예를 들면 일본국 특개평 1-501344호 공보에 기재되어 있는 최적화기법이 일반적이나, 최적화기법을 사용하지 않고 가진기를 제어하도록 한 것도 알려져 있다. 또, 상기 공보에 기재된 바와 같이, 차 실내의 공기의 진동(소음)을 저감하고 싶은 경우에는 가진기로서 스피커를 사용하는 일이 많으나, 예를 들면 일본국 특개평 3-219139호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 엔진으로부터 전달된 차체구성요소의 진동을 저감하기 위해서, 엔진을 차체에 대해서 지지하고 엔진 및 차체를 가진하도록 구성된 가진마운트를 가진기로서 사용한 것도 알려져 있다.
그런데, 통상적으로 진동요소의 진동에는 제어대상이 되지 않는 진동성분이 포함되어 있고, 차량의 운전상태 등이 변환한 경우에는, 제어대상이 되지 않는 동성분의 진동레벨이 상당히 커지는 경우가 있다. 이와 같이 제어대상이 되지 않은 진동성분의 진동레벨이 커진 상황하에서는, 통상대로 제어대상의 진동성분이 저감을 도모하였어도 그다지 진동저감효과를 얻지 못하거나, 또는 효과를 얻지 못할 뿐 아니라 오히려 진동이 증대하는 일도 고려할 수 있다. 이와 같이 효과를 얻지 못하는 상태에서 제어를 실행하는 것은 불필요한 제어를 행하는 일이고, 가진기를 구동시키기 위한 전력을 낭비하는 손해 등을 발생시키게 된다.
또, 진동저감의 제어를 실행하는 경우에는, 제어를 행함으로써 차량의 다른 성능(예를 들면 운전성능)에 어떠한 영향을 미치는가에 대해서 충분히 배려하는 것이 바람직하다. 매우 큰 진동저감의 효과를 얻는다고해도, 진동저감의 제어를 실행함으로써, 차량의 운전성능 등에 나쁜 영향을 미치게 되므로, 전체적으로 보았을 때, 차량의 성능을 열화하게 되어 부적절하다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 진동저감의 효과를 내지 못하고 전력만을 낭비하는 불필요한 제어나 운전성능 등과 같은 차량의 다른 성능에 악영향을 미치게 하는 부적절한 제어를 실행하는 것을 방지할 수 있는 차량의 진동저감장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 차량의 소정인자의 상태에 따라서 제어수단에 의한 가진기의 제어를 규제하도록 구성하였다.
즉, 제 1 측면에 따른 본 발명은, 차량의 소정의 진동요소의 진동을 검출하는 진동센서와, 상기 진동요소를 가진하는 가진기와, 상기 진동센서로부터의 검출신호에 의거하여 상기 진동요소의 소정의 제어대상의 진동성분이 저감되도록 상기 가진기의 가진 구동을 제어하는 구동제어수단과, 상기 차량의 소정인자의 상태에 응답하여 상기 구동제어수단에 의한 상기 가진기의 제어를 규제하는 규제수단을 구비한 차량의 진동저감장치를 제공한다.
여기서 진동요소란, 차량에서 진동하는 요소, 예를 들면 엔진, 변속기, 차체 프레임, 차체패널, 핸들 들의 차체 구성요소나 차량의 실내공기 등을 말한다.
또한, 소정인자란, 그 상태가 변화함으로써 진동저감제어를 행하고, 이에 의해 얻게 되는 효과 등에 영향을 미치는 인자를 말한다.
