(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタを備え、騒音又は振動が小さくなるように前記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズムにしたがって前記フィルタ係数を更新し、且つ当該フィルタ係数を、制御が発散するにしたがって前記フィルタ係数を小さくするように作用する発散抑制係数を含んだ更新式にしたがって更新する能動型騒音振動制御装置において、
前記発散抑制係数は、所定の状態変数の複数の状態毎に対応して複数個設けられており、
さらに、前記所定の状態変数を検出する状態変数検出手段と、
前記制御の発散が検出された場合に、前記複数の発散抑制係数のうち、前記状態変数検出手段で検出した状態変数に対応する前記発散抑制係数を発散抑制方向に変化させる発散抑制手段と、を備え、
当該発散抑制手段は、互いに隣接する前記状態変数に対応する発散抑制係数どうしの差が所定範囲内となるように前記発散抑制係数を変化させることを特徴とする能動型騒音振動制御装置。
【請求項２】
前記状態変数検出手段は、前記状態変数として音又は振動の伝達系の環境温度を検出するようになっていることを特徴とする請求項１記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項３】
車両に適用され、前記状態変数検出手段は、前記状態変数としてエンジンの回転数を検出するようになっていることを特徴とする請求項１記載の能動型騒音振動制御装置。
【請求項４】
車両に適用され、前記状態変数検出手段は、前記状態変数としてエンジンの負荷を検出するようになっていることを特徴とする請求項１記載の能動型騒音振動制御装置。
【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したが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騒音又は振動の低減制御を行うようにした能動型騒音振動制御装置に関し、低減制御の制御性能のさらなる向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の技術としては、本出願人が先に提案した特開平５−６１４８３号公報に開示されたものがある。
【０００３】
すなわち、かかる公報記載の従来技術は、ＬＭＳアルゴリズム等の適応アルゴリズムを利用した能動型騒音制御装置に関するものであり、より具体的には、適応アルゴリズムにおける評価関数として、低減対象の騒音及び制御音の干渉結果である残留騒音信号の自乗値と、制御音を発するラウドスピーカへの駆動信号の自乗値との和を用いた能動型騒音制御装置に関するものである。
【０００４】
そして、上記公報に記載された従来の能動型騒音制御装置にあっては、評価関数に含まれる駆動信号の自乗値に掛けられる係数（上記公報内では、努力係数と称している。）を、制御の発散が進行するに従って、発散を抑制する方向（フィルタ係数を小さくする方向）に変更するようになっており、これにより、音響伝達関数が変化したような場合でも制御の発散を有効に抑制できるから、制御が本格的な発散に至ることを回避できて、例えば車両に適用した場合には乗員等に不快感を与えないで済む、というものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような先行技術によれば、ある周波数の騒音に対して発散が検出されこれに伴って発散抑制係数が発散抑制方向に変更されると、全ての周波数の騒音に対して更新された後の発散抑制係数に基づいて騒音低減制御が行われることになる。しかしながら、場合によっては、前記騒音に対応する周波数を除く周波数においては発散が発生せずに、発散抑制係数を変更する必要がないこともある。発散抑制係数は発散抑制傾向が大きくなればなるほど、その制御効果は小さくなるから、これはすなわち、騒音低減効果の低下につながる。
【０００６】
このような未解決の課題は、例えば特開平６−２３０７８６号公報に開示されるような能動型振動制御装置も同様に有している。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、より的確に発散抑制係数を設定することにより騒音振動低減制御の制御性能の向上を図ることの可能な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。
【０００７】
【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に係る能動型騒音振動制御装置は、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタを備え、騒音又は振動が小さくなるように前記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズムにしたがって前記フィルタ係数を更新し、且つ当該フィルタ係数を、制御が発散するにしたがって前記フィルタ係数を小さくするように作用する発散抑制係数を含んだ更新式にしたがって更新する能動型騒音振動制御装置において、前記発散抑制係数は、所定の状態変数の複数の状態毎に対応して複数個設けられており、さらに、前記所定の状態変数を検出する状態変数検出手段と、前記制御の発散が検出された場合に、前記複数の発散抑制係数のうち、前記状態変数検出手段で検出した状態変数に対応する前記発散抑制係数を発散抑制方向に変化させる発散抑制手段と、を備え、当該発散抑制手段は、互いに隣接する前記状態変数に対応する発散抑制係数どうしの差が所定範囲内となるように前記発散抑制係数を変化させることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に係る能動型騒音振動制御装置は、前記状態変数検出手段は、前記状態変数として音又は振動の伝達系の環境温度を検出するようになっていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に係る能動型騒音振動制御装置は、車両に適用され、前記状態変数検出手段は、前記状態変数としてエンジンの回転数を検出するようになっていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に係る能動型騒音振動制御装置は、車両に適用され、前記状態変数検出手段は、前記状態変数としてエンジンの負荷を検出するようになっていることを特徴としている。
