JPH0633982A - 車両の振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両振動とは逆位相で同振幅の振動を車両に
与えて車両振動を低減するに際し、エンジンのロール状
態に応じて最適な振動低減動作を行わせる。 【構成】 エンジンマウント３に配設した歪みゲージ２
９によって、車両の加減速に伴うエンジンのロール方向
及びロール量を認識し、このエンジンのロール方向及び
ロール量の変化に伴う車両の伝達特性の変化に応じてデ
ジタルフィルタ２０の伝達関数を変更して最適な加振制
御を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の振動低減装置に関
し、特に、車両を加振するアクチュエータを別途備え、
車両をその車両振動とは逆位相で同振幅に加振して、車
両振動を低減するものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の車両の振動低減装置
として、例えば特開平３−２１９１３９号公報に開示さ
れるように、エンジンを支持しているエンジンマウント
に加振機としての機能を備えさせ、このエンジンマウン
トが車体振動の位相に対して逆位相且つ同振幅の振動を
車体に付与するような加振信号を作成しておき、車体振
動を振動センサによって検出してこの検出される振動信
号が小さくなるように前記加振信号のフィードバック制
御を行うことによって車体振動を低減するようにした所
謂最適化手法による振動低減装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにエンジンマウントを加振機として採用した振動低減
装置にあっては、車両の加減速時においてエンジンに、
クランク軸の軸心を揺動中心として傾く所謂ロールが発
生した際、そのロール方向及びロール量によって加振機
に与えられる負荷が変動する。従って、加振機に同一の
加振信号を与えた場合でも、エンジンのロール状態によ
っては加振機の加振力が異なることになってしまって、
振動に対する最適な振動低減動作を加振機に行わせるこ
とができないといった状況が発生する虞れがある。

【０００４】そこで本発明の発明者らは、このエンジン
にロールが発生た際に加振機に作用する負荷に着目し、
このエンジンのロール方向及びロール量を検知すること
によって加振機の制御状態を変更することについて考察
した。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、エンジンのロール状態に応じて最適
な振動低減動作を行わせることができる構成を得ること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、車両の加減速に伴うエンジンのロール状
態に応じて、アクチェータを駆動制御させるための駆動
信号を生成するデジタルフィルタの伝達関数を変更させ
るようにした。具体的に、請求項１記載の発明は、図１
に示すように、車体とエンジンとの間に設けられ加振力
を発生するアクチュエータ３と、車両の振動を検出する
振動センサ７と、エンジン２から発せられる振動に基く
リファレンス信号を受け、該リファレンス信号に基いて
車両振動とは逆位相且つ同振幅で車両を加振するような
駆動信号を作成する制御手段２４とを備えており、該制
御手段２４には、車両の振動伝達特性に応じた伝達関数
を有するデジタルフィルタ２０が備えられており、この
デジタルフィルタ２０の伝達関数及び前記振動センサ７
の振動信号に基いてフィードバック補正された駆動信号
が前記アクチュエータ３に送信されることによって該ア
クチュエータ３が加振力を発生して車両の振動を低減す
るように構成された車両の振動低減装置を前提としてい
る。そして、前記デジタルフィルタ２０の伝達関数を、
エンジン２のロール方向及びそのロール量に基づいて変
更する伝達関数変更手段３０を設けるような構成として
いる。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
の車両の振動低減装置において、エンジンのロール方向
及びロール量を車両の加減速状態によって認識するよう
にし、伝達関数変更手段が、この車両の加減速状態に基
いてデジタルフィルタの伝達関数を変更するような構成
としている。

【０００８】

【作用】以上の構成により本発明では以下に述べるよう
な作用が得られる。請求項１記載の発明では、エンジン
２から発生される振動に基くリファレンス信号及び車両
の振動を検出する振動センサ７の振動信号を制御手段２
４が受け、該制御手段２４は、前記リファレンス信号に
基いて車両振動とは逆位相且つ同振幅で車両を加振する
ような駆動信号を作成する。また、デジタルフィルタ２
０の伝達関数及び前記振動センサ７の振動信号に基いて
フィードバック補正された駆動信号が前記アクチュエー
タ３に送信されることによって該アクチュエータ３が加
振力を発生して車両の振動を低減する。そして、この
際、伝達関数変更手段３０によって、デジタルフィルタ
２０の伝達関数が、エンジン２のロール方向及びそのロ
ール量に基づいて変更される。従って、アクチュエータ
３がエンジン２のロール状態に応じた最適な振動低減動
作を行うことになり、車両の振動を効率良く低減するこ
とができる。