제 2 측면에 따른 본 발명은, 상기 제 1 측면에 따른 차량의 진동저감장치에 있어서, 상기 소정인자가 상기 진동요소의 제어대상의 진동성분의 진동레벨이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 제어대상의 진동성분의 진동레벨이 소정레벨 이상으로 크게 될 때에 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
제 3 측면에 따른 본 발명은, 상기 제 2 측면에 따른 차량의 진동저감장치에 있어서, 상기 가진기의 제어중에 상기 가진기에 대한 제어를 일시적으로 중단시키는 중단수단과, 이 중단수단에 의한 제어의 중단 전과 중단 중에 상기 진동요소의 진동레벨이 상위가 소정치 이상인지의 여부를 비교판정하는 비교수단을 부가하여 구비하고, 상기 규제수단은, 상기 비교수단에 의해 상기 진동레벨의 차이가 상기 소정치 이상으로 판정된 때에는 상기 제어대상이 되지 않는 진동성분의 진동레벨을 소정 이상의 레벨로 한 상태에서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 상기 진동요소가 상기 차량의 실내공기이고, 상기 제어대상의 진동성분이 상기 차량의 파워유닛의 진동에 기인하는 진동성분인 경우에는, 진동저감을 제어하는 동안, 차 실내의 공기의 진동레벨이 소정치 이상일 때, 차량의 외부공기의 진동레벨이 소정치 이상일때, 차량의 창이 소정 이상 개방되어 있을 때, 강우중에 있을 때, 차량이 터널속을 주행중일 때, 파워유닛 이외의 소정기기(예를 들면 오디오장치나 에어콘장치)가 소정레벨 이상에서 작동하고 있을 때, 차량의 주행상태가 불안정한 과도상태일때, 차량의 변속단이 저속단일 때, 또는 차량이 악조건의 도로를 주행중일 때에는, 각각 제어대상이 진동성분의 진동레벨을 소정레벨 이상의 상태로 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 상기 진동요소가 상기 차량의 차체 구성요소이고, 제어대상이 되는 상기 진동성분이 상기 차량의 파워유닛의 진동에 기인하는 진동성분인 경우에는, 진동저감의 제어중에, 차량의 주행상태가 불안정한 과도상태일 때, 차량의 변속단이 저속단일 때, 또는 차량이 악조건의 도로를 주행중일 때에는, 각각 제어대상이 되지 않는 진동성분의 진동레벨을 소정레벨 이상의 상태로 해서, 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
상기 과도상태에서는, 차량의 급가속상태나 급감속상태에 있을 때에, 선회상태에 있을 때에, 또는 차량이 일시적으로 악조건의 도로를 주행중인 때 등을 들 수 있다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 상기 제 1 측면에 따른 차량의 진동저감장치에 있어서, 상기 소정인자가 상기 차량의 승객의 유무이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 승객이 없을 때에 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 상기 제 1 측면에 따른 차량의 진동저감장치에 있어서, 상기 소정인자가 상기 차량의 배터리의 전압이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 배터리의 전압이 소정치 이하일 때에 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 제 1 측면에 따른 차량의 진동저감장치에 있어서, 상기 가진기는 상기 차량의 파워유닛을 차체에 대해서 지지하는 가진마운트이고, 상기 소정인자는 상기 차량의 가감속도이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 가감속도가 소정치 이상일 때에 상기 가진 마운트의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 상기 가진기는 상기 차량의 파워유닛을 차체에 대해서 지지하는 가진마운트이고, 상기 소정인자는 상기 차량의 선회도이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 선회도가 소정치 이상일 때에 상기 가진 마운트의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
다른 측면에 따른 본 발명은, 상기 가진기가 상기 차량의 파워유닛을 차체에 대해서 지지하는 가진마운트이고, 상기 소정인자가 상기 차량의 주행로이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 주행로가 악조건의 길일 때에 상기 가진마운트의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치를 제공한다.
상기 가진마운트의 제어를 규제한다라는 것은, 특히, 가진마운트가 견고하게 되도록 즉, 탄성계수가 작게 되도록 제어를 규제하는 것을 말한다.
상기 제 1 측면에 따른 본 발명에 의한 차량의 진동저감장치에서는, 차량의 소정인자의 상태에 응답해서 가진기의 제어를 규제할 것인지의 여부가 규제수단에 의해 결정되고, 규제수단이 가진기의 제어를 규제하지 않는 경우에는, 통상적으로 가진기가 구동제어수단에 의해 제어되어 차량의 소정의 진동요소를 가진함으로써 진동요소중 제어대상이 되는 소정의 진동성분이 저감되어 양호한 진동저감효과가 나타난다. 한편, 차량의 소정인자의 상태가 변화해서 규제수단에 의해 가진기의 제어를 규제하는 경우에는 가진기의 구동이 규제되고 전력소비도 억제된다.
이와 같이 차량의 소정인자의 상태에 따라서 구동제어수단에 의한 가진기의 제어를 규제하는 규제수단을 구비함으로써, 통상적으로 제어를 행하여도 진동저감효과를 얻지 못하는 때나, 통상적으로 제어를 행하지 않는 쪽이 차량의 운전상태 등에 좋은 영향을 미치는 때에 제어를 규제할 수 있고, 이와 같이 제어를 규제할 수 있으므로, 전력만을 낭비하는 불필요한 제어나, 차량의 다른 성능에 악영향을 미치게 하는 부적절한 제어를 방지할 수 있다.