【００１２】
この請求項１から請求項４に係る発明では、発散抑制係数が、所定の状態変数の複数の状態毎に対応して複数個設けられており、例えば音又は振動の伝達系を含む空間の温度である環境温度，或いは騒音又は振動の周波数，或いは車両に適用された場合にはエンジンの回転数，又はエンジン負荷等の状態変数が状態変数検出手段によって検出され、制御の発散が検出された場合には、状態変数の状態毎に対応して設けられた複数の発散抑制係数のうち、状態変数検出手段で検出された状態変数に対応する発散抑制係数が発散抑制方向に変更される。つまり、例えば状態変数として伝達系の環境温度が検出された場合には、検出された環境温度に対応する発散抑制係数が発散抑制方向に変更され、他の環境温度に対応する発散抑制係数は変更されない。また、状態変数としてエンジン回転数が検出された場合には、検出されたエンジン回転数に対応する発散抑制係数が発散抑制方向に変更され、同様に状態変数としてエンジン負荷が検出されたときには、検出されたエンジン負荷に対応する発散抑制係数が発散抑制方向に変更される。よって、エンジン回転数或いは環境温度等，状態変数毎に適切な発散抑制係数が設定されることになるから、何れの状態変数の状態であっても充分な発散低減効果を得ることが可能となる。
【００１３】
そして、このとき、発散抑制手段は、互いに隣接する前記状態変数に対応する発散抑制係数どうしの差が所定範囲内となるように予め設定している発散抑制係数を変化させるから、状態変数が変化することによって発散抑制係数が変更された場合でも、発散抑制係数が大きく変化することが回避され、発散抑制係数の変化に伴い騒音又は振動の低減制御の制御状況が大きく変化することはなく違和感を招くことはない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の請求項１から請求項４に係る能動型騒音振動制御装置によれば、発散抑制係数
を、所定の状態変数の複数の状態毎に対応して複数個設け、状態変数検出手段によって所
定の状態変数を検出し、制御の発散が生じたときには前記複数の発散抑制係数のうち、状
態変数に対応する発散抑制係数を発散抑制傾向に変更するようにしたから、状態変数毎に
的確な発散抑制係数を設定することができ騒音又は振動の低減制御の制御性能を向上させ
ることができる。
【００１５】
特に、発散抑制手段は、互いに隣接する前記状態変数に対応する発散抑制係数どうしの差が所定範囲内となるように前記発散抑制係数を変化させるから、状態変数が変化することに伴い発散抑制係数が変更された場合でも、騒音又は振動の低減制御の制御状況が大きく変化することはなく、違和感を招くことなく良好に低減制御を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係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。
【００１７】
まず、構成を説明すると、横置きに搭載したエンジン１７が、車体前後方向の後方に配置した能動型エンジンマウント２０を介して、サスペンションメンバ等から構成される車体１８に支持されている。なお、実際には、エンジン１７及び車体１８間には、能動型エンジンマウント２０の他にエンジン１７及び車体１８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。
【００１８】
図２は、エンジン１７に固定したブラケット（図示せず）を介して連結する能動型エンジンマウント２０の上部構造を平面視で示すものであり、エンジン側連結部材３０から上方に向けて突出している２本の連結ボルト３０ａを、上述したブラケットの挿通孔に下側から挿通し、ナットを螺合することによりエンジン１７に上端部が固定される。また、符号６０はリバウンド規制部材であり、このリバウンド規制部材６０は、２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に対して直交し、エンジン側連結部材３０の上方をアーチ状に延在しながら装置ケース４３に固定されており、エンジン側連結部材３０の上面に固定したゴム製の弾性体からなるリバウンドストッパ３１の上方に位置している。
【００１９】
図３は、図２の矢視断面図で示す能動型エンジンマウント２０の内部構造を示すものであり、図２の２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に沿うＡ−Ａ矢視断面を、図３の軸心（以下、マウント軸と称する）Ｐ1 を境界として右側に示し、図２の２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に対して直交する方向のＢ−Ｂ矢視断面を、図３のマウント軸Ｐ1 を境界として右側に示している。
【００２０】
