(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）車両を走行させるのに伴ってパルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、
（ｂ）前記パルス信号を仮想参照入力とし、フィルタ係数に基づいてフィルタ出力を発生させるフィルタ出力発生手段と、
（ｃ）前記フィルタ出力に基づいて駆動される駆動体と、
（ｄ）該駆動体を駆動するのに伴って発生させられる駆動体出力と、理想出力との間のエラーを検出し、エラー信号を発生させるエラー検出手段と、
（ｅ）前記パルス信号及びエラー信号に基づいて前記フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段とを有するとともに、
（ｆ）前記エラー検出手段におけるサンプリングは時間間隔を固定して行われ、
（ｇ）前記フィルタ係数更新手段は、前記エラー信号が大きくなると、フィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータを大きくし、前記エラー信号が小さくなると、フィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータを小さくすることを特徴とする車両適応制御装置。
【請求項２】
（ａ）前記駆動体は二次音源であり、
（ｂ）前記駆動体出力は二次音波であり、
（ｃ）前記理想出力は排気騒音である請求項１に記載の車両適応制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両適応制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両においては、エンジンを駆動することによって排気ガスが発生させられ、それに伴って、音波、すなわち、排気騒音が発生させられるようになっている。この場合、該排気騒音は、排気管内を送られて大気中に放出される。
【０００３】
そこで、前記排気騒音を減衰させて消音を行う消音器が提供されている。
【０００４】
図２は従来の拡張型の消音器の概念図である。
【０００５】
図において、３１は、図示されないエンジンと接続され、エンジンを駆動することによって発生させられた排気ガスを排出するための排気管、３２は該排気管３１に配設された消音器本体、３３は該消音器本体３２において消音が行われた後の排気ガスを排出するための出口管である。前記排気管３１と出口管３３とは同一軸上に配設され、断面積が等しくされる。また、前記消音器本体３２は、排気ガスの流れ方向に対して直角の方向に配設された第１、第２の端壁３４、３５、及び該第１、第２の端壁３４、３５間を連結し、排気ガスの流れ方向に延びる環状壁３６を備え、前記第１、第２の端壁３４、３５及び環状壁３６によって消音室３７が形成される。そして、該消音室３７の断面積は排気管３１及び出口管３３の断面積より大きくされる。
【０００６】
この場合、排気管３１を介して消音室３７に進入した排気騒音は、第１、第２の端壁３４、３５に当たって反射波になり、該反射波は消音室３７に進入してくる排気騒音を減衰させる。
【０００７】
図３は従来の拡張共振型の消音器の概念図である。
【０００８】
図において、３１は排気管、３２は消音器本体、３３は出口管である。前記排気管３１と出口管３３とは同一軸上に配設され、断面積が等しくされる。また、前記消音器本体３２は、排気ガスの流れ方向に対して直角の方向に配設された第１、第２の端壁３４、３５、及び該第１、第２の端壁３４、３５間を連結し、排気ガスの流れ方向に延びる環状壁３６を備え、前記第１、第２の端壁３４、３５及び環状壁３６によって消音室３７が形成され、該消音室３７の断面積は排気管３１及び出口管３３の断面積より大きくされる。そして、排気管３１の一部は消音室３７内に突出させられて突出壁３８を構成し、環状壁３６と突出壁３８との間に分岐管として機能する領域３９が形成される。
【０００９】
この場合、排気管３１を介して消音室３７に進入した排気騒音は、第１、第２の端壁３４、３５に当たって反射波になり、該反射波は消音室３７に進入してくる排気騒音を減衰させる。また、消音室３７に進入した後、領域３９に進入した排気騒音は、第１の端壁３４に当たって反射波になり、該反射波は領域３９に進入してくる排気騒音を減衰させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記各消音器においては、排気騒音を、第１、第２の端壁３４、３５において形成された反射波によって減衰させるようにしているので、第１、第２の端壁３４、３５間の距離をＬ１とし、排気騒音の波長をλとしたとき、前記距離Ｌ１を
