(57)【要約】【課題】推定こもり音マップに基づくこもり音の防止制御を正確に行う制御装置を提供する。【解決手段】動力源の動作状態に対応させてこもり音の音圧を定めた推定こもり音マップに基づいて推定されるこもり音が、予め定めた判断基準音圧を超えていることにより不良と判断される場合に、こもり音を車室内で聞き取り難くする制御を実行する車両のこもり音制御装置において、前記動力源を駆動している状態で車室内のこもり音の音圧を検出するこもり音検出手段（ステップＳ２〜Ｓ５）と、そのこもり音の検出を行った時点の前記動力源の動作状態と前記推定こもり音マップとから求まる推定こもり音の音圧と前記検出されたこもり音の音圧とに偏差がある場合に前記検出されたこもり音の音圧に基づいて前記推定こもり音マップを補正するマップ補正手段（ステップＳ６〜Ｓ８）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の動作状態に対応させてこもり音の音圧を定めた推定こもり音マップに基づいて推定されるこもり音が、予め定めた判断基準音圧を超えていることにより不良と判断される場合に、こもり音を車室内で聞き取り難くする制御を実行する車両のこもり音制御装置において、
前記動力源を駆動している状態で車室内のこもり音の音圧を検出するこもり音検出手段と、
そのこもり音の検出を行った時点の前記動力源の動作状態と前記推定こもり音マップとから求まる推定こもり音の音圧と前記検出されたこもり音の音圧とに偏差がある場合に前記検出されたこもり音の音圧に基づいて前記推定こもり音マップを補正するマップ補正手段と
を備えていることを特徴とする車両のこもり音制御装置。
【請求項２】
前記推定こもり音マップを補正するための予め定めた前提条件が成立していることを判断する前提条件判断手段を更に備え、
前記マップ補正手段は、前記前提条件が成立していることが前記前提条件判断手段で判断された場合に前記検出されたこもり音の音圧に基づいて前記推定こもり音マップを補正する手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のこもり音制御装置。
【請求項３】
前記前提条件は、前記動力源を始動した後の経過時間が基準時間以上であること、前記動力源の暖機が完了していること、前記動力源が動作していることによる音以外の車室内の音の音圧が基準音圧以下であることの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の車両のこもり音制御装置。
【請求項４】
前記動力源の出力側に連結された変速機を更に備え、
前記動作状態は、前記動力源の回転数および出力トルクならびに前記変速機で設定される変速比に基づいて決まる状態を含む
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両のこもり音制御装置。
【請求項５】
前記マップ補正手段は、前記推定こもり音マップにおける前記判断基準音圧についての前記動力源の動作状態を補正する手段を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両のこもり音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンなどの動力源が動作することに伴って車室内に生じるこもり音を低減し、あるいは聞き取り難くするなどの制御を行う制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動力源に内燃機関を含む車両では、内燃機関が出力するトルクが繰り返し変動することに伴う振動がこもり音となることが知られている。こもり音とされるのは、一般的には、エンジンがアイドリング回転数程度の低回転数で回転している際に車室内に生じる比較的周波数の低い音であり、いわゆる耳障りとなり、乗り心地を損なう音と認識されている。
【０００３】
従来、こもり音を低減し、あるいは聞き取り難くする技術が検討されており、例えば特許文献１には、検出されたこもり音の音圧が所定値より大きい場合には、エンジンの回転速度が上昇するように、エンジンの目標作動点を設定し、その目標作動点に向けてエンジンを制御することにより、その回転数を上昇させ、これによりこもり音を防止するように構成した装置が記載されている。したがって、特許文献１に記載された装置は、こもり音の音圧（音レベル）が高くなったことによって、その回避のための制御としてエンジン回転数を増大させる制御を行う装置である。
【０００４】
また、特許文献２には、高車速ほど、エンジンの低回転数領域におけるトルクが大きくなるようにエンジンの動作ラインを設定し、低回転数高トルクでエンジンを運転することにより生じるこもり音を、走行に伴う騒音でマスキングするように構成した装置が記載されている。したがって、特許文献２に記載された装置では、エンジンを低回転数高トルクで運転する車速が高車速に限られるので、こもり音が特に耳障りになるなどの事態を未然に回避することができる。さらに、特許文献３には、特許文献２に記載された装置と同様に、こもり音を他の音でマスキングするように構成された装置が記載されており、具体的には、車室に出力される音が大きいほど、エンジンが低回転数で高トルクで動作するように動作ラインを設定した装置が記載されている。したがって、引用文献３に記載された装置によっても、エンジンを低回転数高トルクで運転した場合のこもり音が他の音でかき消され、こもり音が耳障りになるなどの事態を未然に回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５７５６９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２２９６号公報