この能動型エンジンマウント２０は、装置ケース４３に外筒３４、中間筒３６、オリフィス構成部材３７、支持弾性体３２等のマウント部品を内蔵し、これらマウント部品の下部に、流体室８４の隔壁の一部を形成しながら弾性支持された可動部材７８を流体室８４の容積が変化する方向に変位させる電磁アクチュエータ５２と、図示しない車体メンバの振動状況を検出する荷重センサ６４とを内蔵した装置であり、より具体的に説明していくと、前述したエンジン側連結部材３０は、下端周縁部３０ｇが丸みを付けて形成されているとともに、マウント軸Ｐ1 に沿う位置に第１孔３０ｃが形成されている。また、このエンジン連結部材３０に下側から嵌入されて上方を向いている連結ボルト３０ａは、その頭部３０ｄがエンジン側連結部材３０の下面から突出している。ここで、その頭部３０ｄの外周縁部は、丸みが付けられて形成されている。
【００２１】
また、エンジン側連結部材３０の下面には、断面逆台形状の中空筒体３０ｂが固定されている。この中空筒体３０ｂには、連結ボルト３０ａに近接する位置に第２孔３０ｅが形成されているとともに、マウント軸Ｐ1 に沿う下面に第３孔３０ｆが形成されている。なお、この中空筒体３０ｂの連結ボルト３０ａから離間している位置には、孔を形成していない。
【００２２】
そして、前記エンジン側連結部材３０の下面側には、中空筒体３０ｂの内部及びエンジン側連結部材３０の下部側を覆うように、ゴム製の支持弾性体３２が加硫接着により固定されている。
【００２３】
すなわち、この支持弾性体３２は、エンジン側連結部材３０側から下方に向けて拡径した形状のゴム製の弾性体であって、内面に断面山形状の空洞部３２ａを形成しているが、連結ボルト３０ａから離れている部分の支持弾性体３２の外周面は、図３の左側に示すように、エンジン側連結部材３０の外周部を覆いながらリバウンドストッパ３１に連続している。一方、連結ボルト３０ａに近接している支持弾性体３２は、図３の右側に示すように、連結ボルト３０ａの頭部３０ｄの全域を覆う被覆部３２ｂが形成されているとともに、頭部３０ｄの下方位置の外周を、内側に大きく凹んだ形状としている（以下、符号３２ｃで示す凹み外周部と称する）。そして、前述した空洞部３２ａを形成しながら前記凹み外周部３２ｃに対向している支持弾性体３２の内面も、内側に大きく膨らんだ形状としている（以下、符号３２ｄで示す膨らみ内周部と称する）。そして、連結ボルト３０ａに近接している部分の支持弾性体３２の肉厚は、凹み外周部３２ｃに対向して膨らみ内周部３２ｄを設けたことにより、連結ボルト３０ａから離れている部分の肉厚と略同一に設定している。
【００２４】
そして、薄肉形状とした支持弾性体３２の下端部は、マウント軸Ｐ1 が中空筒体３０ｂと同軸に振動体支持方向を向く中間筒体３６の内周面に加硫接着により結合している。
【００２５】
中間筒体３６は、同一外周径とした上端筒部３６ａ及び下端筒部３６ｂの間に小径筒部３６ｃを連続して形成した部材であり、外周に環状凹部を設けている。また、図示しないが、小径筒部３６ｃには開口部が形成されており、この開口部を介して中間筒体３６の内側及び外側が連通している。
【００２６】
中間筒体３６の外側には外筒３４が嵌合しており、この外筒３４は内周径を中間筒体３６の上端筒部３６ａ及び下端筒部３６ｂの外周径と同一寸法とし、軸方向の長さを中間筒体３６と同一寸法に設定した円筒部材である。また、この外筒３４には開口部３４ａが形成されており、この開口部３４ａの開口縁部にゴム製の薄膜弾性体からなるダイアフラム４２の外周が結合して開口部３４ａを閉塞しつつ、外筒３４の内側に向けて膨出している。
【００２７】
そして、上記構成の外筒３４を、環状凹部を囲むように中間筒体３６に外嵌すると、外筒３４及び中間筒体３６間の周方向に環状空間が画成され、その環状空間にダイアフラム４２が膨出した状態で配設される。そして、中間筒体３６の内側に、筒状のオリフィス構成部材３７が嵌合している。
【００２８】
このオリフィス構成部材３７は、中間筒体３６の小径筒部３６ｃより小径に形成した最小径筒部３７ａを備え、その最小径筒部３７ａの上下端部に径方向外方に向けて上部環状部３７ｂ及び下部環状部３７ｃが形成されており、これら最小径筒部３７ａ、上部及び下部環状部３７ｂ、３７ｃで囲んだ位置と中間筒体３６との間に環状空間が設けられている。また、最小径筒部３７ａの一部に第２開口部３７ｄが形成されている。ここで、上部環状部３７ｂは、支持弾性体３２の下方に位置しているが、図３の右側に示すように、連結ボルト３０ａに近接している支持弾性体３２の下方に位置している上部環状部３７ｂ1 は肉厚を薄く形成して凹みを設けており、支持弾性体３２の膨らみ内周部３２ｄから離れた位置で対向している。
【００２９】
また、装置ケース４３は、その上端部に上端筒部３６ａの外周径より小径の円形開口部を有する上端かしめ部４３ａが形成されているとともに、この上端かしめ部４３ａと連続するケース本体の形状を、内周径が外筒３４の外周径と同一寸法で下端開口部まで連続する円筒形状（下端開口部を図３の破線で示した形状）とした部材であり、全てのマウント部品の組み込みが完了した後に下端開口部を径方向内方に向けてかしめていくことにより、図３の実線で示すかしめ部が形成される。
【００３０】
そして、支持弾性体３２、中間筒体３６、オリフィス構成部材３７及びダイアフラム４２を一体化した外筒３４を装置ケース４３の下端開口部から内部に嵌め込んでいき、上端かしめ部４３ａの下面に外筒３４及び中間筒体３６の上端部を当接させると、それらが装置ケース４３内の上部に配設される。この際、装置ケース４３の内周面とダイヤフラム４２とで囲まれた部分に空気室４２ｃが画成されるが、この空気室４２ｃを臨む位置に空気孔４３ａが形成されており、この空気孔４３ａを介して空気室４２ｃと大気が連通している。
【００３１】
装置ケース４３内の下部には円筒状のスペーサ７０が嵌め込まれており、このスペーサ７０内の上部に可動部材７８が配置されているとともに、スペーサ７０内の下部に電磁アクチュエータ５２が配置されている。前記スペーサ７０は、円筒状の上部筒体７０ａと、円筒状の下部筒体７０ｂと、これら筒体の上下端部間に加硫接着したゴム製の薄膜弾性体からなる略円筒状のダイアフラム７０ｃとで構成されている。