상기 제 2 측면에 따른 본 발명에 의한 구성에 의해 제어대상의 진동성분이 소정레벨 이상으로 되어서 가진기를 이용한 제어대상 진동성분의 저감이 효과적으로 행하여질 수 없게 된 상태일 때에는, 가진기의 제어가 규제되어 불필요한 제어가 행하여지는 일이 방지되므로, 전력의 낭비를 방지할 수 있다. 또, 이 제어규제에 의해, 제어의 대상이 되지 않는 진동성분과 가진기로부터의 저감용의 진동성분과의 상호 작용에 의해 소정요소의 진동레벨이 잘못되어 높게 되어버리는 사태를 확실하게 방지할 수 있다.
상기 제 3 측면에 따른 본 발명의 구성에 의해, 가진기를 이용한 진동저감의 효과를 실제로 확인해서, 진동저감의 제어를 규제할 것인지의 여부가 결정되므로, 불필요하게 제어를 규제하거나, 또는 진동저감제어를 실행해도 효과를 얻지 못함에도 불구하고 진동저감제어를 실행하는 사태를 확실히 방지할 수 있다.
상기 다른 측면에 따른 본 발명의 구성에 의하면, 간단한 구성에 의해 제어대상이 되지 않는 진동성분이 소정의 레벨 이상으로 높게 되어 있는지의 여부를 판정해서 진동저감제어를 규제할 것인지의 여부을 결정할 수 있다.
상기 다른 측면에 따른 본 발명의 구성에 의해 차량에 승객이 타고 있지 않음에도 불구하고 무의미하게 진동저감제어를 통상대로 행하는 것을 방지할 수 있다.
상기 다른 측면에 따른 본 발명의 구성에 의해, 배터리의 전압이 낮아서 가진기를 통상으로는 구동시킬수 없음에도 불구하고 무리하게 제어가 실행되거나 또는 무리하게 제어가 실행되어 배터리의 기능이 상실되는 것을 방지할 수 있다.
상기 다른 측면에 따른 본 발명의 구성에 의해, 미묘한 액셀작업에 의해서 차량의 자세를 제어하기 위한 높은 드로틀응답(throttle Response)이 요구되고, 이에 의해 파워유닛의 차체에의 지지부가 견고하게 하지 않으면 차량의 운전성능에 지장을 초래할 염려가 있는 차량의 급속한 가감속시나 급선회시에, 가진마운트의 제어를 규제함으로써 파워유닛의 차체에의 지지부를 견고하게 할 수 있고, 이에 의해 드로틀응답을 높힐 수 있으므로 차량의 운전성능을 향상시킬 수 있다.
상기 다른 측면에 따른 본 발명의 구성에 의해, 노면보다 비교적 큰 주기인 저주파의 진동이 입력되기 때문에 파워유닛의 차체에의 지지부가 견고하지 않으면, 차체와 파워유닛 사이의 위치어긋남(위상편차)이 염려되어서 차량의 운전성능에 지장을 초래할 염려가 있는 차량의 악조건의 도로의 주행시에, 가진마운트의 제어를 규제함으로써 파워유닛의 차체에의 지지부를 견고하게 할 수 있으므로, 차량의 운전성능의 향상을 도모할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 차량의 진동저감장치의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예가 적용된 차량의 표시한 것으로, (1)은 운전석, (2)는 조수석, (3)은 파워유닛인 엔진이다. 본 실시예에서는, 소정의 진동요소가 차 실내의 공기로 되어 있고, 또한, 후술하는 적응형디지틀필터를 이용한 최적화기법에 의해 저감용의 진동(진동 저감용의 제어신호)의 생성을 행하도록 되어 있다.
따라서, 차량의 실내를 향해서 저감용 진동을 발생하기 위한 가진기의 스피커(4)와 차량의 실내공기의 진동을 검출하는 진동센서인 마이크(5)가, 차폭방향의 대략 중앙부에 설치되어 있다. 스피커(4)는, 예를 들면 차량의 실내의 전방의 계기판에 장착되고, 마이크(5)는 예를 들면 천장에 설치된다. 또한, 본 실시예에서는, 간략화를 위하여, 스피커(4) 및 마이크(5)를 1개로 한 경우를 표시하고 있으나, 복수의 스피커(4) 및 복수의 마이크(5)를 설치할 수도 있다.
제 1 도에서, CB는 제어상자이며, 이 제어상자 CB내의 회로구성의 블록도를 제 2 도에 표시하고 있다. 이 제 2 도에서, (11)은 적응형 디지틀필터이고, (12)는 수속개수설정 등을 행하는 적응알고리즘이고, (13)은 전달특성모델(지연회로)로서, 마이크(5)에 의해 검출되는 진동이 저감되도록, 스피커(4)에 대한 출력신호 즉, 저감용이 진동의 레벨 및 위상이 시시각각으로 조정된다. 본 실시예에서는, 상기 적응형 디지틀필터(11), 적응알고리즘(12) 및 전달특성모델(13)에 의해 본 발명의 구동제어수단이 구성된다.