【特許文献３】特開２００７−１３１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載された装置は、検出されたこもり音の音圧が判断基準となる所定の音圧より大きい場合に、エンジン回転数を上昇させる制御を行うように構成されているから、こもり音の音圧が所定値を超えることを待つことになる。そのため、上記のようにエンジン回転数を上昇させる前に、一時的であるとしてもこもり音の音圧が高くなる事態が生じ、こもり音の音圧が大きくなることを事前に回避することができない。これに対して特許文献２あるいは３に記載された装置は、高車速であること、あるいは車室内の音が大きいことなど、エンジンを低回転数高トルクで運転することを許容する条件の成立を待ってエンジンを低回転数高トルクで運転することになるので、こもり音が耳障りになるなどこもり音が問題になる事態を未然に回避することができる。
【０００７】
しかしながら、エンジンやこれを搭載した車両には不可避的な個体差があったり、経時的な変化が生じたりするので、想定した動作状態とは異なる動作状態でこもり音が大きくなることがあり、このような場合、特許文献２や特許文献３に記載された装置では、必ずしも確実にはこもり音を相対的に低減することができない可能性がある。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、実情にあったこもり音の推定を行ってこもり音の悪化を未然に防止もしくは抑制することのできるこもり音制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源の動作状態に対応させてこもり音の音圧を定めた推定こもり音マップに基づいて推定されるこもり音が、予め定めた判断基準音圧を超えていることにより不良と判断される場合に、こもり音を車室内で聞き取り難くする制御を実行する車両のこもり音制御装置において、前記動力源を駆動している状態で車室内のこもり音の音圧を検出するこもり音検出手段と、そのこもり音の検出を行った時点の前記動力源の動作状態と前記推定こもり音マップとから求まる推定こもり音の音圧と前記検出されたこもり音の音圧とに偏差がある場合に前記検出されたこもり音の音圧に基づいて前記推定こもり音マップを補正するマップ補正手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記推定こもり音マップを補正するための予め定めた前提条件が成立していることを判断する前提条件判断手段を更に備え、前記マップ補正手段は、前記前提条件が成立していることが前記前提条件判断手段で判断された場合に前記検出されたこもり音の音圧に基づいて前記推定こもり音マップを補正する手段を含むことを特徴とする車両のこもり音制御装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記前提条件は、前記動力源を始動した後の経過時間が基準時間以上であること、前記動力源の暖機が完了していること、前記動力源が動作していることによる音以外の車室内の音の音圧が基準音圧以下であることの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする車両のこもり音制御装置である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記動力源の出力側に連結された変速機を更に備え、前記動作状態は、前記動力源の回転数および出力トルクならびに前記変速機で設定される変速比に基づいて決まる状態を含むことを特徴とする車両のこもり音制御装置である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記マップ補正手段は、前記推定こもり音マップにおける前記判断基準音圧についての前記動力源の動作状態を補正する手段を含むことを特徴とする車両のこもり音制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、推定こもり音マップに基づいて判断された車室内のこもり音が不良である場合、そのようなこもり音とならないように、こもり音を聞き取り難くする制御、例えば動力源の出力トルクを低下させる制御やこもり音とは逆位相の音を車室内に出力する制御などが実行される。そして動力源の動作状態に対応したこもり音は、推定こもり音マップに基づいて推定されたものであるが、その推定こもり音マップが、実際に検出されたこもり音あるいはその音圧に基づいて補正される。したがって、動力源の動作状態に対応させて推定されるこもり音の音圧は、実際に生じるこもり音の音圧から大きくずれることが回避される。そのため、こもり音を聞き取り難くする制御を実情に即して好適に実行し、こもり音が問題となる事態を未然に防止もしくは抑制することができる。
