能動型振動騒音抑制装置
【課題】実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれの許容範囲を拡大することができる能動型振動騒音抑制装置を提供する。
【解決手段】実残留信号検出部１４０は、評価点２０において、実際の第一伝達関数Ｇを介して伝達された制御信号ｙと実際の第二伝達関数Ｈを介して伝達された発生源１０による振動または騒音との干渉による実残留信号ｅrealを検出する。仮想残留信号算出部１７０は、仮想評価点２１において、第一推定伝達関数Ｇｈを介して伝達された制御信号ｙと第二推定伝達関数Ｈｈを介して伝達された発生源１０による振動または騒音との干渉による仮想残留信号ｅｈimagを算出する。適応フィルタ係数更新部１８０は、実残留信号ｅrealおよび仮想残留信号ｅｈimagに基づき設定された評価関数Ｊを最小とするように適応フィルタ係数Ｗを更新する。
【解決手段】実残留信号検出部１４０は、評価点２０において、実際の第一伝達関数Ｇを介して伝達された制御信号ｙと実際の第二伝達関数Ｈを介して伝達された発生源１０による振動または騒音との干渉による実残留信号ｅrealを検出する。仮想残留信号算出部１７０は、仮想評価点２１において、第一推定伝達関数Ｇｈを介して伝達された制御信号ｙと第二推定伝達関数Ｈｈを介して伝達された発生源１０による振動または騒音との干渉による仮想残留信号ｅｈimagを算出する。適応フィルタ係数更新部１８０は、実残留信号ｅrealおよび仮想残留信号ｅｈimagに基づき設定された評価関数Ｊを最小とするように適応フィルタ係数Ｗを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応制御を用いて、能動的に振動や騒音を抑制することができる能動型振動騒音抑制装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、適応制御を用いて能動的に振動や騒音を抑制する装置として、特許文献１〜２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４４３７７号公報
【特許文献２】特開平５−６１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１においては、適応フィルタ係数の更新に際して、制御信号の出力から観測点までの伝達関数の推定値を用いている。この伝達関数は、振幅と位相により表される。ここで、推定伝達関数の位相と実際の伝達関数の位相とにずれが生じた場合には、振動や騒音が収束せずに発散するおそれがある。そのため、振動や騒音が発散しないようにするためには、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれが許容範囲内にある場合に、適応制御を実行することにせざるを得ない。そこで、ずれの許容範囲を拡大することにより、適応制御をより実行できるようにすることが望まれている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれの許容範囲を拡大することができる能動型振動騒音抑制装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の能動型振動騒音抑制装置は、制御信号に応じた制御振動または制御音を出力して、評価点における振動または騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音抑制装置であって、振動または騒音の発生源の周波数、適応フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号生成部と前記評価点との間の第一伝達系における第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶する第一伝達関数推定値記憶部と、前記振動または騒音の発生源と前記評価点との間の第二伝達系における第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶する第二伝達関数推定値記憶部と、前記評価点において、実際の前記第一伝達関数Ｇを介して伝達された前記制御信号と実際の前記第二伝達関数Ｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による実残留信号ｅrealを検出する実残留信号検出部と、前記仮想評価点において、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを介して伝達された前記制御信号と前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による仮想残留信号ｅｈimagを算出する仮想残留信号算出部と、前記実残留信号ｅrealおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき設定された評価関数を最小とするように前記適応フィルタ係数を更新する適応フィルタ係数更新部とを備える。
【０００７】
本発明により、制御が発散せずに収束することが可能な、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれの許容範囲を拡大することができる。具体的には、従来においては、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれが９０ｄｅｇ程度を超えた場合に、制御が発散してしまい、却って振動または騒音を大きくしてしまう状況になっていた。これに対して、本発明によれば、位相のずれが９０ｄｅｇを超えたとしても、制御を収束させることができるようになる。
【０００８】
また、前記適応フィルタ係数更新部は、前回更新された前記適応フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記実残留信号ｅrealに基づき算出される第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき算出される第二更新項を加減算することにより、前記適応フィルタ係数を更新するようにしてもよい。これにより、確実に、上記効果を得ることができる。
【０００９】
また、前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一更新項の第一ステップサイズパラメータと前記第二更新項の第二ステップサイズパラメータとを異なる値として、前記適応フィルタ係数を更新するようにしてもよい。このように、第一更新項のステップサイズパラメータと第二更新項のステップサイズパラメータを異なる値とすることで、所望の制御効果を得ることができるようになる。
【００１０】
また、前記制御信号生成部は、前記振動または騒音の発生源の周波数、前記適応フィルタ係数としての振幅フィルタ係数および位相フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成し、前記適応フィルタ係数更新部は、前回更新された前記振幅フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび振幅用第一ステップサイズパラメータμａに基づき算出される振幅更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈに基づき算出される振幅更新式の第二更新項を加減算することにより、前記振幅フィルタ係数を更新する振幅フィルタ係数更新部と、前回更新された前記位相フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび位相用第一ステップサイズパラメータμφに基づき算出される位相更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび位相用第二ステップサイズパラメータμφｈに基づき算出される位相更新式の第二更新項を加減算することにより、前記位相フィルタ係数を更新する位相フィルタ係数更新部とを備えるようにしてもよい。このように、振幅更新式と位相更新式のそれぞれのステップサイズパラメータを設定することで、所望の制御効果を得ることができるようになる。
【００１１】
また、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の状態をそれぞれ変更した複数の状態における前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、前記能動型振動騒音抑制装置は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記第一伝達関数推定値記憶部に記憶されている前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有する前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択する第二伝達関数推定値選択部を備え、前記仮想残留信号算出部は、前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈに基づいて、前記仮想残留信号ｅｈimagを算出するようにしてもよい。
【００１２】
ここで、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈは、能動型振動騒音抑制装置を対象物に搭載後においても、比較的任意のときに容易に算出できる。従って、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈは、現在の真の第一伝達関数Ｇに近い状態のものとなる。これに対して、第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈは、製造初期や点検時以外では容易に算出できるものではないため、現在の真の第二伝達関数Ｈに近い状態のものを得ることは容易ではない。
【００１３】
そこで、例えば製造初期や点検時において、第二伝達系の状態を予め複数の状態について再現して、複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを算出しておく。そして、算出した複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶しておく。これであれば、複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを算出することができる。
【００１４】