또한, 최적화를 위한 적응알고리즘으로서는, 예를 들면 최소 2승법 등, 이미 알고 있는 적당한 것을 선택할 수 있으나, 최적화의 기법 그 자체는 이미 알고 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또 본 실시예에서는 제어대상이 되는 진동으로서, 엔진(3)으로부터 차 실내의 공기에 전달되는 진동성분, 상세하게는, 엔진(3)이 4기통 4사이클 엔진으로 되어 있으므로, 가장 문제가 되는 회전 2차 성분만을 선택하고 있으나, 4차 6차 등의 회전성분도 저감하도록 설정할 수도 있다. 또, 기준신호로서, 예를 들면 점화펄스를 검출하는 회전주기센서(6)로부터의 신호를 이용할 수 있다.
제 2 도의 제어계에서는, 출력변경수단(14)과, 제어효과판정수단(15)을 부가하여 구성하고 있다. 상기 출력변경수단(14)은, 필터(11)로부터의 제어신호가, 스피커(4)에 전달되는 것을 금지하는지의 여부를 절환하기 위한 것이다. 제어효과판정수단(15)은, 스피커(4)로부터 저감용 진동을 발생시키는 일이, 차 실내에서 엔진으로부터 전달된 제어대상의 진동저감에 효과적인지의 여부를 판정하는 것이다. 그리고 , 이 제어효과판정수단(15)에 의해, 적응알고리즘(12) 및 출력변경수단(14)의 작동상태가 절환된다. 본 실시예에서는 상기 출력 변경수단(14) 및 제어효과판정수단(15)에 의해 본 발명의 규제수단이 구성된다.
제 3도는, 제어효과판정수단(15)의 제어내용을 표시한 순서도이며, 순서도에 대해서 이하 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 P는 스텝을 표시한다.
먼저, P1에서, 제어효과를 판정하는 타이밍인지의 여부가 판정된다. 이 판정타이밍은 소정의 시간마다 행하여지나, 그 판정주기는 비교적 길다. 이 P1의 판정에서 No일 때는, P13으로 이행해서, 제어효과를 판정하는 타이밍을 카운트업한 후 P1로 돌아간다.
P1의 판정에서 YES일 때는, P2에서, P13에서의 카운트값을 클리어한 후, P3에서, 스피커(4)로부터 저감용 진동의 발생을 제어하는지의 여부가 판정된다. 이 P3의 판정에서 No일 때에는 P14에서, 진동저감의 제어를 개시시킨다(적응알고리즘(13)을 작동시킴과 동시에, 스피커(4)의 구동을 허용한다). 다음에 P1로 돌아가나, P14를 경과한 후는 P3의 판정에 YES로 되어, P4에서, 진동저감제어를 안정적으로 행하는지의 여부를 판정한다. 이 P4에서의 판정은, 필터(11)의 계수가 거의 변경되지 않은 상태인지의 여부의 판정이 된다.
P4의 판정에서 NO일 때는 P1로 돌아가고, P4의 판정이 YES로 된 때에는, P5로 이행한다. P5에서는, 먼저 마이크(5)로부터의 검출신호가 EON으로서 판독된다. 그후 P6에서, 적응알고리즘(12)의 정지되고(필터11의 계수를 고정한다), 이어서 P7에서, 스피커(7)에의 출력이 정지된다. 그리고, P8에서, 마이크(5)로부터의 검출신호가 EOFF로서 판독된다.
P8의 이후에는, P9에서 상기 검출신호 EON과 EOFF의 편차의 절대치가, 소정치 이하인지의 여부가 판정된다. 이 P9의 판정에서 YES인 경우에는, 진동저감제어를 실행하고 있을 때와 실행하고 있지 않을 때에, 차 실내에서의 진동레벨에 그다지 차이가 없는 경우이다. 즉 진동저감효과가 기대할 수 없는 경우이다. 이때에는, P10에서, 필터(11)의 계수를 클리어해서, P13으로 이행한다. 이 P10을 경유했을 때는, P6, P7의 처리도 행하고 있는 경우이므로, 진동저감의 제어는 금지된 상태로 된다.
P9의 판정에서 NO일 경우에는, 진동저감의 제어를 효과적으로 행하고 있는 경우이므로 이 제어를 재개하도록, P11에서 적응알고리즘(12)의 작동이 개시되는 동시에, P12에서 스피커(4)에의 출력이 개시된다.