Ｌ１＝λ／４
にする必要がある。したがって、排気騒音の周波数が低い場合には、波長λが長くなり、消音器をその分長くする必要が生じるので、車両への搭載性が悪くなってしまう。
【００１１】
そこで、二次音波を発生させる二次音源を消音器に配設し、排気騒音と二次音波とを消音器本体内において重ねることによって、二次音波の分だけ排気騒音を減衰させるようにすることが考えられる。
【００１２】
ところが、この場合、車両の走行に伴ってエンジン回転速度等が変化すると、排気騒音の周波数も変化してしまうので、排気騒音を十分に減衰させることができず、制御性が低下してしまう。
【００１３】
本発明は、前記従来の消音器の問題点を解決して、車両の走行に伴ってエンジン回転速度等が変化しても、制御性が低下することがない車両適応制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の車両適応制御装置においては、車両を走行させるのに伴ってパルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、前記パルス信号を仮想参照入力とし、フィルタ係数に基づいてフィルタ出力を発生させるフィルタ出力発生手段と、前記フィルタ出力に基づいて駆動される駆動体と、該駆動体を駆動するのに伴って発生させられる駆動体出力と、理想出力との間のエラーを検出し、エラー信号を発生させるエラー検出手段と、前記パルス信号及びエラー信号に基づいて前記フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段とを有する。
【００１５】
そして、前記エラー検出手段におけるサンプリングは時間間隔を固定して行われる。
【００１６】
また、前記フィルタ係数更新手段は、前記エラー信号が大きくなると、フィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータを大きくし、前記エラー信号が小さくなると、フィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータを小さくする。
【００１７】
本発明の他の車両適応制御装置においては、さらに、前記駆動体は二次音源であり、前記駆動体出力は二次音波であり、前記理想出力は排気騒音である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図４は本発明の実施の形態における主消音器の平面図、図５は本発明の実施の形態における主消音器の断面図、図６は本発明の実施の形態における主消音器の正面図である。
【００２０】
図において、１０は第１の消音器としての主消音器、１１は一次音源としての図示されないエンジンと接続され、エンジンを駆動することによって発生させられた排気ガスを排出するための円筒状の排気管であり、該排気管１１の所定の箇所、例えば、先端（図４及び５における右端）に前記主消音器１０が配設され、排気管１１上の前記排気ガスの流れ方向（図４における矢印Ａ方向）における主消音器１０より上流側に第２の消音器としての図示されない副消音器が配設される。
【００２１】
そして、前記主消音器１０は、前記排気管１１の先端を包囲して配設された箱状の消音器本体１２、及び該消音器本体１２に取り付けられた第１、第２の二次音源としての第１、第２のスピーカ２５、２６を備える。この場合、第１、第２のスピーカ２５、２６は、消音室としてのチャンバー１７内における排気ガスの流れ方向、すなわち、排気騒音の伝達方向における下流側に向けて、第１の端壁１４に取り付けられ、アクティブに消音を行う。本実施の形態においては、排気管１１に隣接させて第１、第２のスピーカ２５、２６が配設されるが、排気管１１に隣接させて３個以上のスピーカを配設することもできる。
【００２２】
前記消音器本体１２は、排気ガスの流れ方向に対して直角の方向に配設された第１、第２の端壁１４、１５、及び該第１、第２の端壁１４、１５間を連結し、排気ガスの流れ方向に延びる環状壁１６を備え、前記第１、第２の端壁１４、１５及び環状壁１６によって前記チャンバー１７が形成され、該チャンバー１７の断面積は排気管１１の断面積より大きくされる。なお、前記消音器本体１２は、排気ガスの流れ方向における長さが４００〔ｍｍ〕に、排気ガスの流れ方向に対して直角の方向における幅が５１０〔ｍｍ〕に、高さが２００〔ｍｍ〕にされる。