そして、現在における第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを、予め記憶した複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から選択する。この第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの選択に際して、比較的容易に算出可能な第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを用いる。ここで、第一伝達関数Ｇと第二伝達関数Ｈには、共通する振動または騒音の影響要素を含んでいる。そのため、第一伝達関数Ｇと第二伝達関数Ｈとは、相関を有する。具体的には、第一伝達関数Ｇの共振周波数ｆＧ０と第二伝達関数Ｈの共振周波数ｆＨ０とは、ほぼ一致する。そこで、まずは、第一伝達関数推定値記憶部に記憶されている第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０を取得する。そして、第二伝達関数推定値記憶部に記憶されている複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有する第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択するようにしている。これにより、現在の第二伝達関数Ｈを推定することができる。つまり、選択された第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈは、経年変化を考慮したものを得ることができる。
【００１５】
そして、経年変化を考慮した第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈに基づいて仮想残留信号ｅｈimagを算出する。つまり、制御信号は、現在の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈの状態に応じたものとなり、第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈが経年変化したとしても、評価点における振動または騒音を確実に抑制することができる。
【００１６】
また、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０は、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出し、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの共振周波数ｆＨ０は、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出するようにしてもよい。
【００１７】
これにより、第一推定伝達関数Ｇｈの共振周波数ｆＧ０および第二推定伝達関数Ｈｈの共振周波数ｆＨ０を確実に算出できる。例えば、第一推定伝達関数Ｇｈにおける振幅成分がピーク値となる周波数が、共振周波数ｆＧ０となる。また、第一推定伝達関数Ｇｈにおける位相成分が−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＧ０となる。このようにして、共振周波数ｆＧ０を得ることができる。また、例えば、第二推定伝達関数Ｈｈにおける振幅成分がピーク値となる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。また、第二推定伝達関数Ｈｈにおける位相成分が−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。このようにして、共振周波数ｆＨ０を得ることができる。
【００１８】
また、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の支持ばねのばね定数を複数に区分したばね定数範囲毎に、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶するようにしてもよい。つまり、支持ばねのばね定数が経年変化した場合に、現在のばね定数に応じた第二推定伝達関数Ｈｈを選択することができる。これにより、現在の支持ばねのばね定数を考慮した制御信号を出力することができる。
【００１９】
また、前記第一伝達関数推定値記憶部は、前記第一伝達系の温度状態を複数に区分した温度範囲毎の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶し、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の温度を前記第一伝達系と同一の複数に区分した温度範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、前記能動型振動騒音抑制装置は、前記第一伝達系の温度を検出する温度検出部と、複数の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度に応じた前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを選択する第一伝達関数推定値選択部と、を備え、前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択し、前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一伝達関数推定値選択部により選択された前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈと前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈとに基づいて、前記適応フィルタ係数を更新するようにしてもよい。
【００２０】
ここで、伝達系の温度が変化すると、当該伝達系の伝達関数が変化することが知られている。従って、第一伝達系の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達系の第二伝達関数Ｈは、温度によって変化する。そこで、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈをそれぞれの温度範囲毎に記憶しておき、現在の温度に対応する第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを用いて適応フィルタ係数を更新することで、現在温度における第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈに応じた制御信号を生成することができる。従って、評価点における振動または騒音を確実に抑制することができる。
【００２１】
また、前記能動型振動騒音抑制装置は、エンジンを有する車両に適用され、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記エンジンの駆動トルク変動を複数に区分したトルク変動範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、前記能動型振動騒音抑制装置は、前記エンジンの駆動トルク変動を検出するトルク変動検出部を備え、前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記トルク変動検出部により検出された前記駆動トルク変動と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択するようにしてもよい。
【００２２】
ここで、車両において、エンジンの駆動トルク変動に応じて第二伝達関数Ｈは変化する。そこで、第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈについてそれぞれの駆動トルク変動毎に記憶しておき、現在の駆動トルク変動に対応した第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを用いて適応フィルタ係数を更新することで、現在の駆動トルク変動における第二伝達関数Ｈに応じた制御信号を生成することができる。従って、評価点における振動または騒音を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】能動型振動騒音抑制装置の制御ブロック概念図である。
【図２】能動型振動騒音抑制装置の実際の制御ブロック図である。
【図３】第一実施形態：能動型振動騒音抑制装置の機能ブロック図である。
【図４】解析条件として変化させるステップサイズパラメータ（Ａ〜Ｉ）を示す表である。
【図５】ステップサイズパラメータをＡ〜Ｉに変化させた場合の実残留信号を示すグラフである。
【図６】第二実施形態：能動型振動騒音抑制装置の機能ブロック図である。
【図７】周波数に対する第一推定伝達関数の振幅成分を示す図である。
【図８】周波数に対する第一推定伝達関数の位相成分を示す図である。
【図９】Ｇｈマップデータの分類を示す図である。
【図１０】周波数に対する第二推定伝達関数の振幅成分を示す図である。
【図１１】周波数に対する第二推定伝達関数の位相成分を示す図である。
【図１２】Ｈｈマップデータの分類を示す図である。
【図１３】第一推定伝達関数のマップデータの算出更新処理を示す機能ブロック図である。
【図１４】第二推定伝達関数のマップデータの算出処理を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜１．制御概念＞
（１．１）能動型振動騒音抑制装置の制御概念
能動型振動騒音抑制装置の制御概念について図１を参照して説明する。能動型振動騒音抑制装置は、種々の発生源１０が振動または騒音（以下、「抑制対象振動等」と称する）を発生する場合に、所望の位置（評価点）２０において当該振動または騒音を能動的に抑制するために、制御振動または制御音（以下、「制御振動等」と称する）を発生させる装置である。つまり、抑制対象振動等に対して制御振動等を合成させることで、評価点２０において、制御振動等が抑制対象振動等を打ち消すように作用する。その結果、評価点２０において、抑制対象振動等が抑制されることになる。
【００２５】
ここで、自動車を例にあげて説明する。自動車において、エンジン（内燃機関）が振動騒音発生源１０となり、エンジンによって発生した振動や騒音が車室内に伝達されないようにすることが望まれる。そこで、エンジンによって発生した振動や騒音（抑制対象振動等）を能動的に抑制するために、制御振動制御音発生装置１００によって制御振動等を発生させることとしている。なお、以下において、能動型振動騒音抑制装置１００は、自動車に適用し、エンジンによって発生される振動または騒音を抑制する装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。能動型振動騒音抑制装置１００は、抑制すべき振動や騒音を発生するものであれば、全てに適用できる。