【００３２】
前記電磁アクチュエータ５２は、外観円筒形のヨーク５２ａと、ヨーク５２ａの上端面側に配設した円環状の励磁コイル５２ｂと、ヨーク５２ａの上面中央部に磁極を上下方向に向けて固定した永久磁石５２ｃとで構成されている。また、前記ヨーク５２ａは、円環状の第１ヨーク部材５３ａと、中央円筒部に永久磁石５２ｃを固定した第２ヨーク部材５３ｂとで構成されている。
【００３３】
そして、上部及び下部筒体７０ａ、７０ｂ間のダイアフラム７０ｃは、ヨーク５２ａの外周に形成した凹部５２ｄに向かって膨出している。
また、ヨーク５２ａの下面と、車体側連結ボルト６０を備えた蓋部材６２との間には、振動低減制御に必要な残留振動を検出するために、荷重センサ６４が介装されている。荷重センサ６４としては、圧電素子，磁歪素子，歪ゲージ等が適用可能であり、このセンサの検出結果は、図１に示すように、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。
【００３４】
一方、前記電磁アクチュエータ５２の上方には、シール部材固定用のシールリング７２と、後述する板ばね８２の外周部を下側から自由端支持する支持リング７４と、電磁アクチュエータ５２の永久磁石５２ｃ及び可動部材７８間のギャップＨを設定するギャップ保持リング７６とが配置されている。これらシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の外周径は、前述したスペーサ７０の上部筒体７０ａの内周径と同一寸法に設定されており、ヨーク５２ａから上方に突出している上部筒体７０ａ内にシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の全てが内嵌されている。そして、これらシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の内側には、上下方向に変位可能となるように可動部材７８が配置されている。
【００３５】
この可動部材７８は、外観円盤状の隔壁形成部材７８Ａと、この隔壁形成部材７８Ａより大径円盤状に形成した磁路形成部材７８Ｂとで構成した部材であって、電磁アクチュエータ５２に対して遠い方に位置する隔壁形成部材７８Ａの軸心にボルト孔８０ａを形成し、電磁アクチュエータ５２に近い磁路形成部材７８Ｂを貫通した可動部材用ボルト８０がボルト孔８０ａに螺合することにより、隔壁形成部材７８Ａ及び磁路形成部材７８Ｂを一体に連結した構造となっている。
【００３６】
隔壁形成部材７８Ａ及び磁路形成部材７８Ｂ間には、リング状に連続したくびれ部７９が画成されているが、このくびれ部７９に可動部材７８を弾性支持するための板ばね８２が収容されている。つまり、板ばね８２は、中央部に孔部を形成した円盤形状の部材であり、この板ばね８２の内周部を隔壁形成部材７８Ａの裏面中央部の下側から自由端支持し、板ばね８２の外周部を支持リング７４のばね支持部７４ａが下側から自由端支持しており、これにより可動部材７８が装置ケース４３に板ばね８２を介して弾性支持されている。
【００３７】
前記隔壁形成部材７８Ａは、流体室８４に面している隔壁部８０ｃの肉厚を薄くし、隔壁部８０ｃの外周から上方に突出する環状のリブ８０ｂを形成した部材である。そして、隔壁形成部材７８Ａの上面と、支持弾性体３２の下面と、オリフィス構成部材３７の内周面とで流体室８４が形成され、この流体室８４内に流体が封入される。
【００３８】
また、流体室８４から板ばね８２を収容しているくびれ部７９側への流体の漏洩を防止するため、隔壁形成部材７８Ａの外周とシールリング７２の内周との間には、ゴム状弾性体からなるリング形状のシール部材８６が固定されており、このシール部材８６の弾性変形によって、シールリング７２や装置ケース４３に対する可動部材７８の上下方向への相対変位を許容している。
【００３９】
次に、本実施形態の能動型エンジンマウント２０の振動入力減衰作用について簡潔に説明する。本実施形態の能動型エンジンマウント２０は、支持弾性体３２の空洞部３２ａとオリフィス構成部材３７の軸中央空間とが連通し、オリフィス構成部材３７の軸中央空間及びオリフィス構成部材３７と中間筒体３６との間の環状空間が、第２開口部３７ｄを介して連通し、前記環状空間及びダイアフラム４２が膨出している空間が、中間筒体３６に形成した開口部を介して連通しており、これら支持弾性体３２の空洞部３２ａからダイアフラム４２が膨出している空間までの連通路内に、油等の流体が封入されている。
【００４０】
そして、支持弾性体３２の空洞部３２ａからオリフィス構成部材３７と中間筒体３６との間の環状空間までの連通路を主流体室８４とすると、中間筒体３６に形成した開口部の近傍をオリフィスとし、この開口部に対向しながらダイアフラム４２に囲まれている領域を副流体室とした流体共振系が形成されている。この流体共振系の特性、即ち、オリフィス内の流体の質量と、支持弾性体３２の拡張方向ばね、ダイアフラム４２の拡張方向ばねで決まる特性は、車両停止中のアイドル振動の発生時、つまり２０〜３０Hzでエンジンマウント２０Ａ、２０Ｂ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。
【００４１】
一方、電磁アクチュエータ５２の励磁コイル５２ｂは、コントローラ２５から例えばハーネスを通じて供給される電流信号からなる駆動信号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、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶媒体等を含んで構成され、エンジン１７で発生する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２０に発生するように、能動型エンジンマウント２０に対する駆動信号ｙを生成しこれを電流信号に変換して出力するようになっている。