【００２３】
また、前記環状壁１６は、頂壁１６ａ、側壁１６ｂ、１６ｃ及び底壁１６ｄから成り、頂壁１６ａ及び底壁１６ｄに「Ｌ」字状の補強用のリブ１８が取り付けられる。該リブ１８は、排気ガスの流れ方向に対して直角の方向に延在させられ、頂壁１６ａ及び底壁１６ｄが前記排気騒音によって振動させられるのを防止する。
【００２４】
そして、前記排気管１１の一部はチャンバー１７内に突出させられて突出壁２１を構成し、環状壁１６と突出壁２１との間に分岐管として機能する領域２２が形成される。また、前記第２の端壁１５は、図６に示されるように、消音器本体１２の左端及び右端に形成され、第２の端壁１５間に排気ガスを排出するための排出口２３が形成される。
【００２５】
ところで、前記主消音器１０として拡張型又は拡張共振型の消音器を使用した場合、排気騒音の波長が長くなると、消音器をその分長くする必要があり、車両への搭載性が悪くなってしまう。
【００２６】
そこで、本実施の形態においては、主消音器１０として、アクティブノイズコントロール法を利用した消音器が使用される。すなわち、前述されたように、前記主消音器１０において、第１の端壁１４における排気管１１に隣接させて、かつ、排気管１１を中心として左右対称の位置に、第１、第２のスピーカ２５、２６が配設され、該第１、第２のスピーカ２５、２６を駆動することによって排気騒音とは逆相の音波から成る二次音波が発生させられる。したがって、前記排気騒音と二次音波とが消音器本体１２内において重ねられるので、二次音波の分だけ排気騒音が減衰させられる。その結果、排気騒音を十分に減衰させることができる。
【００２７】
また、前記第２の端壁１５における排出口２３の内周縁に、第１、第２のスピーカ２５、２６との間の距離を互いに異ならせてエラー検出手段としてのエラーマイク３０が配設され、該エラーマイク３０によって、排気騒音と二次音波とが重ねられた後の残留誤差、すなわち、エラーが検出される。そして、後述される制御装置は、検出されたエラーに基づいて駆動信号を発生させ、前記第１、第２のスピーカ２５、２６を駆動する。なお、第１、第２のスピーカ２５、２６の直径は２００〔ｍｍ〕にされ、主消音器１０の中心と各第１、第２のスピーカ２５、２６の中心との距離は１５０〔ｍｍ〕にされる。
【００２８】
前記チャンバー１７内において、第１、第２のスピーカ２５、２６のうちの一方、本実施の形態においては、第１のスピーカ２５を駆動したとき、３５０〔Ｈｚ〕付近の周波数で騒音強度にピークが発生する。すなわち、チャンバー１７内における気柱共鳴周波数は、制御周波数（約５００〔Ｈｚ〕以下）の範囲内において３５０〔Ｈｚ〕付近の周波数になる。
【００２９】
ところで、前述されたように、前記エラーマイク３０は第２の端壁１５における排出口２３の内周縁において前記第１、第２のスピーカ２５、２６の中心に対応する高さ方向の位置に配設され、第１のスピーカ２５とエラーマイク３０との間の距離（経路）Ｍ１と、第２のスピーカ２６とエラーマイク３０との間の距離Ｍ２とは互いに異ならせられる。したがって、前記第１、第２のスピーカ２５、２６に、同一の駆動信号を送って二次音波を発生させると、各二次音波間に、前記距離Ｍ１と距離Ｍ２との差（経路差）分だけ位相差が生じる。本実施の形態において、エラーマイク３０は前記内周縁における第２のスピーカ２６側に配設されるが、第１のスピーカ２５側に配設することもできる。
【００３０】
その結果、３５０〔Ｈｚ〕付近で前記気柱共鳴周波数が発生するのを抑制することができる。すなわち、前記第１、第２のスピーカ２５、２６とエラーマイク３０との間の伝達関数、すなわち、音響伝達関数は、制御周波数の範囲内において共鳴が発生するのが抑制され、比較的平坦（たん）な周波数特性を有することになる。
【００３１】
ところで、排気騒音のトラッキング解析を行った結果、車両を加速する際の排気騒音は、気筒数をＺとし、エンジン回転速度をＮE としたときの燃焼周波数ｆ0 
ｆ0 ＝（Ｚ／τ）×（ｍ／６０）〔Ｈｚ〕                ……（１）
を基本周波数とする高調波成分のうち、主として、周波数の低い周期音である低次のエンジン回転次数成分、例えば、基本周波数である三次成分、及びその２倍の六次成分から成ることが分かる。なお、τは定数であり、この場合、２である。そこで、本実施の形態においては、前記三次成分及び六次成分が制御対象とされる。
【００３２】