다음에 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다. 제 4 도는 본 발명의 제 2 실시예를 표시한 제어계통도이다. 본 실시예에서는, 제 2 도에 있어서의 출력변경수단(14) 대신에, 필터(11) 및 전달특성모델(13)에의 기준신호의 입력을 금지할 것인지의 여부를 절환하는 입력변경수단(16)이 설치되어 있다. 또, 제어효과판정수단(15B)은, 적응알고리즘(12)외에, 입력변경수단(16)이 작동을 절환하는 것으로 되어 있다. 이와 같이 본 실시예에서는, 입력변경수단(16) 및 제어효과판정수단(15B)에 의해 본 발명의 규제수단이 구성된다.
제어효과판정수단(15B)의 제어내용을 제 5 도에 순서도에 표시하고 있으나, 이 제 5 도는 제 3 도의 P5 내지 P8로 대치해서 사용되는 것으로서, 기타의 부분은 제 3 도와 마찬가지이다. 즉, P21에서의 마이크(5)로부터의 검출신호 EON의 판독, P22에서의 적응알고리즘(12)의 정지가 행하여진 후, P23에서, 기준신호의 입력이 금지된다. 그리고, P24에서, 마이크(5)로부터의 검출신호 EOFF가 판독된 후, 제 3 도의 P9이 후의 처리가 행하여진다. 즉, 제 3 도에 있어서는 스피커(4)에의 출력금지라고 하는 상태에서 행하고 있던 진동저감제어의 중단을, 본 실시예에서는 기준신호의 입력금지에 의해 행한다고 하는 점만이 상기 제 1 실시예와는 다른 점이다.
다음에, 본 발명의 제 3 의 실시예를 설명한다. 제 6 도는 본 발명의 제 3 실시예의 제어계통도를 표시한 것이다. 본 실시예에서는, 제 2 도의 제어효과판정수단(15) 대신에, 주행상태검지수단(15C)을 설치해서, 차량의 주행상태가 불안정하게 되는 과도상태일 때에 진동저감의 제어를 금지하도록 한 것이다. 즉, 본 실시예에서는 출력변경수단(14) 및 주행상태검지수단(15C)에 의해 본 발명의 규제수단이 구성된다. 주행상태검지수단(15C)에는, 제 6 도에 표시한 차량의 과도상태를 표시하는 각종 신호가 입력된다(과도상태를 검출하는 센서류는 도시되어 있지 않음).
주행상태검지수단(15C)의 제어내용을 제 7 도의 순서도에 표시하고 있다. 이 제 7 도에서 명백한 바와 같이, 급속한 가속이 검출되었을 때(P31), 급속한 감속이 검출되었을 때(P33), 선회가 검출되었을 때(P34), 또는 일시적인 악조건의 도로주행이 검출되었을 때(P35)는, 제어대상이 되지 않는 진동성분의 진동레벨이 소정레벨 이상 높게 되는 상태로 해서 P38이 후의 처리가 행하여지고, 진동저감의 제어가 금지된다.
또, 상기 각각의 과도상태중 어느 것도 검출되지 않았을 때에는, P36에서, 현재 진동저감의 제어중인지의 여부가 판정되고, 이 P36의 판정에서 NO일 때에는 P36에서 진동저감의 제어가 개시된다.
다음에, 본 발명의 제 4 실시예를 설명한다. 제 8 도는 본 발명의 제 4 실시예를 표시한 제어계통도이다. 본 실시예에서는, 차량에 탑재되어 있는 엔진 이외의 각종 기기류 중에서, 차 실내의 공기에 전달되는 진동이 문제가 되는 기기류의 작동상태에 응답해서(여기서, 작동상태를 검출하는 센서 등은 도시되어 있지 않음), 진동저감의 제어를 금지하는지의 여부를 판정하도록 되어 있다. 제 8 도에서는, 제 6 도의 주행상태검지수단(15C) 대신에, 소음상태검지수단(15D)이 설치되어 있으며, 즉 본 실시예에서는 출력변경수단(14) 및 소음상태검지수단(15D)에 의해 본 발명의 규제수단이 구성된다. 이 소음상태검지수단(15D)의 제어내용이 제 9 도에 표시된다.
상기 제 9 도에서 이미 명백한 바와 같이, 진동저감이 금지되는 기기류의 작동상태에서는, 다음과 같은 ①∼④의 경우가 설정되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 이하의 ①∼④의 경우에는, 어느 것이나 엔진 이외의 기기로부터 차 실내의 공기에 전달되는 진동성분(제어대상의 진동성분)의 진동레벨이 소정레벨 이상으로 높게 되는 상태로 해서 제어를 금지하는 것이다.
① 와이퍼가 작동되고 있을 경우이다. 이 경우, 와이퍼가, 간헐작동 및 저속작동일 때는 진동저감의 제어를 계속하고, 고속작동일 때에만 진동저감의 제어를 금지하도록 해도 된다.