【００４２】
また、前述したように能動型エンジンマウント２０には荷重センサ６４が内蔵されており、車体１８の振動状況を荷重の形で検出して残留振動信号ｅとして出力し、その残留振動信号ｅが干渉後における振動を表す信号として例えばハーネスを通じてコントローラ２５に供給されている。さらに、車両の適所には、エンジン１７の回転数を検出するエンジン回転数センサ２６が設けられ、このエンジン回転数センサ２６で検出したエンジン回転数ＮE は、コントローラ２５に入力されている。
【００４３】
ここで、エンジン１７で発生する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１８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、これを出力すれば、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１７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１９を設けていて、その基準信号ｘが、コントローラ２５に供給されている。
【００４４】
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２０に対する駆動信号ｙを演算し、この駆動信号ｙを能動型エンジンマウント２０に出力するようになっている。
【００４５】
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Ｗi 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。
【００４６】
ただし、この実施の形態では、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムにおける評価関数として、下記の（１）式を用いている。
Ｊｍ＝｛ｅ（ｎ）｝2 ＋β｛ｙ（ｎ）｝2                 ……（１）
つまり、ＬＭＳアルゴリズムにあっては、評価関数Ｊｍが小さくなる方向にフィルタ係数Ｗi が更新されるのであるから、上記（１）式の右辺の内容からも明らかなように、フィルタ係数Ｗi は、残留振動信号ｅの自乗値が小さくなると共に、駆動信号ｙの自乗値をβ倍した値が小さくなるように、逐次更新されることになる。そして、βは発散抑制係数と称される係数であって、この発散抑制係数βが大きくなる程、駆動信号ｙは小さくなる傾向となる。つまり、発散抑制係数βには制御の発散を抑制する作用がある。
【００４７】
そして、収束係数をαとし、上記（１）式で表される評価関数Ｊｍに基づいてフィルタ係数Ｗi の更新式を求めると、下記の（２）式のようになる。
Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）＋２αＲT ｅ（ｎ）−２βαｙ（ｎ）……（２）
そこで、この（２）式中の「２α」を新たな収束係数αとし、「２βα」を新たな発散抑制係数βとすれば、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の更新式は下記の（３）式のようになる。
【００４８】
Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）＋αＲT ｅ（ｎ）−βｙ（ｎ）……（３）
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ている。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２０の電磁アクチュエータ５２及び荷重センサ６４間の伝達関数Ｃをモデル化した伝達関数フィルタＣ＾でフィルタ処理をした値であるが、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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 の更新処理からなる振動低減処理を実行する一方で、制御の発散を抑制するための発散抑制処理を実行するようになっている。この発散抑制処理は、本実施の形態では、エンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkを前記（３）式で用いられる発散抑制係数βとして設定すると共に、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の絶対値を求め、この絶対値に基づいて演算される判定値が所定のしきい値を越えている場合に発散が生じたと判定し、発散が生じていると判定された場合には、エンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkを大きくなる方向に更新するようになっている。具体的には、発散抑制係数βmkは、予め設定したエンジン回転数ＮE の帯域毎に添え字ｍ（ｍ＝１，２，……，Ｍ）に対応して複数Ｍ個設けられ、また、その添え字ｋ（ｋ＝１，２，……，Ｋ）に対応して複数Ｋ個設けられていて、その添え字ｋが大きくなるにしたがって発散抑制係数βmkは１段階ずつ大きくなる。そこで、発散が検出された場合には、その添え字ｋをインクリメント（ｋ＝ｋ＋１；ただし、ｋ＝Ｋの場合には、インクリメントせずにそのままとする。）して、発散抑制係数βmkを１段階大きな値に更新するようになっている。
さらに、この発散抑制係数βmkとこの発散抑制係数βmkに隣接する発散抑制係数β(m+1)k、β(m-1)kとの差がΔβ以下となるように発散抑制係数β(m+1)k、β(m-1)kを更新する。