【００２６】
能動型振動騒音抑制装置の制御概念は、図１に示すように、適応最小平均自乗フィルタ（Filtered-X LMS）を用いた適応制御を適用する。具体的には、制御信号生成部１２０（記号Ｗにて記載されるブロック）により、式（１）により表される制御信号ｙ（ｎ）を生成する。そして、適応フィルタ係数更新部１８０（記号ΔＷにて記載されるブロック）により、制御信号ｙ（ｎ）を構成する適応フィルタ係数としての振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。つまり、制御信号生成部１２０は、適応フィルタ係数更新部１８０により算出された振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）に基づいて、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）を更新して、次の時間ステップにおける制御信号ｙ（ｎ）を生成する。
【００２７】
【数１】
【００２８】
そして、一般的な適応制御においては、適応フィルタ係数更新部１８０において、実残留信号ｅrealの二乗を評価関数として、当該評価関数を最小となるような振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。しかし、本実施形態においては、評価関数Ｊを式（２）のように、それぞれ重み付けを行った、実残留信号ｅrealの二乗および仮想残留信号ｅｈimagの二乗の和とする。つまり、本実施形態においては、式（２）にて表される評価関数Ｊが最小となるような振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。なお、記載の都合上、明細書の本文において、推定値「ハット（＾）」は、「ｈ」と記載する。
【００２９】
【数２】
【００３０】
実残留信号ｅrealは、図１に示すように、実際の評価点２０における実際の残留振動または残留騒音である。この実残留信号ｅrealは、式（３）により表される。つまり、実残留信号ｅreal（ｎ）は、振動騒音発生源１０により発生された振動等が第二伝達関数Ｈを介して評価点２０に伝達された実抑制対象振動等Ｘreal（ｎ）と、制御信号ｙ（ｎ）が第一伝達関数Ｇを介して評価点２０に伝達された制御振動等Ｚreal（ｎ）とを合成した値となる。換言すると、実残留信号ｅreal（ｎ）は、実抑制対象振動等Ｘreal（ｎ）と制御振動等Ｚreal（ｎ）との残留信号である。
【００３１】
【数３】
【００３２】
仮想残留信号ｅｈimagは、図１に示すように、仮想評価点２１における仮想的な残留振動または残留騒音である。この仮想残留信号ｅｈimagは、式（４）により表される。つまり、仮想残留信号ｅｈimagは、振動騒音発生源１０により発生された振動または騒音が第二推定伝達関数Ｈｈを介して仮想評価点２１に伝達された仮想抑制対象振動等Ｘｈimagと、制御信号ｙが第一推定伝達関数Ｇｈを介して仮想評価点２１に伝達された仮想制御振動等Ｚｈimagとを合成した値となる。換言すると、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）は、仮想抑制対象振動等Ｘｈimag（ｎ）と仮想制御振動等Ｚｈimag（ｎ）との残留信号である。
【００３３】
【数４】
【００３４】
つまり、上述した式（２）にて表される評価関数Ｊを最小とするような振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新式および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新式は、式（５）のように表される。
【００３５】
【数５】
【００３６】
（１．２）能動型振動騒音抑制装置の実際の制御ブロック
ここで、図１において、符号９０で囲む部分、すなわち第一推定伝達関数Ｇｈ、第二推定伝達関数Ｈｈおよび仮想評価点２１における仮想残留信号ｅｈimagは、演算により取得できる部分である。つまり、符号９０で囲む部分、疑似マップ制御として取り扱うことができる部分である。そこで、実際の制御においては、図２に示すように、符号９０で囲む部分を疑似マップ制御（フィードフォワード制御）として適応することができる。ここで、図２において、仮想残留信号算出部１７０（記号Ｅｈにて記載されるブロック）が、制御信号ｙ（ｎ）、第一推定伝達関数Ｇｈおよび第二推定伝達関数Ｈｈに基づいて、仮想残留信号ｅｈimagを算出する。そして、適応フィルタ係数更新部１８０にて、実残留信号ｅrealおよび仮想残留信号ｅｈimagに基づいて、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。
【００３７】
＜２．第一実施形態＞
（２．１）第一実施形態の構成説明
次に、図２に示す制御ブロックを実際に実現する際の能動型振動騒音抑制装置１００について、図３を参照して説明する。図３に示すように、能動型振動騒音抑制装置１００は、振動騒音発生源としてのエンジン１０によって発生される抑制対象振動等が第二伝達関数Ｈを介して評価点２０に伝達する場合に、評価点２０における振動または騒音を低減するための装置である。
【００３８】
能動型振動騒音抑制装置１００は、周波数算出部１１０と、制御信号生成部１２０と、発生装置１３０と、実残留信号検出部１４０と、第一推定伝達関数選択部（以下、「Ｇｈデータ選択部」と称する）１５０と、第二推定伝達関数選択部（以下、Ｈｈデータ選択部）と称する）１６０と、仮想残留信号算出部１７０と、適応フィルタ係数更新部１８０とを備えている。
【００３９】
周波数算出部１１０は、エンジン１０の回転数を検出する回転検出器（図示せず）から周期性のパルス信号を入力し、当該パルス信号に基づいて、エンジン１０が発生する振動または騒音（抑制対象振動等）の主成分の周波数ｆを算出する。
【００４０】
制御信号生成部１２０は、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに基づいて、式（６）に従って得られる正弦波としての制御信号ｙ（ｎ）を適応制御によって生成する。ここで、添字の（ｎ）は、サンプリング数（時間ステップ）を表す添字である。つまり、式（６）より明らかなように、制御信号ｙ（ｎ）は、周波数ｆと、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）としての振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）とを構成成分に含む、時刻ｔ（ｎ）における信号である。そして、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）は、後述する適応フィルタ係数更新部１８０により適応的に更新される。
【００４１】
【数６】
【００４２】
発生装置１３０は、実際に振動や音を発生する装置である。この発生装置１３０は、制御信号生成部１２０によって生成された制御信号ｙ（ｎ）に基づいて駆動する。例えば、制御振動を発生させる発生装置１３０としては、例えば、駆動系につながるフレームやサブフレーム（図示せず）などに配置される振動発生装置である。また、制御音を発生させる発生装置１３０としては、例えば、スピーカー等である。発生装置１３０が例えば磁力を用いて制御振動や制御音を発生させる装置の場合には、コイル（図示せず）に供給する電流、電圧または電力を、各時刻ｔ（ｎ）における制御信号ｙ（ｎ）に応じるように制御することで、発生装置１３０が制御信号ｙ（ｎ）に応じた制御振動または制御音を発生する。
【００４３】
そうすると、評価点２０においては、発生装置１３０によって発生された制御振動等が伝達系Ｂを介して伝達された制御振動等Ｚreal（ｎ）と、エンジン１０によって発生された抑制対象振動等が第二伝達関数Ｈを介して伝達された振動騒音Ｘreal（ｎ）とが合成される。
【００４４】
そこで、実残留信号検出部１４０は、評価点２０に配置されており、評価点２０における実残留振動または実残留騒音（本発明における「実残留信号」に相当する）ｅreal（ｎ）を検出する。この実残留振動ｅreal（ｎ）は、式（７）で表される。例えば、実残留振動ｅreal（ｎ）を検出する実残留信号検出部１４０としては、加速度センサなどを適用できる。また、実残留音ｅreal（ｎ）を検出する実残留信号検出部１４０としては、吸音マイクなどを適用できる。実残留信号検出部１４０によって検出される実残留信号ｅreal（ｎ）がゼロになることが理想状態である。なお、第一伝達関数Ｇは、制御信号生成部１２０と評価点２０との間の伝達系の伝達関数である。つまり、第一伝達関数Ｇは、発生装置１３０そのものの伝達関数と、発生装置１３０と評価点２０との間の伝達系Ｂの伝達関数とを含む。
【００４５】
【数７】
【００４６】
Ｇｈデータ選択部１５０は、予め記憶された第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈを選択する。第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータには、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈが記憶されている。第一伝達関数Ｇは、周波数ｆに応じた振幅成分ＡＧと位相成分ΦＧとにより表される。
【００４７】
そこで、式（８）に示すように、第一推定伝達関数Ｇｈとしては、周波数ｆに応じた振幅成分ＡｈＧと位相成分ΦｈＧとにより表される。なお、式（８）においては、第一推定伝達関数Ｇｈ、振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧは、周波数ｆに応じたものとなるため、ｆの関数であることを明記するために、それぞれＧｈ（ｆ）、ＡｈＧ（ｆ）およびΦｈＧ（ｆ）と記載している。この第一推定伝達関数Ｇｈは、後述する仮想残留信号算出部１７０および適応フィルタ係数更新部１８０にて用いる。
【００４８】
【数８】
【００４９】
Ｈｈデータ選択部１６０は、予め記憶された第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈを選択する。第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータには、第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈが記憶されている。第二伝達関数Ｈは、周波数ｆに応じた振幅成分ＡＨと位相成分ΦＨとにより表される。
【００５０】