② 라디에이터용 팬이 작동되고 있는 경우이다.
③ 에어콘용 송풍기가 작동되고 있는 경우 또는 에어콘이 작동되고 있는 경우이다. 이 경우, 에어콘용 송풍기가 고속으로 작동되는 경우에만, 또는 에어콘이 급냉으로 작동되는 경우에만 진동저감의 제어를 금지하도록 할 수도 있다.
④ 오디오의 볼륨이, 소정레벨 이상의 고음상태의 위치까지 조작되어 있는 경우이다.
다음에, 본 발명의 제 5 실시예를 설명한다. 제10도는 본 발명에 의한 차량의 진동저감장치의 제 5 실시예가 적용된 차량을 표시한 도면이다.
제10도에 도시하는 바와 같이 본 실시예에 의한 차량의 진동저감장치는, 차실내의 좌석 근처에 설치되어, 바람직하게는 승객이 착석했을 때 승객의 귀밑에 대응하는 위치에 설치되어 차 실내의 공기의 진동을 검출하는 진동센서인 마이크(5)와, 차 실내의 계기판에 장착되어 차 실내의 공기를 직접적으로 가진하는 가진기인 스피커(4)와, 파워유닛인 엔진(3)의 차체프레임(21)에의 장착부 근처에 설치되어 차체프레임(21)의 진동을 검출하는 G센서(25)와, 엔진(3)을 차체프레임(21)에 대해서 지지하고 차체프레임(21) 및 엔진(3)을 직접적으로 가진하는 가진마운트(24)와, 상기 스피커(4) 및 가진마운트(24)를 구동시키는 제어상자 CB를 구비하고 있다. 또한, 도면에서는 간략화를 위해서, 스피커(4), 마이크(5), 가진마운트(24) 및 G센서(25)를 각각 1개로 하였을 경우를 표시하고 있으나, 이들을 복수개로 설치할 수도 있다. 또, 본 실시예에서는 상기 가진마운트(24)는, 엔진(3)과 차체프레임(21) 사이에 엔진(3) 및 차체프레임(21)을 가진할 수 있도록 구성되어 있는 도잇에, 구동이 정지된 때에는 통상의 엔진마운트로서 기능하고, 또한 엔진마운트로서의 탄성을 단단(하아드)한 상태와 부드러운(소프트) 상태로 절환할 수도 있도록 구성되어 있다.
제10도에 표시한 제어상자 CB의 회로구성의 블록도를 제11도에 표시하고 있다. 제11도에 표시한 바와 같이 본 실시예의 제어계에 있어서는, 제 1 의 적응형필터(11A), 이 제 1 의 적응필터(11A)의 계수를 최적으로, 조정하는 제 1 의 적응알고리즘(12A) 및 스피커(4)와 마이크(5) 사이의 전달특성모델(지연회로)(13A)를 구비하고 마이크(5)에 의해 검출되는 차 실내의 공기의 진동이 저감되도록, 스피커(4)에 대한 출력신호의 레벨 및 위상을 시시각각으로 조정하는 제 1 의 제어계와, 제 2 의 적응형필터(11B), 이 제 2 의 적응형필터(11B)의 계수를 최적으로 조정하는 제 2 의 적응알고리즘(12B) 및 가진마운트(24)와 G센서(25) 사이의 전달특성모델(13B)을 구비하고, G센서(25)에 의해 검출되는 차체프레임(21)의 진동이 저감되도록, 가진마운트(24)에 대한 출력신호의 레벨 및 위상을 시시각각으로 조정하는 제 2 의 제어계가 설정되어 있다.
상기 제1, 제 2 의 적응알고리즘(12A),(12B)으로서는, 상기 각 실시예와 마찬가지로 예를 들면 최소 2 승법등, 이미 알고 있는 적절한 알고리즘을 선택할 수 있다. 또 본 실시예에서는, 제어대상이 되는 진동으로서, 엔진(3)으로부터 차 실내의 공기 및 차체프레임(21)에 각각 전달되는 진동성분, 상세하게는, 엔진(3)이 4기통 4사이클엔진으로 되어 있으므로, 가장 문제가 되는 회전 2차 성분을 선택하고 있다. 제11도에 표시한 제어계에는, 제1, 제 2 의 출력변경수단(14A),(14B)과 소정인자상태검지수단(15E)을 부가하고 구성하고 있다. 제 1 의 출력변경수단(14A)은, 제 1 의 필터(11A)로부터의 제어신호가 스피커(4)에 전달되는 것을 금지할 것인지의 여부를 절환하기 위한 것이며, 제 2 의 출력변경수단(14B)은, 제 2 의 필터(11B)로부터의 제어신호가 가진마운트(24)에 전달되는 것을 금지할 것인지의 여부를 절환하기 위한 것이다. 소정인자상태검지수단(15E)은, 차량의 소정인자의 상태(소정인자의 상태를 검출하는 센서류는 도시하지 않음)로부터 스피커(4) 및 가진마운트(24)의 제어를 금지하는지의 여부를 판정하는 것이며, 이 소정인자상태추출수단(15E)에 의해, 제1, 제 2 의 적응알고리즘(12) 및 제1, 제 2 의 출력변경수단(14A),(14B)의 작동상태가 절환된다. 즉 본 실시예에서는, 제1, 제 2 의 출력변경수단(14A),(14B) 및 소정인자상태검지수단(15E)에 의해 본 발명의 규제수단이 구성된다.