【００５１】
次に、本発明の実施の形態の動作を説明する。
すなわち、能動型エンジンマウント２０内の流体共振系の共振周波数を２０Ｈｚに調節している結果、５〜１５Ｈｚの振動であるエンジンシェイク発生時にもある程度の減衰力がこの能動型エンジンマウント２０で発生するため、エンジン１７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２０によってある程度減衰されると共に、図示しない他の流体封入式エンジンマウント等によってもエンジンシェイクは減衰されるから、車体１８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、特に磁路形成部材７８Ｂを積極的に変位させる必要はない。
【００５２】
一方、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５２に駆動信号ｙを出力し、能動型エンジンマウント２０に振動を低減し得る能動的な支持力を発生させる。
【００５３】
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４にしたがって具体的に説明する。まず、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、予め、能動型エンジンマウント２０と荷重センサ６４との間の振動伝達特性に応じて設定された伝達関数フィルタ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。
【００５４】
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。
【００５５】
次いで、ステップ１０５に移行し、残留振動信号ｅが読み込まれる。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（３）式にしたがって更新される。
【００５６】
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には、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。
【００５７】
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１１０でカウンタｊをインクリメントした後に、ステップ１０７に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【００５８】
しかし、ステップ１０９の判定が「ＹＥＳ」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１１１に移行してカウンタｉをインクリメントした後に、所定時間待機する。この所定時間は、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の時間である。そして、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。
【００５９】
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は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。
【００６０】
このような図４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２０の電磁アクチュエータ５２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 に相当する駆動信号ｙが順番に供給される。
【００６１】
この結果、励磁コイル５２ｂに駆動信号ｙに応じた磁力が発生するが、磁路形成部材７８Ｂには、すでに永久磁石５２ｃ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５２ｂによる磁力は永久磁石５２ｃ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。このように、永久磁石５２ｃの磁力が強まったり弱まったりすると、可動部材７８が正逆両方向に変位し、可動部材７８が変位すれば、主流体室８４の容積が変化し、その容積変化によって支持弾性体３２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２０に正逆両方向の能動的な支持力が発生するのである。
【００６２】
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Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムにしたがった上記（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２０に供給されることによって、エンジン１７から能動型エンジンマウント２０を介して車体１８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。
【００６３】
一方、コントローラ２５内では、図４に示した振動低減処理の実行中に、所定の割り込みタイミングで、図５に示す発散抑制処理が実行される。