なお、周波数の高い周期音である高次のエンジン回転次数成分については、前記副消音器によって減衰させられる。そのために、副消音器として拡張型又は拡張共振型の消音器が使用される。
【００３３】
このように、主消音器１０において、排気騒音における低次のエンジン回転次数成分について、二次音波を発生させることによって減衰させることができるので、主消音器１０の寸法を小さくすることができる。また、前記副消音器においては、排気騒音における高次のエンジン回転次数成分についてだけ減衰させればよいので、副消音器の寸法を小さくすることができる。その結果、主消音器１０及び副消音器から成る排気消音装置の配設位置及び配設状態における自由度を高くすることができ、車両への搭載性を良くすることができる。
【００３４】
また、エンジン回転速度ＮE 等が変動し、排気騒音の周波数が変化しても、二次音波の周波数を排気騒音の周波数に対応させて変化させることによって、確実に消音を行うことができる。
【００３５】
この場合、実験室内に配設された台の上に平坦な道路勾（こう）配に相当する道路を形成し、該道路上で実車を使用し、エンジン回転速度ＮE を１２００〜２４００〔ｒｐｍ〕の範囲で変化させ、１００〔ｒｐｍ／ｓｅｃ〕の目標回転速度で車両を加速走行させた。その結果、エンジン回転次数成分の全体値（オーバーオール値）で、排気騒音の騒音強度を約３〜１０〔ｄＢ〕程度小さくすることができた。
【００３６】
また、チャンバー１７によって拡張共振型の消音器の機能が付加される。したがって、排気管１１を介してチャンバー１７に進入した排気騒音は、第１、第２の端壁１４、１５に当たって形成された反射波によって減衰させられるとともに、領域２２に進入する排気騒音と第１の端壁１４に当たって形成された反射波との干渉によって更に減衰させられる。すなわち、第１、第２の端壁１４、１５によってパッシブに消音が行われる。
【００３７】
したがって、第１、第２のスピーカ２５、２６によって排気騒音が減衰させられる分だけ第１、第２の端壁１４、１５によって排気騒音を減衰させる必要がなくなる。その結果、前記排出口２３の断面積をその分大きくし、消音器本体１２によって発生させられる背圧を低くすることができるので、エンジンの出力を大きくすることができるとともに、燃費を良くすることができる。
【００３８】
ところで、前記第１、第２のスピーカ２５、２６は排気管１１に隣接させて配設されるので、排気管１１内を流れる高温の排気ガスの熱の影響を受けやすい。そこで、排気ガスの熱が第１、第２のスピーカ２５、２６に伝達されるのを阻止するために、第１、第２のスピーカ２５、２６に隣接する部分において、前記排気管１１は円筒状の伝熱防止管２８によって包囲され、前記排気管１１と伝熱防止管２８との間に環状の空気流路２９が形成される。本実施の形態において、排気管１１の直径を８０〔ｍｍ〕としたとき、伝熱防止管２８の直径は９０〔ｍｍ〕にされ、空気流路２９の径方向寸法は５〔ｍｍ〕にされる。前記伝熱防止管２８は、後端（図４及び５における左端）が第１、第２のスピーカ２５、２６より上流側に位置し、第１の端壁１４を貫通してチャンバー１７内に突出させられ、前端（図４及び５における右端）が突出壁２１の先端と同じ箇所に位置するとともに、両端にそれぞれ環状の空気入口５１及び空気出口５２が形成される。
【００３９】
この場合、排気管１１と伝熱防止管２８とは独立に支持され、それぞれ図示されない車体フレームに固定されるとともに、前記伝熱防止管２８は第１の端壁１４に固定される。
【００４０】
したがって、車両が走行させられるのに伴って、空気は、前記空気入口５１を介して空気流路２９内に入り、空気出口５２を介して排出され、その間に排気管１１及び排気ガスを冷却する。
【００４１】
このように、排気管１１と第１の端壁１４とが熱的に遮断されるとともに、排気管１１及び排気ガスが空気によって冷却されるので、排気ガスの熱が第１、第２のスピーカ２５、２６に伝達されるのを阻止することができる。しかも、低温の空気をチャンバー１７内に導入することができるので、チャンバー１７内の温度を低くすることができる。
【００４２】
また、前記第１、第２のスピーカ２５、２６が排気ガスの熱の影響を受けるのを防止することができるので、前記第１、第２のスピーカ２５、２６として耐熱処理が施されたスピーカを使用する必要がなくなり、排気消音装置のコストを低くすることができる。例えば、標準的なスピーカにおいては、取付部及びコアの耐熱温度は８０〜９０〔℃〕であるので、標準的なスピーカを二次音源として使用することができる。
【００４３】