そこで、式（９）に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈとしては、周波数ｆに応じた振幅成分ＡｈＨと位相成分ΦｈＨとにより表される。なお、式（９）においては、第二推定伝達関数Ｈｈ、振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨは、周波数ｆに応じたものとなるため、ｆの関数であることを明記するために、それぞれＨｈ（ｆ）、ＡｈＨ（ｆ）およびΦｈＨ（ｆ）と記載している。
【００５１】
【数９】
【００５２】
仮想残留信号算出部１７０は、図１に示す仮想評価点２１における仮想残留信号ｅｈimagを算出する。この仮想残留信号ｅｈimagは、式（１０）で表される。つまり、仮想残留信号ｅｈimagは、制御信号生成部１２０により生成された制御信号ｙ（ｎ）が第一推定伝達関数Ｇｈを介して伝達された仮想制御振動等Ｚｈimag（ｎ）と、エンジン１０によって発生された抑制対象振動等が第二推定伝達関数Ｈｈを介して伝達された仮想抑制対象振動等Ｘｈimag（ｎ）とが合成された値である。ここで、仮想抑制対象振動等Ｘｈimag（ｎ）および仮想制御振動等Ｚｈimag（ｎ）は、式（１１）により表される。
【００５３】
【数１０】
【００５４】
【数１１】
【００５５】
つまり、式（１０）および式（１１）より、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）は、式（１２）のように表される。従って、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）は、第一推定伝達関数Ｇｈ、第二推定伝達関数Ｈｈ、周波数ｆ、制御信号ｙ（ｎ）の振幅成分ａ（ｎ）および制御信号ｙ（ｎ）の位相成分φ（ｎ）により算出できる。
【００５６】
【数１２】
【００５７】
適応フィルタ係数更新部１８０は、上述した制御信号ｙ（ｎ）を構成するための適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）を適応的に更新する。適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）は、式（１３）に示すように、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）と位相フィルタ係数φ（ｎ）とにより構成される。
【００５８】
【数１３】
【００５９】
この適応フィルタ係数更新部１８０は、実残留信号ｅreal（ｎ）および仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）に基づき設定された評価関数Ｊを最小とするように適応フィルタ係数Ｗを更新する。以下に、適応フィルタ係数更新部１８０において、適応フィルタ係数Ｗを更新する更新式の導き方について説明する。
【００６０】
評価関数Ｊを式（１４）のように定義する。つまり、評価関数Ｊは、それぞれ重み付けを行った、実残留信号検出部１４０により検出される実残留信号ｅrealの二乗と、仮想残留信号算出部１７０により算出される仮想残留信号ｅｈimagの二乗との和とする。この評価関数Ｊが最小となるような制御信号ｙ（ｎ）を求める。
【００６１】
【数１４】
【００６２】
勾配ベクトル▽（ｎ）を式（１５）に従って算出する。勾配ベクトル▽（ｎ）は、評価関数Ｊ（ｎ）を適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）で偏微分して得られる。そうすると、勾配ベクトル▽（ｎ）は、右辺のように表される。
【００６３】
【数１５】
【００６４】
このようにして算出した勾配ベクトル▽（ｎ）にステップサイズパラメータμを乗じた項を、前回更新された適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）から減算することにより、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を導き出す。このようにして、式を展開すると、式（１６）のように表される。
【００６５】
【数１６】
【００６６】
ここで、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）は、式（１３）にて示したように、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）と位相フィルタ係数φ（ｎ）とにより構成される。つまり、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新式は式（１７）のように表され、位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新式は式（１８）のように表される。ここで、式（１７）の（１／ＡｈＧ）は、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新に対して正規化処理を加えたものである。
【００６７】
【数１７】
【００６８】
つまり、適応フィルタ係数更新部１８０（本発明の「振幅フィルタ係数更新部」に相当）は、前回更新された振幅フィルタ係数ａ（ｎ）に対して、第一推定伝達関数Ｇｈ、実残留信号ｅreal（ｎ）および振幅用第一ステップサイズパラメータμａに基づき算出される振幅更新式の第一更新項を加減算すると共に、第一推定伝達関数Ｇｈ、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）および振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈに基づき算出される振幅更新式の第二更新項を加減算することにより、振幅フィルタ係数ａ（ｎ＋１）を更新する。
【００６９】
また、適応フィルタ係数更新部１８０（本発明の「位相フィルタ係数更新部」に相当）は、前回更新された位相フィルタ係数φ（ｎ）に対して、第一推定伝達関数Ｇｈ、実残留信号ｅreal（ｎ）および位相用第一ステップサイズパラメータμφに基づき算出される位相更新式の第一更新項を加減算すると共に、第一推定伝達関数Ｇｈ、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）および位相用第二ステップサイズパラメータμφｈに基づき算出される位相更新式の第二更新項を加減算することにより、位相フィルタ係数φ（ｎ＋１）を更新する。
【００７０】
（２．２）数値解析
次に、上述したように、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）を更新した場合に、実際の第一伝達関数Ｇの位相成分ΦＧと第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧとのずれの許容範囲を拡大することについて検証するために解析を行った。ここで、解析条件としてのステップサイズパラメータμａ，μａｈ，μφ，μφｈを図４に示すように変化させた場合について、解析を行った。また、実抑制制御対象振動等Ｘrealの大きさを１００とした。
【００７１】
この解析の結果を図５に示す。ここで、図４の解析条件（Ａ）は、振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈおよび位相用第二ステップサイズパラメータμφｈをゼロとしている。つまり、解析条件（Ａ）は、実質的に、従来における適応制御を実行した場合に相当する。
【００７２】
解析条件（Ａ）（Ｂ）（Ｇ）（Ｈ）より、適応制御の影響比率と疑似マップ制御の影響比率とを比較した場合に、適応制御の影響比率が低いほど、第一伝達関数Ｇの位相成分ΦＧと第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧとのずれ（以下、「位相ずれ」と称する）が大きくなった場合に、発散しにくくなることが分かる。つまり、ロバスト性が向上する。しかしながら、位相ずれが０ｄｅｇ以上９０ｄｅｇ未満の場合における振動騒音抑制効果が低減する。
【００７３】
また、解析条件（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）および解析条件（Ｂ）（Ｅ）（Ｆ）より、振幅用第一，第二ステップサイズパラメータμａ，μａｈの方が、位相用第一，第二ステップサイズパラメータμφ，μφｈに比べて、影響度が大きい。つまり、解析条件（Ｃ）は解析条件（Ｄ）に比べて、適応制御に近い状態、すなわち解析条件（Ａ）に近い状態となる。一方、解析条件（Ｅ）は、解析条件（Ｆ）に比べて、適応制御から遠い状態、すなわちマップ制御に近い状態となる。そこで、制御対象系の第一伝達関数Ｇの発散させない位相ずれと振動騒音抑制効果とのバランスから、それぞれのステップサイズパラメータμａ，μａｈ，μφ，μφｈを決定することになる。
【００７４】
＜３．第二実施形態＞
（３．１）第二実施形態の概要
次に、第二実施形態は、第一実施形態における第一推定伝達関数Ｇｈおよび第二推定伝達関数Ｈｈを変更した場合である。ここで、実際の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈは、外乱や経年変化などの種々の要因によって変化する。そして、上述したように、実際の第一伝達関数Ｇの位相成分ΦＧと第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧとのずれ、および、実際の第二伝達関数Ｈの位相成分ΦＨと第二推定伝達関数Ｈｈの位相成分ΦｈＨとのずれが大きくなると、評価点２０における抑制対象振動等を抑制することができなくなるおそれがある。
【００７５】
そこで、第一実施形態にて説明した構成とすることにより、実際の第一伝達関数Ｇと第一推定伝達関数Ｇｈとの位相ずれの許容範囲を拡大することとした。そして、現在の第一推定伝達関数Ｇｈおよび第二推定伝達関数Ｈｈの推定精度を向上することができれば、第一実施形態にて説明した振動騒音の抑制効果を効果的に発揮できる。
【００７６】
以下に、第一実施形態におけるＧｈデータ選択部１５０にて用いる第一推定伝達関数ＧｈおよびＨｈデータ選択部１６０にて用いる第二推定伝達関数Ｈｈを、現在の状態に適合することができるようにした場合の能動型振動騒音抑制装置２００について説明する。
【００７７】
（３．２）能動型振動騒音抑制装置による振動騒音抑制制御
次に、能動型振動騒音抑制装置２００による振動騒音抑制処理について、図６を参照して説明する。当該振動騒音抑制処理は、例えば、車両が走行中やアイドリング中において、エンジン制御部３０によりエンジン１０が駆動されているとき、評価点２０におけるエンジン１０により発生した振動または騒音を抑制する制御処理である。
【００７８】