【０００９】請求項２記載の発明では、エンジンのロー
ル方向及びロール量が車両の加減速状態によって認識さ
れ、この車両の加減速状態に基いて伝達関数変更手段が
デジタルフィルタの伝達関数を変更する。これにより、
制御の信頼性が向上する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２以下の図面に基
いて説明する。

【００１１】図２において、１は車体、２は車体１のボ
ンネット１ａ下方のエンジンルーム１ｂ内に配置された
エンジンであって、該エンジン２は、その下部を弾性支
持するマウント３及び支持ブラケット４を介して車体１
に弾性支持され、該エンジン２及び車体１等により車両
の全体が構成される。

【００１２】前記マウント３は、図３に示すように、振
動源としてのエンジン２を加振するアクチュエータとし
ての機能を有する。即ち、同図のマウント３は、エンジ
ン２下端部が固定される挿入ロッド３ａが上端部に配置
されたケーシング３ｂと、該ケーシング３ｂの下端部に
外周端が固定された中空錐形状の支持ゴム３ｃと、該支
持ゴム３ｃの内周端が固定された支持部３ｄとを有する
基本構成から成り、支持部３ｄ下端に設けた挿入ロッド
３ｅが車体１に固定される。

【００１３】前記ケーシング３ｂ内には主液室３ｆが形
成されると共に、支持ゴム３ｃの下方にはダイヤフラム
３ｇにて区画した副液室３ｈが形成されている。前記主
液室３ｆと副液室３ｈとの間には、支持ゴム３ｃの側方
に形成した小径のオリフィス３ｉが形成されていて、主
液室３ｆと副液室３ｈとの流体をオリフィス３ｉを介し
て相互に流通させる構成である。更に、ケーシング３ｂ
内には、主液室３ｆの上面を形成する加振板３ｊがラバ
ー３ｋを介してケーシング３ｂ内周面を上下に摺動可能
に配置されると共に、該加振板３ｊの上方には、該加振
板３ｊを上下に摺動させる永久磁石３ｍ及び電磁コイル
３ｎが配置されていて、該永久磁石３ｍ及び電磁コイル
３ｎにより加振板３ｊを上下に振動させて主液室３ｆの
容積を可変にすることにより、主液室３ｆと副液室３ｈ
との間で流体をオリフィス３ｉを通じて流通させること
を繰返して、支持ゴム３ｃを上下に振動させ、その結
果、加振力を発生させる構成としている。

【００１４】また、図２において、７は車両１の左前輪
近傍の位置に配置されて車体１の上下加速度により車両
の振動を検出する振動センサとしての加速度センサであ
って、該加速度センサ７の検出信号はコントローラ８に
入力され、該コントローラ８により、前記加速度センサ
７で検出される上下加速度信号に基いて前記エンジンマ
ウント３を加振制御してエンジン２を上下振動させて、
車体の振動を低減する構成である。

【００１５】次に、前記コントローラ８による車両振動
の低減制御のブロック構成を図４に示す。同図におい
て、１０はエンジン２での混合気の点火信号に基いてエ
ンジン回転の周期を測定するエンジン回転周期測定回
路、１１は該周期測定回路１０にて測定されたエンジン
回転の周期に基いてエンジン２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、１２は前記加速度センサ７からの振動信号と
しての加速度信号を設定ゲインＧ２で増幅する増幅器、
１３は該増幅器１２で増幅された加速度信号の低周波成
分を濾波するローパスフィルタ、１４は該ローパスフィ
ルタ１３で濾波された加速度信号をアナログ値からデジ
タル値に変換するＡ／Ｄ変換器、１５は該Ａ／Ｄ変換器
１４からの加速度信号Ｓを入力し、該加速度信号Ｓに基
いて前記エンジンマウント３を加振制御する駆動信号と
しての加振信号Ａを生成する加振信号生成器である。更
に、１７は該加振信号生成器１５にて生成される加振信
号Ａをデジタル値からアナログ値に変換するＤ／Ａ変換
器、１８は該Ｄ／Ａ変換器１７からの加振信号の低周波
成分を濾波するローパスフィルタ、１９は該ローパスフ
ィルタ１８で濾波された加振信号を設定ゲインＧ１で増
幅する増幅器であって、該増幅器１９で増幅された加振
信号は前記エンジンマウント３に出力される。