소정인자상태검지수단(15E)의 제어내용을 제12도의 순서도에 표시하고 있다. 이 제12도에서 명백한 바와 같이, 차량이 악조건의 도로를 주행중일 때(P82), 차량의 가감속도가 소정치 이상 클 때(P83), 또는 차량의 선회도가 소정치 이상으로 클 때(P84)는, P96~P98의 처리가 행하여지고, 스피커(4) 및 가진마운트(24)의 제어가 다같이 금지된다. 이것은 이들의 각 경우에는 엔진(3) 이외의 다른 구성요소로부터 차 실내의 공기 및 차체프레임(21)에 각각 전달되는 제어대상의 진동성분이 증대하기 때문에, 스피커(4) 및 가진마운트(24)를 구동시켜도 양호한 진동저감효과를 얻을 수 없다고 하는 이유에 비롯된다.
또, 상기 각 경우에는, P99에서 구동이 정지된 가진마운트(24)가 아아드로 설정되어, 차량의 운전성능의 향상도 도모된다. 이와 같이 본 실시예에서는, 가진마운트(24)의 제어를 금지했을 때에 가진마운트(24)를 하아드로 하는지 또는 소프트로 하는지의 선택이 가능한 구성으로 되어 있으므로, 가진마운트(24)를 하아드로 하는 편이 운전성능상 바람직한 상기 악조건의 도로의 주행시, 급속한 가감속시 및 급선회시에는, 가진마운트(24)의 제어를 금지한 다음에 가진마운트(24)를 하아드로 하는 제어를 행하고 있으나, 가진마운트(24)의 제어를 금지하는 것만으로 가진마운트(24)가 견고하게 되는 구성으로 하는 것도 가능하고, 이와 같이 구성한 경우에는, 단지 제어를 금지하는 것만으로 가능하다.
또, 승객이 없을 때(P85), 배터리의 전압이 소정치보다 작을때(P86), 스프링하부진동의 가속도(스프링하부G)가 소정치보다 클때(P87), 또는 변속단이 저속단으로 설정되어 있을 때(P88)는, P100~P102의 처리를 행하여 스피커(4) 및 가진마운트(24)의 제어가 다같이 금지된다. 스프링하부 G 가 클 때 및 변속단이 저속단일 때에 스피커(4) 및 가진마운트(24)의 제어를 금지하는 이유는, 스프링하부 G가 클 때에는 노면으로부터 차량에 고주파의 진동이 입력되기 때문이고, 변속단이 저속단일 때에는 차량의 가감속도가 변화되기 쉽기 때문이다. 이러한 때에는 어느 것이나 차 실내의 공기 및 차체프레임(21)에 전달되는 진동성분중 제어대상이 되지 않은 진동성분이 증대하게 되어, 스피커(4) 및 가진마운트(24)를 구동시켜도 양호한 진동저감효과를 얻지 못하므로, 스피커(4) 및 가진마운트(24)의 제어가 금지된다.
또, 실내음이 소정레벨보다 높을 때(P89), 실외음이소정레벨보다 클 때(P90), 차의 창이 소정치 이상으로 개방되어 있을 때(P92), 차량의 터널 내를 주행중일 때(P92), 강우중일 때(P93)는, 어느 경우도 차 실내의 공기에 전달되는 진동성분중 제어대상이 되지 않는 진동성분의 진동레벨이 소정치 이상으로 높은 상태로 하여, P103 ~ P105의 처리를 행하고 스피커(4)의 제어를 금지한다. 또한, 강우중인지의 여부는, 강우센서를 설치함으로써 검출할 수 있으나, 와이퍼의 작동에 의해 강우중이라고 판정하도록 해도 된다.