能動型振動騒音抑制装置２００において、振動騒音抑制処理に用いられる構成は、周波数算出部１１０と、制御信号生成部１２０と、発生装置１３０と、実残留信号検出部１４０と、Ｇｈマップデータ記憶部２１０と、Ｈｈマップデータ記憶部２２０と、温度検出部２３０と、トルク変動検出部２４０と、Ｇｈデータ選択部２５０と、Ｈｈデータ選択部２６０と、仮想残留信号算出部１７０と、適応フィルタ係数更新部１８０とを備えている。ここで、第二実施形態における能動型振動騒音抑制装置２００において、第一実施形態における能動型振動騒音抑制装置１００と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
Ｇｈマップデータ記憶部２１０は、第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータ（以下、「Ｇｈマップデータ」と称する）を記憶している。Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されているＧｈマップデータは、製造初期の他、例えば、エンジン１０の停止の都度、Ｇｈマップデータの算出更新処理を行うことにより逐次更新される。このＧｈマップデータ記憶部２１０に記憶されるＧｈマップデータの算出更新処理については、後述する。
【００８０】
Ｇｈマップデータ記憶部２１０は、周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧと、制御信号ｙ（ｎ）を発生したときの第一伝達系の温度範囲Ｔｅとを関連づけて、複数枚のＧｈマップデータとして記憶する。
【００８１】
詳細には、１枚のＧｈマップデータには、図７に示すような周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧ、および、図８に示すような周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧが設定されている。また、１枚のＧｈマップデータには、共振周波数ｆＧ０の情報が含まれている。
【００８２】
ここで、第一推定伝達関数Ｇｈの共振周波数ｆＧ０は、Ｇｈマップデータの振幅成分ＡｈＧに基づいて導出することもでき、Ｇｈマップデータの位相成分ΦｈＧから導出することもできる。例えば、図７に示すように、第一推定伝達関数Ｇｈにおける振幅成分ＡｈＧがピーク値となる周波数ｆが、共振周波数ｆＧ０となる。また、図８に示すように、第一推定伝達関数Ｇｈにおける位相成分ΦｈＧが−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＧ０となる。
【００８３】
そして、それぞれのＧｈマップデータは、図９に示すように、例えば、第一伝達系の温度状態を９つに区分した温度範囲毎について、更新前情報と更新後情報の２種を記憶されている。すなわち、Ｇｈマップデータ記憶部２１０には、１８枚のＧｈマップデータが記憶されている。つまり、第一推定伝達関数Ｇｈは、式（１９）に示すように、周波数ｆおよび温度範囲Ｔｅに応じた振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧにより表される。
【００８４】
【数１８】
【００８５】
Ｈｈマップデータ記憶部２２０は、第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータ（以下、「Ｈｈマップデータ」と称する）が記憶されている。このＨｈマップデータは、通常は更新されるものではないが、点検などの際に更新されるようにしてもよい。
【００８６】
Ｈｈマップデータ記憶部２２０は、周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨと、温度検出部２３０により検出された第一伝達系の温度範囲Ｔｅと、トルク変動検出部２４０により検出されたトルク変動態様とを関連づけて、複数枚のＨｈマップデータとして記憶する。
【００８７】
詳細には、１枚のＨｈマップデータには、図１０に示すような周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨ、および、図１１に示すような周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの位相成分ΦｈＨが設定されている。
【００８８】
そして、図１０および図１１に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈの共振周波数は、ｆＨ０である。つまり、１枚のＨｈマップデータには、共振周波数ｆＨ０の情報が含まれている。ここで、第二推定伝達関数Ｈｈの共振周波数ｆＨ０は、Ｈｈマップデータの振幅成分ＡｈＨに基づいて導出することもでき、Ｈｈマップデータの位相成分ΦｈＨから導出することもできる。例えば、図１０に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈにおける振幅成分ＡｈＨがピーク値となる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。また、図１１に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈにおける位相成分ΦｈＨが−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。
【００８９】
そして、それぞれのＨｈマップデータは、図１２に示すように、例えば、第二伝達系の支持ばねのばね定数を大、中、小の３つに区分したばね定数範囲毎、第二伝達系の温度状態を９つに区分した温度範囲毎、かつ、エンジン１０の駆動トルク変動態様を２つに区分したトルク変動範囲毎に記憶されている。すなわち、Ｈｈマップデータ記憶部２２０には、５４枚（＝３×９×２）のＨｈマップデータが記憶されている。つまり、第二推定伝達関数Ｈｈは、式（２０）に示すように、周波数ｆ、ばね状態Ｋ、温度範囲Ｔｅ、トルク変動態様ΔＴｒに応じた振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨにより表される。なお、トルク変動態様として、エンジン１０の暖気前と暖気後の２種類としているが、より細分化してもよい。そして、トルク変動は、例えば、アクセル開度などに相関を有する。つまり、例えば、トルク変動として、アクセル開度を用いて判定してもよい。このＨｈマップデータ記憶部２２０に記憶されるＨｈマップデータの算出更新処理については、後述する。
【００９０】
【数１９】
【００９１】
温度検出部２３０は、第一伝達系（制御信号生成部１２０と評価点２０との間における伝達系）の温度Ｔｅを検出する。例えば、温度検出部２３０は、温度センサが適用され、発生装置１３０あるいはその近傍に設けられ、第一伝達系（制御信号生成部１２０と評価点２０との間における伝達系）の雰囲気温度を検出する。ここで、温度検出部２３０は、図９および図１２に示すように９つに区分した温度範囲のいずれの範囲に位置するかを検出する。
【００９２】
トルク変動検出部２４０は、エンジン制御部３０からエンジン１０のトルク変動態様に関する情報を受け取り、エンジン１０のトルク変動態様を検出する。本実施形態においては、トルク変動検出部２４０は、エンジン１０が暖気前状態であるか暖気後状態であるかを検出する。
【００９３】
Ｇｈデータ選択部２５０は、温度検出部２３０により検出された温度Ｔｅに基づいて、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されている更新後の９枚のＧｈマップデータの中から、温度Ｔｅに対応するＧｈマップデータを選択する。ここで、選択されたＧｈマップデータは、現在の第一伝達系の温度Ｔｅに応じたＧｈマップデータとなる。従って、選択されたＧｈマップデータは、第一伝達関数Ｇの経年変化に追従したＧｈマップデータであると共に、現在の第一伝達系の温度Ｔｅに応じたＧｈマップデータとなる。さらに、Ｇｈデータ選択部２５０は、選択されたＧｈマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧと位相成分ΦｈＧを選択する。
【００９４】
Ｈｈデータ選択部２６０は、Ｈｈマップデータ記憶部２２０に記憶されている５４枚のＨｈマップデータの中から、温度検出部２３０により検出された温度Ｔｅおよびトルク変動検出部２４０により検出されたトルク変動態様ΔＴｒに対応する３枚のＨｈマップデータを選択する。さらに、Ｈｈデータ選択部２６０は、温度Ｔｅおよびトルク変動態様ΔＴｒに応じて選択された３枚のＨｈマップデータの中から、Ｇｈデータ選択部２５０により選択されたＧｈマップデータを用いて、１枚のＨｈマップデータを選択する。
【００９５】
具体的には、Ｈｈデータ選択部２６０は、３枚のＨｈマップデータの中から、選択されたＧｈマップデータの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有するＨｈマップデータを選択する。
【００９６】
ここで、例えば、ＦＲ（フロントエンジン、リヤドライブ）車において、本実施形態の能動型振動騒音抑制装置２００をリヤサブフレームに搭載した能動型ダイナミックダンパとし、リヤサブフレームの振動を抑制するように制御した場合を考える。このとき、第一伝達関数Ｇは、主としてリヤサブフレームの車両本体に対する支持ばねのばね定数の影響を受ける。一方、第二伝達関数Ｈも、主としてリヤサブフレームの車両本体に対する支持ばねのばね定数の影響を受ける。このように、第一伝達関数Ｇと第二伝達関数Ｈとは、同一の支持ばねのばね定数の影響を受ける。従って、リヤサブフレームの支持ばねのばね定数が経年変化した場合には、第一伝達関数Ｇが変化すると共に、第二伝達関数Ｈも変化することになる。
【００９７】
より詳細には、第一伝達関数Ｇの共振周波数ｆＧ０と第二伝達関数Ｈの共振周波数ｆＨ０とは、ほぼ一致するか、もしくは、ある程度近似する。つまり、第一伝達関数Ｇが経年変化して第一伝達関数Ｇの共振周波数ｆＧ０が変化したときに、第二伝達関数Ｈの共振周波数ｆＨ０も同様に変化している。
【００９８】
なお、この現象は、例えば、本実施形態の能動型振動騒音抑制装置１００をエンジン１０のサブフレームに搭載した能動型エンジンマウントとし、エンジン１０のサブフレームの振動を抑制するように制御した場合についても同様となる。
【００９９】
そこで、上述したように、Ｈｈデータ選択部２６０は、３枚のＨｈマップデータの中から、選択されたＧｈマップデータの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有するＨｈマップデータを選択する。これにより、経年変化した現在の第二伝達関数Ｈの状態に応じたＨｈマップデータを選択できる。さらに、Ｈｈデータ選択部２６０は、選択されたＨｈマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨと位相成分ΦｈＨを選択する。
【０１００】