【００１６】前記加振信号生成器１５は、その加振信号
の生成のアルゴリズムとして、最小二乗法（Ｌｅａｓｔ
Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｍｅｔｈｏｄ（＝ＬＭ
Ｓ））の適応アルゴリズムが用いられる。この最小二乗
法の適応アルゴリズムを用いた加振信号生成器１５の内
部構成を図５に示す。同図において、２０は、該加振信
号生成器１５から加振信号Ａを出力した後、この加振信
号Ａによりマウント３が加振制御され、その結果車両振
動に変化があり、この車両振動の変化が加速度センサ７
で検出されてその加速度信号Ｓが加振信号生成器１５に
入力されるまでの伝達関数Ｈをモデル化したデジタルフ
ィルタ、２１は加速度センサ７からの加速度信号Ｓに応
じてフィルタ係数を書き変えるための収束係数αを算出
する収束係数算出回路、２２は前記リファレンス信号Ｒ
に伝達関数Ｈ及び収束係数αを乗算する乗算器、２３は
該乗算器２２の出力毎にその出力値に基いてフィルタ係
数が逐次更新され、その更新後のフィルタ係数に基いて
リファレンス信号とは逆位相で同振幅の加振信号Ａを出
力する適応フィルタである。よって、加振信号生成器１
５により、加速度センサ７からの加速度信号Ｓを受け、
該加速度信号Ｓ及び収束係数に基いて適応フィルタ２３
のフィルタ係数を更新して加振信号Ａを適宜調整し、該
加振信号Ａでエンジンマウント３を駆動制御して、その
車両に付加する振動の位相及び振幅をエンジン２の振動
と逆位相で同振幅として車両の振動を低減するようにし
た制御手段２４を構成している。

【００１７】そして、本例の特徴とする構成として、こ
の加振信号生成器１５には、前記デジタルフィルタ２０
の伝達関数を変更するための伝達特性調整機構２６が備
えられている。また、この伝達特性調整機構２６には、
エンジンロール量判定回路２７の信号が入力されるよう
になっており、伝達特性調整機構２６は、この信号に基
いてデジタルフィルタ２０の伝達関数を変更するように
なっている。また、前記エンジンロール量判定回路２７
には、前記マウント３の支持ゴム３ｃに配設された歪み
ゲージ２９からの信号が入力されるようになっており、
この歪みゲージ２９からの信号によってエンジン２のロ
ール方向やロール量が検知されるようになっている。こ
れにより、伝達特性調整機構２６、エンジンロール量判
定回路２７及び歪みゲージ２９によって本発明でいう伝
達関数変更手段３０が構成されている。

【００１８】従って、本例におけるデジタルフィルタ２
０の伝達関数変更動作としては、前記エンジンロール量
判定回路２７に入力される歪みゲージ２９の信号によっ
てエンジン２のロール方向及びそのロール量が検出さ
れ、これに基いて図６に示すメモリマップによって伝達
関数を設定する際の係数ベクトルを算出する。このメモ
リマップについて説明すると、ロール量に応じて係数ベ
クトルを変更するものであって、例えば、ロール量が最
大の時には係数ベクトルをｈRLに設定し、ロール量が最
小の時には係数ベクトルをｈRSに設定して、この設定さ
れた係数ベクトルに基いてデジタルフィルタ２０の伝達
関数が算出されるようになっている。つまり、車両の加
減速状態に伴うエンジン２のロール方向及びロール量の
変化によって変化する車両の伝達特性に応じた伝達関数
が設定されることになる。

【００１９】このように、本例の構成によれば、エンジ
ン２のロール方向及びロール量の変化に伴うエンジンマ
ウント３の負荷の変化に応じてデジタルフィルタ２０の
伝達関数を変更して加振信号を補正するようにしている
ことで、エンジンロール状態に応じて、エンジンマウン
ト３に最適な低減動作を行わせることができ、車体の振
動を効率良く低減することができ、その結果、車両の静
粛性が向上する。

【００２０】（第２実施例）次に、請求項２記載の発明
に係る第２実施例について説明する。上述した第１実施
例では、歪みゲージ２９によってエンジン２のロール状
態を検知するようにしていたが、本例では、加減速状態
を検知することによってエンジン２のロール状態を認識
するようにしたものである。以下、本例の構成について
説明する。