なお、前記突出壁２１の内周面を鏡面にすることによって反射面とし、輻（ふく）射による熱伝達を防止したり、突出壁２１の内周面に断熱材を被覆したりすることもできる。
【００４４】
次に、第１、第２のスピーカ２５、２６によって二次音波を発生させ、排気騒音を減衰させるための制御装置について説明する。
【００４５】
図１は本発明の実施の形態における制御装置の制御ブロック図、図７は本発明の実施の形態における排気消音装置の概念図である。
【００４６】
図において、１０は主消音器、１１は排気管、２５、２６は第１、第２のスピーカ、３０はエラーマイク、５５はエンジン、５６は副消音器、５７はエンジン回転速度ＮE 検出し、検出信号ＳＧをパルス信号発生手段としてのパルス発生器６５に送るエンジン回転速度センサである。時間をｎで表したとき、前記パルス発生器６５は、エンジン回転速度ＮE に基づいて、パルス信号としてのインパルス列ｘ（ｎ）を発生させ、該インパルス列ｘ（ｎ）をＦＩＲフィルタ５９に送る。また、６０はエラー信号ｅ（ｎ）及び前記インパルス列ｘ（ｎ）に基づいてフィルタ係数ｗi （ｎ）を算出するＬＭＳアナライザである。なお、エラーマイク３０、エンジン回転速度センサ５７、ＦＩＲフィルタ５９、ＬＭＳアナライザ６０及びパルス発生器６５によって制御装置が、該制御装置及び第１、第２のスピーカ２５、２６によって車両適応制御装置が構成される。
【００４７】
前記制御装置を構成する制御系において、前記第１、第２のスピーカ２５、２６によって駆動体が構成され、第１、第２のスピーカ２５、２６を駆動することによって、駆動体出力として前記二次音波が発生させられる。そして、前記エラーマイク３０は、時間ベースで、すなわち、各サンプリングのタイミングの時間間隔を変化させることなく固定してサンプリングを行い、前記二次音波と理想出力としての排気騒音との間のエラーを検出し、エラー信号ｅ（ｎ）を発生させる。本実施の形態において、前記エラーマイク３０は減算器によって表され、排気騒音を表す排気騒音信号ｄ（ｎ）から二次音波を表す二次音波信号ｓ（ｎ）を減算することによってエラー信号ｅ（ｎ）が得られる。
【００４８】
また、前記ＦＩＲフィルタ５９は、インパルス列ｘ（ｎ）が入力されると、該インパルス列ｘ（ｎ）を仮想参照入力とし、フィルタ係数ｗi （ｎ）に基づいてフィルタ出力ｙ（ｎ）を算出して発生させ、該フィルタ出力ｙ（ｎ）を駆動信号として出力する。
【００４９】
なお、前記フィルタ係数ｗi （ｎ）において、ｉはタップ番号であり、ＦＩＲフィルタ５９のタップ長をＬとしたとき、前記タップ番号ｉは、
ｉ＝０、１、…、Ｌ−１
である。
【００５０】
ところで、前記制御装置においては、同期式適応フィルタ法（ＳＦＸ−ＴＢ法）で制御が行われる。そのために、前記インパルス列ｘ（ｎ）は、式（２）で表されるように、前記検出信号ＳＧに基づいて発生させられ、エンジン５５の回転の基本周期に同期させて発生させられる。
【００５１】
【数１】
0003774752.tif 000002
【００５２】
なお、δは数値をパルス化するための関数、Ｎは時間ベースのサンプリングを行ったときの前記インパルス列ｘ（ｎ）の基本周期当たりのサンプリングの回数、すなわち、サンプリングポイント数、βは任意の数である。本実施の形態において、パルス発生器６５は、エンジン５５が１回転させられる間に、前記インパルス列ｘ（ｎ）に３個のパルスを発生させるように設定され、一つのパルスによって前記基本周期が設定される。そして、該基本周期内にサンプリングポイント数Ｎの回数のサンプリングが行われる。なお、本実施の形態において、前記サンプリングポイント数Ｎと前記タップ長Ｌとは等しい。
【００５３】
そして、前記ＬＭＳアナライザ６０の図示されないリファレンス信号算出手段は、式（３）によって、第１、第２のスピーカ２５、２６とエラーマイク３０との間の音響伝達関数（エラーパス）ｃ（ｊ）及びインパルス列ｘ（ｎ）に基づいてリファレンス信号ｒ（ｎ）を算出し、ＬＭＳアナライザ６０の図示されないフィルタ係数更新手段は、フィルタ係数更新式としての式（４）によって、前回のサンプリングのタイミングにおけるフィルタ係数ｗi （ｎ）、該フィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する際に制御を収束させるためのステップサイズパラメータ（変換係数）μ、エラー信号ｅ（ｎ）、及びリファレンス信号ｒ（ｎ）に基づいてフィルタ係数ｗi （ｎ）を算出して更新する。なお、前記リファレンス信号ｒ（ｎ）は、前述されたように、音響伝達関数ｃ（ｊ）及びインパルス列ｘ（ｎ）に基づいて算出される。