すなわち、所定の割り込み間隔で、図５に示す処理が実行されると、まず、そのステップ２０１において、エンジン回転数センサ２６からのエンジン回転数ＮE を読み込み、次いで、ステップ２０２で、エンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkを図６に示す制御マップから特定し、これを、前記（３）式における発散抑制係数βとして更新設定する。この図６の制御マップは、予め設定したエンジン回転数ＮE の回転数域ＮE （ｍ）とこれに対応する発散抑制係数βmkとの対応を表したものである。そして、図６の制御マップからエンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkを特定すると、ステップ２０３に移行し、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の絶対値に基づいて、発散判定用の判定値ＷH を演算する。この判定値ＷH は、例えばフィルタ係数Ｗi の絶対値のうちの最大値としてもよいし、或いはそのフィルタ係数Ｗi の絶対値の所定個数の和としてもよい。
【００６４】
次いで、ステップ２０４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する。このしきい値Ｗthは、判定値ＷH が過大であるか否かを判定するためのしきい値であって、このステップ２０４の判定が「ＮＯ」である場合には、判定値ＷH は特に過大ではなく、したがってその演算根拠であるフィルタ係数Ｗi は、適切な振動低減制御実行中に取り得る通常の範囲内に収まっていると判断することができる。そこで、制御には特に発散傾向は認められないと判断して、このまま今回の発散抑制処理を終了する。
【００６５】
しかし、ステップ２０４の判定が「ＹＥＳ」の場合には、判定値ＷH は過大であり、その演算根拠であるフィルタ係数Ｗi は、適切な振動低減制御実行中には取り得ない大きな値に至っていると判断することができる。そこで、振動低減制御は発散傾向にあると判断する。そして、ステップ２０５に移行して、ステップ２０２で特定したエンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkの添え字ｋをインクリメントしてからこの発散検出処理を終了する。なお、ステップ２０５に移行した際に添え字ｋがすでに最大値Ｋである場合には、ｋをインクリメントせずにこの発散抑制処理を終了する。
【００６６】
この発散抑制処理において、ステップ２０５が実行されると、発散抑制係数βmkが増加方向（発散抑制方向）に更新されるから、上記（３）式の右辺第３項は、発散抑制係数βmkが更新される前よりも大きくなる。すると、フィルタ係数Ｗi は、更新演算される際に原点（＝０）に近づく傾向が強くなるから、制御の発散によって増大傾向にあったフィルタ係数Ｗi が小さくなり、それに伴って駆動信号ｙが小さくなって、能動型エンジンマウント２０で発生する制御振動が小さくなる。
次いで、ステップＳ２０６に移行し、ステップ２０２で特定したエンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkとこの発散抑制係数βmkに隣接する発散抑制係数β(m+1)kとについてこれらの値の差が所定値Δβより大きいか否かを判定する。この所定値Δβは、予め実験等によって設定された値であって、発散抑制係数がβmkからβ(m+1)kに変更されたときに、乗員に違和感を与えることなく振動低減制御を行うことの可能な値である。
そして、この差が所定値Δβよりも大きいときには、発散抑制係数βmkとβ(m+1)kとの間の発散抑制係数の差が大きすぎるとして、ステップ２０７に移行し、発散抑制係数β(m+1)kの添え字ｋをインクリメントした後、ステップＳ２０８に移行する。一方、ステップ２０６で発散抑制係数βmkとβ(m+1)kとの差がΔβよりも大きくないときには、そのままステップ２０８に移行する。
このステップ２０８では、同様にして発散抑制係数βmkとこの発散抑制係数βmkに隣接する発散抑制係数β(m-1)kとの差が前記所定値Δβよりも大きいか否かを判定し、発散抑制係数βmkとβ(m-1)kとの差がΔβよりも大きくないときにはそのまま発散抑制処理を終了する。一方、発散抑制係数βmkとβ(m-1)kとの差がΔβよりも大きいときにはステップ２０９に移行し、発散抑制係数β(m-1)kの添え字ｋをインクリメントし、発散抑制処理を終了する。
【００６７】
したがって、発散抑制処理における発散抑制係数βmkの増加方向への更新は、ステップ２０４の判定が「ＹＥＳ」でありこの状態が続く限り繰り返し行われるから、発散が有効に抑制されるようになるまで、その発散抑制係数βmkは増加することになる。
【００６８】
例えばエンジン回転数ＮE が図６の制御マップにおいて、ＮE （１）に属する場合には、発散抑制係数βとして発散抑制係数β1kが設定され、ステップ２０４が実行されて発散が生じていない場合には、現時点における発散抑制係数β1kに基づいて（３）式が実行される。一方、ステップ２０４で発散が生じている場合には、発散抑制係数β1kが増加方向（発散抑制方向）に更新されて、発散が有効に抑制される値に収束する。
【００６９】
この状態からエンジン回転数ＮE が変化し、図６の制御マップにおいて、ＮE （２）に属するようになると、図５のステップ２０２の処理で、発散抑制係数β2kが特定されこれが（３）式における発散抑制係数βとして設定される。
【００７０】
そして、発散が生じていれば、発散抑制係数β2kの添え字ｋがインクリメントされて発散抑制方向に更新される。
したがって、発散が生じた場合には、現在のエンジン回転数ＮE に対応する発散抑制係数βmkのみを発散抑制方向に更新するようにしたから、発散抑制係数βmkの更新が他のエンジン回転数ＮE における振動低減制御に影響を与えることはない。よって、他のエンジン回転数ＮE において、発散抑制係数βが実際よりも発散抑制傾向の高い値に設定されることはなく、図７に示すように、エンジン回転数ＮE 毎に的確な発散抑制係数βが設定されるから、充分な振動低減効果を発揮することができ、振動低減制御の制御性能を向上させることができる。
【００７８】