【００２１】図７に示すように、伝達特性調整機構２６
には、加減速状態検知手段２８の信号が入力されるよう
になっている。この加減速状態検知手段２８には、車
速、スロットル開度、スロットル変化率、ブレーキスイ
ッチ及び前後加速度等の各信号が入力されるようになっ
ており、この各信号によって車両の加減速状態や加減速
度を検知してエンジン２のロール方向及びロール量を認
識するようにしている。そして、この認識されたエンジ
ン２のロール方向及びロール量による加減速状態検知回
路２８からの信号に基いて伝達特性調整機構２６がデジ
タルフィルタ２０の伝達関数を変更するようになってい
る。このようにして、本例では、伝達特性調整機構２
６、加減速状態検知回路２８によって本発明でいう伝達
関数変更手段３０が構成されている。

【００２２】このように、本例の構成によっても、エン
ジン２のロール方向及びロール量の変化によって変化す
る車両の伝達特性に応じてデジタルフィルタ２０の伝達
関数を変更して加振信号を補正するようにしていること
で、エンジンロール状態に応じて、エンジンマウント３
に最適な低減動作を行わせることができ、車体の振動を
効率良く低減することができる。また、本例の場合に
は、エンジンマウント３に歪みゲージを配設する必要が
なく、加減速状態を確実に認識できるので制御の信頼性
の向上も図れる。

【００２３】尚、上述した第１、第２の実施例の構成を
共存させて、エンジンロール状態の認識の信頼性をより
向上させるようにしてもよい。また、加速度センサ７の
配設位置としては、フロアパネル、ドアインナパネル、
ステアリング、シフトノブ等種々の振動発生部に配設す
ることが望ましい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、デジタルフィルタの伝達関数を、エン
ジンのロール方向及びそのロール量に基づいて変更する
伝達関数変更手段を設けるような構成としたために、ア
クチュエータにエンジンのロール状態に応じた最適な振
動低減動作を行わせることができ、アクチュータに作用
する負荷に応じて車両の振動を効率良く低減することが
できる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、エンジンの
ロール方向及びロール量を車両の加減速状態によって認
識するようにし、伝達関数変更手段を、この車両の加減
速状態に基いてデジタルフィルタの伝達関数を変更する
ような構成としたために、制御の信頼性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】車両の全体概略構成を示す図である。

【図３】加振制御用アクチュエータを兼用するエンジン
マウントの具体的構成を示す図である。

【図４】加振制御のブロック構成を示す図である。

【図５】第１実施例におけるＬＭＳの適応アルゴリズム
を用いた加振信号生成器の構成を示す図である。

【図６】エンジンロール量に応じた係数ベクトルを設定
するためのメモリマップを示す図である。

【図７】第２実施例における図５相当図である。

【符号の説明】 １ 車体（振動要素） ２ エンジン ３ エンジンマウント（アクチュエータ） ７ 加速度センサ（振動センサ） ２０ デジタルフィルタ ２４ 制御手段 ３０ 伝達関数変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 憲彦 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 三藤 千明 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 (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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体とエンジンとの間に設けられ加振力
   を発生するアクチュエータと、車両の振動を検出する振
   動センサと、エンジンから発せられる振動に基くリファ
   レンス信号を受け、該リファレンス信号に基いて車両振
   動とは逆位相且つ同振幅で車両を加振するような駆動信
   号を作成する制御手段とを備えており、該制御手段に
   は、車両の振動伝達特性に応じた伝達関数を有するデジ
   タルフィルタが備えられており、このデジタルフィルタ
   の伝達関数及び前記振動センサの振動信号に基いてフィ
   ードバック補正された駆動信号が前記アクチュエータに
   送信されることによって該アクチュエータが加振力を発
   生して車両の振動を低減するように構成された車両の振
   動低減装置において、 前記デジタルフィルタの伝達関数を、エンジンのロール
   方向及びそのロール量に基づいて変更する伝達関数変更
   手段が設けら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】 エンジンのロール方向及びロール量は車
   両の加減速状態によって認識されるようになっており、
   伝達関数変更手段は、この車両の加減速状態に基いてデ
   ジタルフィルタの伝達関数を変更するように構成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の車両の振動低減装
   置。