そして、能動型振動騒音抑制装置２００は、Ｇｈデータ選択部２５０により選択された第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧと位相成分ΦｈＧと、Ｈｈデータ選択部２６０により選択された第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨと位相成分ΦｈＨとを用いて、適応制御および疑似マップ制御を行う。従って、経年変化した現在の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈに近い状態の情報を用いることができる。つまり、経年変化に追従することができる。
【０１０１】
（３．３）第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの算出更新処理
第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの算出更新処理について、図１３を参照して説明する。Ｇｈマップデータの算出更新処理は、製造初期において行うと共に、例えば、エンジン１０の停止の都度行うようにする。つまり、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されるＧｈマップデータは、逐次更新される。
【０１０２】
図１３に示すように、能動型振動騒音抑制装置２００において、第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの算出更新処理に用いられる構成は、周波数設定部３１０と、フィルタ係数設定部３２０と、制御信号生成部１２０と、発生装置１３０と、実残留信号検出部１４０と、Ｇｈマップデータ算出更新部３３０と、温度検出部２３０と、Ｇｈマップデータ記憶部２１０とを備えている。
【０１０３】
周波数設定部３１０は、Ｇｈマップデータを算出（同定）するための制御信号ｙ（ｎ）に用いる周波数ｆを設定する。例えば、エンジン１０の周波数帯のうち３０Ｈｚ〜７０Ｈｚの範囲を制御対象周波数とする。フィルタ係数設定部３２０は、Ｇｈマップデータを算出（同定）するための制御信号ｙ（ｎ）に用いる振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）を設定する。
【０１０４】
制御信号生成部１２０は、上述した制御信号生成部１２０と実質的には同一であり、周波数設定部３１０にて設定された周波数ｆおよびフィルタ係数設定部３２０にて設定された各フィルタ係数ａ（ｎ）,φ（ｎ）に基づいて、式（１）に従って得られる制御信号ｙ（ｎ）を生成する。ここで、制御信号生成部１２０により制御信号ｙ（ｎ）を発生させるとき、図９および図１２に示すように、第一伝達系の温度状態を９つに区分した温度範囲毎に行う。
【０１０５】
発生装置１３０は、上述した発生装置１３０と同一であり、制御信号生成部１２０によって生成された制御信号ｙ（ｎ）に応じた制御振動や制御音を発生する。そして、評価点２０においては、発生装置１３０によって発生された制御振動等が伝達系Ｂを介して振動または音Ｚreal（ｎ）が伝達される。この振動または音Ｚreal（ｎ）は、式（２１）で表される。
【０１０６】
【数２０】
【０１０７】
実残留信号検出部１４０は、上述したとおり、評価点２０に配置されており、評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）を検出する。ここでは、実残留信号検出部１４０により検出される振動または音ｅreal（ｎ）は、Ｚreal（ｎ）に等しい。
【０１０８】
Ｇｈマップデータ算出更新部３３０は、制御信号生成部１２０により生成された制御信号ｙ（ｎ）と、実残留信号検出部１４０により検出された評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）とに基づいて、第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧを算出する。このＧｈマップデータ算出更新部３３０は、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に初期状態としてＧｈマップデータを記憶した後においても、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に既に記憶されているＧｈマップデータを新たに算出したＧｈマップデータに更新する。
【０１０９】
Ｇｈマップデータ記憶部２１０は、Ｇｈマップデータ算出更新部３３０により算出された周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧと、制御信号ｙ（ｎ）を生成したときの第一伝達系の温度範囲Ｔｅとを関連づけて、複数枚のＧｈマップデータとして記憶する。
【０１１０】
このように、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されるＧｈマップデータは、例えばエンジン１０の停止の都度、更新するようにしているため、現在の第一伝達関数Ｇの状態に適合したマップデータとなる。つまり、現在記憶されているＧｈマップデータは、第一伝達関数Ｇが経年変化したとしても、その経年変化に追従して更新されている。
【０１１１】
（３．４）第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの算出処理
第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの算出処理について、図１４を参照して説明する。ここで、製造初期や点検時に予め複数の状態について再現して、複数のＨｈマップデータの算出を行う。
【０１１２】
図１４に示すように、能動型振動騒音抑制装置２００において、第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの算出処理に用いられる構成は、実残留信号検出部１４０と、Ｈｈマップデータ算出部４１０と、周波数算出部１１０と、温度検出部２３０と、トルク変動検出部２４０と、Ｈｈマップデータ記憶部２２０とを備えている。
【０１１３】
エンジン制御指令部４０は、Ｈｈマップデータの算出を行うために、エンジン制御部３０に指令を出力して、エンジン制御部３０によってエンジン１０駆動させる。ここで、エンジン制御指令部４０により指令を出力する前に、第二伝達系の状態を予め変更した複数の状態を再現しておく。そして、それぞれの状態について、エンジン制御指令部４０が、エンジン制御部３０に指令を出力する。当該指令には、エンジン１０により発生される振動または騒音の周波数が３０Ｈｚ〜７０Ｈｚの制御対象周波数ｆの範囲内となるようにするための情報が含まれている。つまり、当該指令を受けたエンジン制御部３０は、エンジン１０の振動または騒音の周波数が制御対象周波数ｆの各周波数となるように、順次周波数を変化させて行う。さらに、当該指令には、エンジン１０の暖気前状態と暖気後状態の２種類について実行する情報が含まれている。
【０１１４】
そして、第二伝達関数Ｈの系は、図１２に示したように、３つの支持ばねのばね定数範囲、および、９つの温度範囲により表されるおよび２７種類の状態を再現する。例えば、第二伝達関数Ｈの系の状態を、支持ばねのばね定数を大の状態であり、第二伝達関数Ｈの系の温度範囲を７０℃〜８０℃の範囲として、Ｈｈマップデータの算出処理を実行する。
【０１１５】
実残留信号検出部１４０は、上述した実残留信号検出部１４０と同一である。ただし、Ｈｈマップデータの算出において、実残留信号検出部１４０は、エンジン１０により発生した振動または騒音が第二伝達関数Ｈを介して伝達された評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）を検出する。つまり、実残留信号検出部１４０により検出する振動または音ｅreal（ｎ）は、現在再現された第二伝達関数Ｈの状態に応じた、エンジン１０の振動または騒音が伝達された評価点２０における振動または音Ｘreal（ｎ）に等しい。なお、第二伝達関数Ｈは、エンジン１０から評価点２０までの第二伝達系の第二伝達関数である。
【０１１６】
Ｈｈマップデータ算出部４１０は、実残留信号検出部１４０により検出された評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）に基づいて、第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨを算出する。
【０１１７】
周波数算出部１１０は、上述した周波数算出部１１０と同一であり、エンジン１０の回転パルス信号に基づいて、エンジン１０により発生される振動または騒音の主成分の周期（爆発周期）を算出する。つまり、周波数算出部１１０は、エンジン制御指令部４０によりエンジン制御部３０がエンジン１０を駆動した場合に、実際のエンジン１０の振動または騒音の周波数ｆを算出することになる。
【０１１８】
温度検出部２３０は、上述した温度検出部２３０と同一である。つまり、温度検出部２３０は、第一伝達系（制御信号生成部１２０と評価点２０との間における伝達系）の温度Ｔｅを検出する。
【０１１９】
トルク変動検出部２４０は、エンジン制御部３０からエンジン１０のトルク変動態様に関する情報を受け取り、エンジン１０のトルク変動態様を検出する。本実施形態においては、トルク変動検出部２４０は、エンジン１０が暖気前状態であるか暖気後状態であるかを検出する。
【０１２０】
Ｈｈマップデータ記憶部２２０は、Ｈｈマップデータ算出部４１０により算出された周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨと、周波数算出部１１０により算出された周波数ｆと、温度検出部２３０により検出された第一伝達系の温度範囲Ｔｅと、トルク変動検出部２４０により検出されたトルク変動態様とを関連づけて、複数枚のＨｈマップデータとして記憶する。
【０１２１】
このように、Ｈｈマップデータ記憶部２２０に記憶されるＨｈマップデータは、例えばＧｈマップデータに応じて更新するようにしているため、現在の第二伝達関数Ｈの状態に適合したマップデータとなる。つまり、現在適用するＨｈマップデータは、第二伝達関数Ｈが経年変化したとしても、その経年変化に追従したデータとなる。
【符号の説明】
【０１２２】
２０：評価点、 ２１：仮想評価点
１００，２００：能動型振動騒音抑制装置
１１０：周波数算出部、 １２０：制御信号生成部、 １３０：発生装置
１４０：実残留信号検出部、 １５０：Ｇｈデータ選択部、 １６０：Ｈｈデータ選択部
１７０：仮想残留信号算出部、 １８０：適応フィルタ係数更新部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応制御を用いて、能動的に振動や騒音を抑制することができる能動型振動騒音抑制装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、適応制御を用いて能動的に振動や騒音を抑制する装置として、特許文献１〜２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４４３７７号公報