【００１５】
請求項２および請求項３の発明によれば、推定こもり音マップを補正する際の外乱要因を可及的に少なくすることができるので、推定こもり音マップの補正精度が高くなり、ひいてはこもり音を更に効果的に防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、こもり音の発生要因となる回転数やトルクを反映した推定こもり音マップを得ることができるので、推定こもり音マップの精度が高くなり、ひいてはこもり音を更に効果的に防止もしくは抑制することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、補正の対象が判断基準音圧でよいから、推定こもり音マップの補正の制御が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の制御装置で実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【図２】推定こもり音マップの一例を模式的に示す図である。
【図３】推定こもり音マップが徐々に後進される様子を模式的に示す図である。
【図４】この発明に係る制御装置の一例を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明を具体例に基づいて説明する。この発明で制御しようとしているこもり音は、動力源が動作してトルクを出力することにより車室内で生じ、あるいは搭乗者が聞き取る音であり、特に搭乗者にとっていわゆる耳障りな比較的低周波数の音である。したがって、このようなこもり音が問題となる車両は、レシプロタイプの内燃機関を動力源とする車両であり、特にガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を動力源とする車両である。こもり音はその動力源が直接発生する音だけでなく、トルクを伝達する伝動機構や車体などの共振によっても生じ、したがって音圧（音レベル）は動力源の回転数やトルクあるいは動力伝達系統の回転数などによって異なる。
【００２０】
この発明に係る制御装置は、これらの各種のデータに基づいてこもり音の音圧の大小を推定もしくは判定し、音圧が高いなどのことにより不良の判断が成立した場合には、こもり音の音圧を低下させる制御などこもり音を搭乗者が聞き取り難くする制御を実行する。そのこもり音の良否の判定は、動力源や変速機を含む車両の動作状態に基づいて行うように構成されている。そのための制御系統の一例を図４にブロック図で示してある。ここで対象としている車両は、内燃機関（以下、エンジンと記す）を動力源とする車両、あるいはエンジンを動力源に含む車両であり、その出力トルクや回転数あるいは暖機を制御し、またこれらの動作状態を検出あるいは判断するための電子制御装置（エンジンＥＣＵ）１を備えている。
【００２１】
また、エンジンの出力側には有段式あるいは無段式の自動変速機（図示せず）が設けられており、その自動変速機を制御するための電子制御装置（自動変速機ＥＣＵ）２を備えている。この自動変速機用電子制御装置２は上記のエンジン用電子制御装置１とデータ通信可能に接続されており、アクセル開度などの駆動要求量や車速などの情報に基づいて設定するべき変速比（もしくは変速段）を決定し、変速制御を行うように構成されている。
【００２２】
エンジンおよび自動変速機は、駆動要求量や車速などで表される車両の走行状態に基づいて出力トルクや回転数あるいは変速比が制御されるだけでなく、車室内のこもり音の音圧が高くなる場合には、トルクや回転数あるいは変速比が制限を受ける場合がある。これは、こもり音を聞き取り難くするための制御であり、こもり音の音圧を予測もしくは推定し、その予測もしくは推定された音圧が閾値を超える場合に、そのような音圧を生じさせることになるエンジンや自動変速機の動作状態を回避するように制御される。そのこもり音の音圧を予測もしくは推定するためにマップを備えている。この推定こもり音マップは、一例としてエンジンの爆発１次成分によって発生する車室内のこもり音の音圧を、エンジンの回転数と出力トルクとをパラメータとした座標に等高線で表したものであり、前記自動変速機で設定される変速比ごとに備えられている。この推定こもり音マップは、事前に用意されているものであり、車両を実際に運転してデータを得ることにより作成することができる。
【００２３】
推定こもり音マップは、エンジンの動作状態に対応させてこもり音の音圧を定めたものであるから、エンジンあるいは自動変速機あるいはこれを搭載している車両の個体差や経時変化が生じている場合には、マップに基づいて推定されたこもり音の音圧と実際の音圧とが乖離することがある。そこで、この発明に係る制御装置は、こもり音マップの補正制御を行うための電子制御装置（補正用ＥＣＵ）３を備えている。この補正用の電子制御装置３は、上述した各電子制御装置１，２とデータ通信可能に接続されている。なお、その補正制御については後述する。
【００２４】