さらに、このとき、ステップＳ２０６からステップＳ２０９の処理により、図８に示すように、隣接するエンジン回転数域に対応する発散抑制係数β(m-1)k，βmk，β(m+1)kの差がそれぞれ所定値Δβ以下となるように発散抑制係数が更新される。よって、隣接するエンジン回転数域に対応する発散抑制係数β(m-1)k，βmk，β(m+1)kの差が所定値Δβ以下、つまり、振動低減制御処理においてβが変化した場合でも乗員に違和感を与えることのない差であるから、エンジン回転数ＮE がエンジン回転数域を越えて変化することによって、発散抑制係数βが変更された場合でも、乗員に違和感を与えることはない。
【００７９】
ここで、図５のステップ２０１の処理が状態変数検出手段に対応し、ステップ２０２〜２０９の処理が発散抑制手段に対応している。
なお、上記実施の形態においては、エンジン回転数ＮE の回転数域をＭ個に分けた場合について説明したがこれに限るものではなく、Ｍ個以上に分割してもよく、また、例えば低回転数域では分割幅を小さくし、高回転数域では分割幅を大きくする等、エンジン回転数ＮE とこれに伴い発生する振動との対応に応じて設定するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態においては、エンジン回転数ＮE をパラメータとして発散抑制係数βを設定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、能動型エンジンマウント２０に温度センサを設け、この温度センサの検出値に基づいて温度帯域毎に発散抑制係数βを設定するようにしてもよく、また、エンジン負荷に基づいてエンジン負荷帯域毎に発散抑制係数βを設定するようにしてもよい。また、例えばエンジン回転数ＮE と温度と等、複数のパラメータを組み合わせて発散抑制係数βを設定するようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、本発明における能動型振動制御装置をエンジン１７から車体１８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、本発明の対象はこれに限定されるものではなく、エンジン１７以外で発生する振動を低減するための能動型振動制御装置であっても本発明は適用可能である。
【００８２】
また、例えば騒音源としてのエンジン１７から車室内に伝達される騒音を低減する能動型騒音制御装置であってもよく、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ラウドスピーカと、車室内の残留騒音を検出するマイクロフォンとを設け、上記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共に、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、上記のように発散抑制処理を実行すれば、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
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１７以外で発生する周期的な振動や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や、非周期的な振動や騒音（ランダム・ノイズ）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適用可能であり、適用対象に関係なく上記実施の形態と同様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振動を低減する装置等であっても、本発明は適用可能である。
【００８４】
さらに、上記実施の形態では、駆動信号ｙを生成する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ているが、適用可能な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】  本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】  能動型エンジンマウントの一例を平面視で示した図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ矢視断面及びＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】  振動低減処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】  発散抑制処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】  エンジン回転数域ＮE （ｍ）と発散抑制係数βmkとの対応を表す制御マップである。
【図７】  本発明の動作説明に供する説明図である。
【図８】  本発明の動作説明に供する説明図である。
【符号の説明】
１７  エンジン
１８  車体
１９  パルス信号生成器
２０  能動型エンジンマウント
２５  コントローラ
２６  エンジン回転数センサ
５２  電磁アクチュエータ
６４  荷重センサ
８２  板ばね
【図１】
0003804275.tif 000002
【図２】
0003804275.tif 000003
【図３】
0003804275.tif 000004
【図４】
0003804275.tif 000005
【図５】
0003804275.tif 000006
【図６】
0003804275.tif 000007
【図７】
0003804275.tif 000008
【図８】
0003804275.tif 000009