【特許文献２】特開平５−６１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１においては、適応フィルタ係数の更新に際して、制御信号の出力から観測点までの伝達関数の推定値を用いている。この伝達関数は、振幅と位相により表される。ここで、推定伝達関数の位相と実際の伝達関数の位相とにずれが生じた場合には、振動や騒音が収束せずに発散するおそれがある。そのため、振動や騒音が発散しないようにするためには、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれが許容範囲内にある場合に、適応制御を実行することにせざるを得ない。そこで、ずれの許容範囲を拡大することにより、適応制御をより実行できるようにすることが望まれている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれの許容範囲を拡大することができる能動型振動騒音抑制装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の能動型振動騒音抑制装置は、制御信号に応じた制御振動または制御音を出力して、評価点における振動または騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音抑制装置であって、振動または騒音の発生源の周波数、適応フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号生成部と前記評価点との間の第一伝達系における第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶する第一伝達関数推定値記憶部と、前記振動または騒音の発生源と前記評価点との間の第二伝達系における第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶する第二伝達関数推定値記憶部と、前記評価点において、実際の前記第一伝達関数Ｇを介して伝達された前記制御信号と実際の前記第二伝達関数Ｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による実残留信号ｅrealを検出する実残留信号検出部と、前記仮想評価点において、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを介して伝達された前記制御信号と前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による仮想残留信号ｅｈimagを算出する仮想残留信号算出部と、前記実残留信号ｅrealおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき設定された評価関数を最小とするように前記適応フィルタ係数を更新する適応フィルタ係数更新部とを備える。
【０００７】
本発明により、制御が発散せずに収束することが可能な、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれの許容範囲を拡大することができる。具体的には、従来においては、実際の伝達関数の位相と推定伝達関数の位相とのずれが９０ｄｅｇ程度を超えた場合に、制御が発散してしまい、却って振動または騒音を大きくしてしまう状況になっていた。これに対して、本発明によれば、位相のずれが９０ｄｅｇを超えたとしても、制御を収束させることができるようになる。
【０００８】
また、前記適応フィルタ係数更新部は、前回更新された前記適応フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記実残留信号ｅrealに基づき算出される第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき算出される第二更新項を加減算することにより、前記適応フィルタ係数を更新するようにしてもよい。これにより、確実に、上記効果を得ることができる。
【０００９】
また、前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一更新項の第一ステップサイズパラメータと前記第二更新項の第二ステップサイズパラメータとを異なる値として、前記適応フィルタ係数を更新するようにしてもよい。このように、第一更新項のステップサイズパラメータと第二更新項のステップサイズパラメータを異なる値とすることで、所望の制御効果を得ることができるようになる。
【００１０】
また、前記制御信号生成部は、前記振動または騒音の発生源の周波数、前記適応フィルタ係数としての振幅フィルタ係数および位相フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成し、前記適応フィルタ係数更新部は、前回更新された前記振幅フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび振幅用第一ステップサイズパラメータμａに基づき算出される振幅更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈに基づき算出される振幅更新式の第二更新項を加減算することにより、前記振幅フィルタ係数を更新する振幅フィルタ係数更新部と、前回更新された前記位相フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび位相用第一ステップサイズパラメータμφに基づき算出される位相更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび位相用第二ステップサイズパラメータμφｈに基づき算出される位相更新式の第二更新項を加減算することにより、前記位相フィルタ係数を更新する位相フィルタ係数更新部とを備えるようにしてもよい。このように、振幅更新式と位相更新式のそれぞれのステップサイズパラメータを設定することで、所望の制御効果を得ることができるようになる。
【００１１】
また、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の状態をそれぞれ変更した複数の状態における前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、前記能動型振動騒音抑制装置は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記第一伝達関数推定値記憶部に記憶されている前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有する前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択する第二伝達関数推定値選択部を備え、前記仮想残留信号算出部は、前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈに基づいて、前記仮想残留信号ｅｈimagを算出するようにしてもよい。
【００１２】
ここで、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈは、能動型振動騒音抑制装置を対象物に搭載後においても、比較的任意のときに容易に算出できる。従って、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈは、現在の真の第一伝達関数Ｇに近い状態のものとなる。これに対して、第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈは、製造初期や点検時以外では容易に算出できるものではないため、現在の真の第二伝達関数Ｈに近い状態のものを得ることは容易ではない。
【００１３】
そこで、例えば製造初期や点検時において、第二伝達系の状態を予め複数の状態について再現して、複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを算出しておく。そして、算出した複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶しておく。これであれば、複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを算出することができる。
【００１４】
そして、現在における第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを、予め記憶した複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から選択する。この第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの選択に際して、比較的容易に算出可能な第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを用いる。ここで、第一伝達関数Ｇと第二伝達関数Ｈには、共通する振動または騒音の影響要素を含んでいる。そのため、第一伝達関数Ｇと第二伝達関数Ｈとは、相関を有する。具体的には、第一伝達関数Ｇの共振周波数ｆＧ０と第二伝達関数Ｈの共振周波数ｆＨ０とは、ほぼ一致する。そこで、まずは、第一伝達関数推定値記憶部に記憶されている第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０を取得する。そして、第二伝達関数推定値記憶部に記憶されている複数の第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有する第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択するようにしている。これにより、現在の第二伝達関数Ｈを推定することができる。つまり、選択された第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈは、経年変化を考慮したものを得ることができる。
【００１５】
そして、経年変化を考慮した第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈに基づいて仮想残留信号ｅｈimagを算出する。つまり、制御信号は、現在の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈの状態に応じたものとなり、第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈが経年変化したとしても、評価点における振動または騒音を確実に抑制することができる。