さらに、上記の補正用の電子制御装置３に対して補正制御のためのデータを供給するこもり音解析用電子制御装置（こもり音解析用ＥＣＵ）４が設けられており、このこもり音解析用の電子制御装置４には、運転者（ドライバー）の座席の近傍に設置された車載マイクロフォン５の検出信号や、自車両の地図上の位置を検出するとともにその検出された位置の周辺の道路情報あるいは環境情報などの情報を出力するナビゲーションシステム（ナビシステム）６からのデータが入力されている。また、エンジンの動作状態に対応させてこもり音を解析するために、前記エンジン用電子制御装置１からこもり音解析用の電子制御装置４にエンジン回転数やエンジントルクなどのデータが入力されている。
【００２５】
つぎに、この発明に係る制御装置に特徴的な構成である推定こもり音マップの補正制御について説明する。図１はその制御を説明するためのフローチャートであり、先ず、こもり音マップを補正処理するための前提条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１）。こもり音はエンジンが駆動されていることに起因して発生するが、エンジンの動作状態が通常の状態とは異なっている場合があり、また走行に伴う各種の騒音が生じていたり、さらには車両に搭載しているオーディオ機器などから音が出ていることもあり、このような状態はこもり音の測定に対して外乱となる。
【００２６】
そこで、ステップＳ１では、そのような外乱要因がないことを確認することとしたのである。したがって、ステップＳ１で判断される条件は、例えばエンジンの始動から予め定めた一定時間が経過してエンジンの回転数やトルクが安定したこと、暖機が完了していること、ナビ情報として得られるロードノイズが所定値以下での走行中であること、オーディオ機器がオフとなっていること、自車両が現在走行している位置の周囲に大きい振動源がないことがナビ情報として得られていること、車載マイクロフォン５が正常に機能していることなどである。
【００２７】
前提条件が成立していないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図１のルーチンを一旦終了する。これとは反対に前提条件が成立していることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合には、前述した車載マイクロフォン５によって車内の音を計測し（ステップＳ２）、車内音のデータを取り込む（ステップＳ３）。こうして得られた車内音からこもり音の解析を行う（ステップＳ４）。すなわち、エンジンの爆発１次成分を取り出し、エンジン回転数およびエンジントルクならびに変速段に対応させてその音圧を求める。こうして実測こもり音レベルを得る（ステップＳ５）。
【００２８】
その実測こもり音レベルと推定こもり音マップに定めてあるこもり音レベルと比較して、両者の間に偏差がある場合には、実測こもり音レベルに基づいて推定こもり音マップを補正する（ステップＳ６）。前述したように推定こもり音マップは、各変速比（変速段）ごとに、エンジン回転数とエンジントルクとを横軸と縦軸とに採った座標に、エンジンの爆発１次成分の音圧を等高線で表したものであり、その一例を図２に模式的に示してある。ここに示す例は、エンジンに連結してある自動変速機を最高速段である前進７段に設定した場合のマップであり、こもり音の音圧は、エンジントルクが大きいほど、またエンジン回転数が低回転数ほど大きくなる。これらの音圧のうち、車両として許容できる音圧は、車種や車両のグレードなどによって異なるが、いずれにしても判断基準となる音圧を定め、その判断基準音圧より大きいこもり音を生じる動作状態（音圧領域）は、不良領域もしくは不許可領域とし、それより音圧が低い状態は許容されることとなる。図２に示す例では、７５ｄＢを判断基準音圧（こもり音閾値）としてあり、その７５ｄＢラインより高回転数側および低トルク側がこもり音良好領域となっており、７５ｄＢライン以上の低回転数側および高トルク側がこもり音不良領域となっている。
【００２９】
駆動要求量や車速などから求まる変速比あるいは変速段をこもり音の音圧に基づいて禁止するなど、こもり音を聞き取り難くする制御は、推定される音圧が判断基準音圧以上か否かの判断結果に基づいて実行される。したがって、制御に必要とするのは判断基準音圧であるから、この判断基準音圧を補正する。図２に示す例では、７５ｄＢラインを補正する。
【００３０】
これを具体的に説明すると、前進第７段を設定して車両が走行し、かつ前述した前提条件が成立している状態で実測された７５ｄＢの音圧が図２のＢ点で示す動作状態で発生していた場合、このＢ点は、推定こもり音マップにおける判断基準ラインより低速側あるいは高回転数側の動作状態であるから、推定こもり音マップでは良好領域であってもこもり音レベルが不良となる動作状態が生じることになる。そこで、推定こもり音マップでの判断基準音圧である７５ｄＢラインと実測データであるＢ点との、回転数方向（横軸方向）もしくはトルク方向（縦軸方向）での乖離幅に基づいて、７５ｄＢラインを補正する。例えば同一エンジン回転数上でのエンジントルクの乖離幅に所定の係数を掛けるなどの重み付けを行い、こうして得られた値に応じて、７５ｄＢラインを部分的に低トルク高回転数側に移動させる。なお、重み付けは、実測データが完全に正確なものであるとは言い得ないことがあるので、実測データのままで補正を行わずに、幾分かの安全性を見込んで補正を行うための処理である。したがって、重み付けの方法あるいは係数は、実験もしくは経験に基づいて適宜に選択すればよい。実測データであるＢ点に基づいて補正した判断基準音圧の等高線を図２に破線で示してある。