【００５４】
【数２】
0003774752.tif 000003
【００５５】
なお、音響伝達関数ｃ（ｊ）において、ｊはタップ番号であり、該タップ番号ｊは、
ｊ＝０、１、…、Ｎ−１
である。また、音響伝達関数ｃ（ｊ）はインパルス応答を表す。
【００５６】
続いて、ＦＩＲフィルタ５９の図示されないフィルタ出力発生手段は、式（５）によって、フィルタ係数ｗi （ｎ）及びインパルス列ｘ（ｎ）に基づいてフィルタ出力ｙ（ｎ）を発生させ、第１、第２のスピーカ２５、２６に対して出力する。
【００５７】
【数３】
0003774752.tif 000004
【００５８】
このように、インパルス列ｘ（ｎ）は、前記検出信号ＳＧに基づいて、エンジン５５の回転の基本周期に同期させて発生させられるので、前記リファレンス信号ｒ（ｎ）を時間ｎの関数Ｃ（ｎ）で表すことができる。したがって、リファレンス信号ｒ（ｎ）の計算を簡略化することができるので、制御を収束させるための計算に必要な時間を大幅に短縮することができ、制御装置の応答性を向上させることができる。
【００５９】
ところで、車両の走行に伴ってエンジン回転速度ＮE 等が変化すると、それに伴って排気騒音の周波数も変化する。前記制御装置においては、エンジン回転速度ＮE 等が変化すると、インパルス列ｘ（ｎ）の基本周期が変化し、それに伴ってフィルタ出力ｙ（ｎ）の基本周期も変化させられる。したがって、二次音波の周波数を前記排気騒音の周波数に対応させて変化させることができるので、エンジン回転速度ＮE 等が変化しても制御性が低下することがなくなり、排気騒音を十分に減衰させることができる。
【００６０】
また、前記制御装置においては、前述されたように、時間ベースのサンプリングが行われるので、サンプリングのタイミングが一定になり、エンジン回転速度ＮE が変化しても前記音響伝達関数ｃ（ｊ）は変化しない。そして、前記エンジン回転速度ＮE が変化すると、該エンジン回転速度ＮE に対応させて前記サンプリングポイント数Ｎ及び前記タップ長Ｌを変化させるようにしている。
【００６１】
したがって、車両の走行に伴って、エンジン回転速度ＮE 等が急激に変化しても、制御の追随性が低下することはない。例えば、加速走行時等において、エンジン回転速度ＮE 等が急激に高くなっても、リファレンス信号ｒ（ｎ）、フィルタ係数ｗi （ｎ）及びフィルタ出力ｙ（ｎ）を確実に算出することができるので、十分に消音を行うことができる。
【００６２】
ところで、前記ＬＭＳアナライザ６０において、フィルタ係数ｗi （ｎ）を算出し、更新するに当たり、ステップサイズパラメータμが設定され、該ステップサイズパラメータμが、エラー信号ｅ（ｎ）とリファレンス信号ｒ（ｎ）との積に乗算されるようになっている。この場合、前記ステップサイズパラメータμを小さく設定すると、制御の安定性を高くすることができるのに対して、制御の収束性がその分低くなってしまう。一方、ステップサイズパラメータμを大きく設定すると、制御の収束性を高くすることができるのに対して、制御の安定性がその分低くなってしまう。
【００６３】
そこで、本実施の形態においては、エラー信号ｅ（ｎ）に対応させてステップサイズパラメータμを変化させるようにしている。
【００６４】
そのために、ＬＭＳアナライザ６０はステップサイズパラメータμの初期値を
０＜μ＜１
の範囲内の任意の値、例えば、０．８に設定するとともに、エラー信号ｅ（ｎ）を読み込んで、図示されない記録手段としてのメモリに記録する。
【００６５】
次に、前記ＬＭＳアナライザ６０は、制御を開始してから現在までにサンプリングされたエラー信号ｅ（ｎ）の値ｅ（０）、ｅ（１）、…、ｅ（ｎ）の各絶対値のうちの最大値Ａ0 
Ａ0 ＝ｍａｘ｛｜ｅ（０）｜，｜ｅ（１）｜，…，｜ｅ（ｎ）｜｝
を算出する。
【００６６】
ところで、制御を開始したときの基本周期から数えて現在の基本周期がｋ番目であるとし、１番目から（ｋ−１）番目までの各サンプリングポイント数Ｎの値をＮ1 、Ｎ2 、…、Ｎk-1 とすると、制御を開始してから（ｋ−１）番目の基本周期が終了するまでのサンプリングポイント数Ｎの合計、すなわち、累積サンプリングポイント数Ｍは、
Ｍ＝Ｎ1 ＋Ｎ2 ＋…＋Ｎk-1 
になる。
【００６７】
そこで、ｋ番目のサンプリングポイント数Ｎの値をＮk とすると、前記ＬＭＳアナライザ６０は、ｋ番目の基本周期内にサンプリングされたエラー信号ｅ（ｎ）の値ｅ（Ｍ＋０）、ｅ（Ｍ＋１）、…、ｅ（Ｍ＋Ｎk −１）の各絶対値のうちの最大値Ａk 