이상, 본 발명에 의한 차량의 진동저감장치의 실시예에 대해서 설명하였으나, 엔진으로부터의 전달진동의 저감을 위한 제어로서는, 최적화기법에 의하는 일없이, 여러 가지의 기법을 채택할 수 있는 것이다. 예를 들면, 아이들(idle)회전시에 회전 2차 성분을 저감할 수 있게 저감용 진동을, 1주기분에 대해서 미리 실험적으로 작성, 기억해놓고, 아이들회전시에만 이와 같이 기억된 저감용 진동을 사용한 진동저감의 제어를 행하도록 해도 된다. 이 경우, 엔진회전수에 따라서 기억되어 있는 저감용 진동의 위상폭을 조정하면, 넓은 회전영역에 걸쳐서 진동저감의 제어를 행할 수 있다.

Claims (21)

  1. 차량의 소정의 진동요소의 진동을 검출하는 진동센서와 ; 상기 진동요소를 가진(加振)하는 가진기(加振器)와 ; 상기 진동센서로부터의 검출신호에 의거하여 상기 진동요소의 진동성분중 제어대상이 되는 소정의 진동성분이 저감되도록 상기 가진기의 가진구동을 제어하는 구동제어수단과 ; 상기 차량의 소정인자의 상태에 응답해서 상기 구동제어수단에 의한 상기 가진기의 제어를 규제하는 규제수단을 구비한 차량의 진동저감장치에 있어서, 상기 소정인자가 상기 진동요소의 진동성분중 제어대상이 되지 않는 진동성분의 진동레벨이고 ; 상기 규제 수단은, 상기 가진기의 제어중에 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 소정레벨 이상으로 높게 된 때에 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  2. 제 1 항이 있어서, 상기 차량의 진동저감장치는, 상기 가진기의 제어중에 상기 가진기에 대한 제어를 일시적으로 중단시키는 중단수단과 ; 이 중단수단에 의한 제어의 중단 전과 중단중에 상기의 진동요소의 진동레벨의 차이가 소정치 이상인지의 여부를 비교 판정하는 비교수단을 부가하여 구비하고 ; 상기 규제수단은, 상기 비교수단에 의해 상기 진동레벨의 차이가 상기 소정치 이상으로 판정된 때는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 진동요소가 상기 차량의 실내 공기이고, 상기 제어대상의 진동성분이 상기 차량의 파워유닛의 진동에 기인되는 진동성분인 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 진동요소가 상기 차량의 차체 구성요소이고, 상기 제어대상의 진동성분이 상기 차량의 파워유닛의 진동에 기인되는 진동성분인 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 실내 공기의 진동레벨이 소정치 이상일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 실외 공기의 진동레벨이 소정치 이상일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 창이 소정이상 개방되어 있을 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 강우중일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 터널내를 주행중일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 파워유닛 이외의 소정의 기기가 소정레벨 이상에서 작동하고 있을 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기기가 오디오 장치인 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  12. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 상태가 불안정한 과도상태일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  13. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 변속단이 저속단일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  14. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량이 악조건의 도로를 주행중일 때에는 제어대상이 되지 않는 상기 진동성분의 진동레벨이 상기 소정레벨 이상의 상태로 해서 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 소정 인자가 상기 차량의 승객의 유무이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 차량의 승객이 없을 때에 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 소정인자가 상기 차량의 배터리의 전압이고, 상기 규제수단은 상기 가진기의 제어중에 상기 배터리의 전압이 소정치 이하일 때에 상기 가진기의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 진동요소가 상기 차량의 실내 공기이고, 상기 제어대상의 진동성분이 상기 차량의 파워유닛의 진동에 기인되는 진동성분인 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 진동요소가 상기 차량의 차체 구성요소이고, 상기 제어대상의 진동성분이 상기 차량의 파워유닛의 진동에 기인되는 진동성분인 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 가진기가 상기 차량의 파워유닛을 차체에 대해서 지지하는 가진마운트이고, 상기 소정인자가 상기 차량의 가감속도이고, 상기 규제수단은 상기 가진기의 제어중에 상기 가감속도가 소정치 이상일 때에는 상기 가진마운트의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 가진기가 상기 차량의 파워유닛을 차체에 대해서 지지하는 가진마운트이고, 상기 소정인자가 상기 차량의 선회도이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 선회도가 소정치 이상일 때에 상기 가진마운트의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 가진기가 상기 차량의 파워유닛을 차체에 대해서 지지하는 가진마운트이고, 상기 소정인자가 상기 차량의 주행로이고, 상기 규제수단은, 상기 가진기의 제어중에 상기 주행로가 악조건의 도로일 때에는 상기 가진마운트의 제어를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동저감장치.
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