【００３１】
このようにして補正を行った推定こもり音マップを作成し（ステップＳ７）、これを既存のマップに置き換えて新たな推定こもり音マップとし（ステップＳ８）、このルーチンを一旦終了する。上記の図１に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し実行されるので、エンジン回転数およびエンジントルクならびに変速比によって定まる種々の動作状態ごとに補正が行われる。したがって、個体差や経時変化などによってこもり音の音圧が高くなっている場合には、判断基準音圧を示す等高線上の多数の点が低トルク高回転数側に移動させられ、ついには、その等高線の全体が低トルク高回転数側に変更されたものとなる。その状況を図３に模式的に示してある。
【００３２】
車両が走行していてその車速が増大するなどのことによってアップシフトが生じ、その結果、最高速段もしくは通常の巡航状態で使用される変速段（例えば第７速）が設定されると、第７速についての推定こもり音マップが読み込まれる。これを図３にＴ１時点として示してある。その後、エンジンを始動した後の経過時間が予め定めた閾値を超え、同時にその時点のナビ情報から走行位置付近に大きい振動源が存在しないなどの前提条件の成立が判断されると（Ｔ２時点）、補正処理許可フラグがＯＮとなって、前述したマップの補正制御が実行される。その結果、その時点の動作状態（エンジン回転数、エンジントルク、変速比）に対応した実際のこもり音レベルが求められ、それに基づく判断基準音圧（７５ｄＢライン）が部分的に補正される。
【００３３】
車速の増大に伴ってエンジン回転数が増大し、またエンジントルクが増大したＴ３時点に補正制御のための前提条件が成立していると、再度、前述したのと同様の補正制御が実行される。その結果、前述したＴ２時点とは異なる動作状態に対応した実際のこもり音レベルが求められ、それに基づく判断基準音圧（７５ｄＢライン）が部分的に補正される。
【００３４】
その後、例えば走行位置の付近に大きい振動源が存在することがナビ情報に基づいて判断され、その結果、前述した前提条件が成立しなくなると、これと同時に補正処理許可フラグが０ＦＦとなり、推定こもり音マップの補正制御が禁止される。したがって、この状態（Ｔ４時点）では推定こもり音マップの補正が行われないので、外乱を取り込んだマップとなることが回避される。
【００３５】
車両が走行して前述した前提条件を満たす走行環境になると、再度、補正処理許可フラグがＯＮとなり、それぞれの時点（Ｔ５時点、Ｔ６時点）での動作状態に対応した実際のこもり音レベルが求められ、それに基づく判断基準音圧（７５ｄＢライン）が部分的に補正される。したがって、判断基準音圧の補正箇所が次第に増えるので、こもり音の音圧の良否を判断するための基準音圧を示す等高線は、実測データに近いものとなる。
【００３６】
こうして補正された推定こもり音マップは、実際に生じるこもり音の音圧をほぼ正確に反映したものとなるので、補正した推定こもり音マップを使用することにより、推定されるこもり音の音圧が実際に生じる音圧に、より近くなり、その結果、こもり音の音圧の推定精度が高くなる。したがって、走行中に車室内のこもり音が大きくなってしまったり、あるいは反対に燃費の良好な動作状態が不必要に禁止されて燃費効率の低い運転を余儀なくされて燃費が悪化するなどの事態を未然に防止することができる。
【００３７】
ここで上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ２〜Ｓ５を実行する機能的手段が、この発明におけるこもり音検出手段に相当し、ステップＳ６〜Ｓ８を実行する機能的手段が、この発明におけるマップ補正手段に相当する。さらに、ステップＳ１を実行する機能的手段が、この発明における前提条件判断手段に相当する。
【００３８】
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであり、ベンチテストなどの環境を整えた状態でこもり音の計測やその計測結果に基づくマップの補正を行う場合には、前述したステップＳ１におけるような前提条件の成立を判断する必要はない。また、こもり音を聞き取り難くする制御は、変速比を変更してエンジン回転数を他の回転数に変更する制御やこもり音とは逆位相の音を車室内に出力する制御、エンジンのスロットル開度を変更する制御など、要は、こもり音を搭乗者が聞き取り難くなる制御であればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…エンジン用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、  ２…自動変速機用電子制御装置（自動変速機ＥＣＵ）、  ３…こもり音補正制御用電子制御装置（補正用ＥＣＵ）、  ４…こもり音解析用電子制御装置（こもり音解析用ＥＣＵ）、  ５…車載マイクロフォン、  ６…ナビゲーションシステム（ナビシステム）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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