Ａk ＝ｍａｘ｛｜ｅ（Ｍ＋０）｜，｜ｅ（Ｍ＋１）｜，…，｜ｅ（Ｍ＋Ｎk −１）｜｝
を算出する。
【００６８】
そして、前記ＬＭＳアナライザ６０は、基本周期ごとに、式（６）によって、制御を開始してから現在までのステップサイズパラメータμの最大値μ1 、及び各最大値Ａ0 、Ａk に基づいてステップサイズパラメータμを更新する。
【００６９】
μ＝μ1 ・Ａk ／Ａ0                                   ……（６）
この場合、最大値Ａ0 より最大値Ａk が大きいと、
Ａ0 ＝Ａk 
にされ、値Ａk ／Ａ0 は１になり、ステップサイズパラメータμは最大値μ1 と等しくされる。したがって、フィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する際の変化量が最も大きくされ、制御の収束性が高くなる。また、最大値Ａ0 より最大値Ａk が小さいと、値Ａk ／Ａ0 は１より小さくなり、ステップサイズパラメータμは最大値μ1 より小さくされる。したがって、フィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する際の変化量がその分小さくされ、制御の安定性が高くなる。
【００７０】
続いて、ＬＭＳアナライザ６０は、制御を開始してから現在までのステップサイズパラメータμの最小値をμ0 としたとき、現在のステップサイズパラメータμ（式（６）によって更新された値）と最小値μ0 とを比較し、比較結果に基づいてフィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する。
【００７１】
すなわち、ステップサイズパラメータμが前記最小値μ0 より大きいときは、ステップサイズパラメータμをそのまま使用して、式（７）によってフィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する。
【００７２】
Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）−μ・ｅ（ｎ）・ｒ（ｎ−ｉ）……（７）
また、ステップサイズパラメータμが前記最小値μ0 以下であるときは、ステップサイズパラメータμをそのまま使用することなく、最小値μ0 を使用して、式（８）によってフィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する。
【００７３】
Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）−μ0 ・ｅ（ｎ）・ｒ（ｎ−ｉ）……（８）
このように、エラー信号ｅ（ｎ）が大きくなると、ステップサイズパラメータμは大きくされてフィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する際の変化量が大きくされ、エラー信号ｅ（ｎ）が小さくなると、ステップサイズパラメータμは小さくされてフィルタ係数ｗi （ｎ）を更新する際の変化量が小さくされる。そして、ステップサイズパラメータμは、常に最小値μ0 より大きくなるように更新される。したがって、エラー信号ｅ（ｎ）が大きくならないことを条件に、常にステップサイズパラメータμを大きく設定することができるので、制御の収束性及び安定性のいずれも高くすることができる。
【００７４】
次に、騒音特性について説明する。
【００７５】
図８は騒音強度の比較図である。なお、図において、横軸にエンジン回転速度ＮE を、縦軸に騒音強度を採ってある。
【００７６】
図において、Ｌ１は同期式適応フィルタ法による制御を行わない場合の騒音特性を示す線、Ｌ２は同期式適応フィルタ法による制御を行い、かつ、ステップサイズパラメータμを０．４に固定した場合の騒音特性を示す線、Ｌ３は同期式適応フィルタ法による制御を行い、かつ、ステップサイズパラメータμを可変にした場合の騒音特性を示す線である。
【００７７】
ステップサイズパラメータμを０．４に固定すると、加速走行を開始した直後において制御の収束性が悪くなり、エンジン回転速度ＮE が１３００〔ｒｐｍ〕前後において、同期式適応フィルタ法による制御を行わない場合より騒音強度（音圧レベル）が高くなる。したがって、排気騒音を減衰させる消音効果を十分に得ることができない。
【００７８】
これに対して、ステップサイズパラメータμを可変にすると、加速走行を開始した直後においても制御の収束性を良くすることができ、排気騒音を減衰させる消音効果を十分に得ることができる。すなわち、加速走行時の全般を通じて３〜１０〔ｄＢ〕程度排気騒音を減衰させることができる。
【００７９】
また、ステップサイズパラメータμを可変にすると、加速中において制御の安定性を向上せることができる。
【００８０】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、車両適応制御装置においては、車両を走行させるのに伴ってパルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、前記パルス信号を仮想参照入力とし、フィルタ係数に基づいてフィルタ出力を発生させるフィルタ出力発生手段と、前記フィルタ出力に基づいて駆動される駆動体と、該駆動体を駆動するのに伴って発生させられる駆動体出力と、理想出力との間のエラーを検出し、エラー信号を発生させるエラー検出手段と、前記パルス信号及びエラー信号に基づいて前記フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段とを有する。
【００８２】
そして、前記エラー検出手段におけるサンプリングは時間間隔を固定して行われる。
また、前記フィルタ係数更新手段は、前記エラー信号が大きくなると、フィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータを大きくし、前記エラー信号が小さくなると、フィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータを小さくする。
【００８３】
この場合、車両を走行させるのに伴ってパルス信号を発生させ、該パルス信号を仮想参照入力とし、フィルタ係数に基づいてフィルタ出力を発生させて駆動体を駆動する。そして、駆動体を駆動するのに伴って発生させられる駆動体出力と、理想出力との間のエラーが検出され、エラー信号が発生させられる。さらに、前記パルス信号及びエラー信号に基づいて前記フィルタ係数が更新される。
【００８４】
したがって、駆動体出力の周波数を理想出力の周波数に対応させて変化させることができるので、エンジン回転速度等が変化しても制御性が低下することがなくなり、理想出力を十分に減衰させることができる。
【００８５】
そして、前記エラー検出手段におけるサンプリングは時間間隔を固定して行われるので、サンプリングのタイミングを一定にすることができる。したがって、車両を走行させるのに伴って、エンジン回転速度等が急激に変化しても、制御の追随性が低下することはない。
【００８６】
また、エラー信号に対応させてフィルタ係数更新式におけるステップサイズパラメータが変化させられるので、エラー信号が大きくならないことを条件に、常にステップサイズパラメータを大きく設定することが可能になる。
したがって、制御の収束性及び安定性のいずれも高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における制御装置の制御ブロック図である。
【図２】従来の拡張型の消音器の概念図である。
【図３】従来の拡張共振型の消音器の概念図である。
【図４】本発明の実施の形態における主消音器の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態における主消音器の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における主消音器の正面図である。
【図７】本発明の実施の形態における排気消音装置の概念図である。
【図８】騒音強度の比較図である。
【符号の説明】
２５、２６    第１、第２のスピーカ
３０    エラーマイク
５７    エンジン回転速度センサ
５９    ＦＩＲフィルタ
６０    ＬＭＳアナライザ
６５    パルス発生器
ｅ（ｎ）    エラー信号
ｗi （ｎ）    フィルタ係数
ｘ（ｎ）    インパルス列
ｙ（ｎ）    フィルタ出力
【図１】
0003774752.tif 000005
【図２】
0003774752.tif 000006
【図３】
0003774752.tif 000007
【図４】
0003774752.tif 000008
【図５】
0003774752.tif 000009
【図６】
0003774752.tif 000010
【図７】
0003774752.tif 000011
【図８】
0003774752.tif 000012