【００１６】
また、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０は、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出し、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの共振周波数ｆＨ０は、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出するようにしてもよい。
【００１７】
これにより、第一推定伝達関数Ｇｈの共振周波数ｆＧ０および第二推定伝達関数Ｈｈの共振周波数ｆＨ０を確実に算出できる。例えば、第一推定伝達関数Ｇｈにおける振幅成分がピーク値となる周波数が、共振周波数ｆＧ０となる。また、第一推定伝達関数Ｇｈにおける位相成分が−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＧ０となる。このようにして、共振周波数ｆＧ０を得ることができる。また、例えば、第二推定伝達関数Ｈｈにおける振幅成分がピーク値となる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。また、第二推定伝達関数Ｈｈにおける位相成分が−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。このようにして、共振周波数ｆＨ０を得ることができる。
【００１８】
また、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の支持ばねのばね定数を複数に区分したばね定数範囲毎に、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶するようにしてもよい。つまり、支持ばねのばね定数が経年変化した場合に、現在のばね定数に応じた第二推定伝達関数Ｈｈを選択することができる。これにより、現在の支持ばねのばね定数を考慮した制御信号を出力することができる。
【００１９】
また、前記第一伝達関数推定値記憶部は、前記第一伝達系の温度状態を複数に区分した温度範囲毎の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶し、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の温度を前記第一伝達系と同一の複数に区分した温度範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、前記能動型振動騒音抑制装置は、前記第一伝達系の温度を検出する温度検出部と、複数の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度に応じた前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを選択する第一伝達関数推定値選択部と、を備え、前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択し、前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一伝達関数推定値選択部により選択された前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈと前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈとに基づいて、前記適応フィルタ係数を更新するようにしてもよい。
【００２０】
ここで、伝達系の温度が変化すると、当該伝達系の伝達関数が変化することが知られている。従って、第一伝達系の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達系の第二伝達関数Ｈは、温度によって変化する。そこで、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈをそれぞれの温度範囲毎に記憶しておき、現在の温度に対応する第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを用いて適応フィルタ係数を更新することで、現在温度における第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈに応じた制御信号を生成することができる。従って、評価点における振動または騒音を確実に抑制することができる。
【００２１】
また、前記能動型振動騒音抑制装置は、エンジンを有する車両に適用され、前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記エンジンの駆動トルク変動を複数に区分したトルク変動範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、前記能動型振動騒音抑制装置は、前記エンジンの駆動トルク変動を検出するトルク変動検出部を備え、前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記トルク変動検出部により検出された前記駆動トルク変動と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択するようにしてもよい。
【００２２】
ここで、車両において、エンジンの駆動トルク変動に応じて第二伝達関数Ｈは変化する。そこで、第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈについてそれぞれの駆動トルク変動毎に記憶しておき、現在の駆動トルク変動に対応した第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを用いて適応フィルタ係数を更新することで、現在の駆動トルク変動における第二伝達関数Ｈに応じた制御信号を生成することができる。従って、評価点における振動または騒音を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】能動型振動騒音抑制装置の制御ブロック概念図である。
【図２】能動型振動騒音抑制装置の実際の制御ブロック図である。
【図３】第一実施形態：能動型振動騒音抑制装置の機能ブロック図である。
【図４】解析条件として変化させるステップサイズパラメータ（Ａ〜Ｉ）を示す表である。
【図５】ステップサイズパラメータをＡ〜Ｉに変化させた場合の実残留信号を示すグラフである。
【図６】第二実施形態：能動型振動騒音抑制装置の機能ブロック図である。
【図７】周波数に対する第一推定伝達関数の振幅成分を示す図である。
【図８】周波数に対する第一推定伝達関数の位相成分を示す図である。
【図９】Ｇｈマップデータの分類を示す図である。
【図１０】周波数に対する第二推定伝達関数の振幅成分を示す図である。
【図１１】周波数に対する第二推定伝達関数の位相成分を示す図である。
【図１２】Ｈｈマップデータの分類を示す図である。
【図１３】第一推定伝達関数のマップデータの算出更新処理を示す機能ブロック図である。
【図１４】第二推定伝達関数のマップデータの算出処理を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜１．制御概念＞
（１．１）能動型振動騒音抑制装置の制御概念
能動型振動騒音抑制装置の制御概念について図１を参照して説明する。能動型振動騒音抑制装置は、種々の発生源１０が振動または騒音（以下、「抑制対象振動等」と称する）を発生する場合に、所望の位置（評価点）２０において当該振動または騒音を能動的に抑制するために、制御振動または制御音（以下、「制御振動等」と称する）を発生させる装置である。つまり、抑制対象振動等に対して制御振動等を合成させることで、評価点２０において、制御振動等が抑制対象振動等を打ち消すように作用する。その結果、評価点２０において、抑制対象振動等が抑制されることになる。
【００２５】
ここで、自動車を例にあげて説明する。自動車において、エンジン（内燃機関）が振動騒音発生源１０となり、エンジンによって発生した振動や騒音が車室内に伝達されないようにすることが望まれる。そこで、エンジンによって発生した振動や騒音（抑制対象振動等）を能動的に抑制するために、制御振動制御音発生装置１００によって制御振動等を発生させることとしている。なお、以下において、能動型振動騒音抑制装置１００は、自動車に適用し、エンジンによって発生される振動または騒音を抑制する装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。能動型振動騒音抑制装置１００は、抑制すべき振動や騒音を発生するものであれば、全てに適用できる。
【００２６】
能動型振動騒音抑制装置の制御概念は、図１に示すように、適応最小平均自乗フィルタ（Filtered-X LMS）を用いた適応制御を適用する。具体的には、制御信号生成部１２０（記号Ｗにて記載されるブロック）により、式（１）により表される制御信号ｙ（ｎ）を生成する。そして、適応フィルタ係数更新部１８０（記号ΔＷにて記載されるブロック）により、制御信号ｙ（ｎ）を構成する適応フィルタ係数としての振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。つまり、制御信号生成部１２０は、適応フィルタ係数更新部１８０により算出された振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）に基づいて、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）を更新して、次の時間ステップにおける制御信号ｙ（ｎ）を生成する。
【００２７】
【数１】
【００２８】
そして、一般的な適応制御においては、適応フィルタ係数更新部１８０において、実残留信号ｅrealの二乗を評価関数として、当該評価関数を最小となるような振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。しかし、本実施形態においては、評価関数Ｊを式（２）のように、それぞれ重み付けを行った、実残留信号ｅrealの二乗および仮想残留信号ｅｈimagの二乗の和とする。つまり、本実施形態においては、式（２）にて表される評価関数Ｊが最小となるような振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。なお、記載の都合上、明細書の本文において、推定値「ハット（＾）」は、「ｈ」と記載する。
【００２９】
【数２】
【００３０】
実残留信号ｅrealは、図１に示すように、実際の評価点２０における実際の残留振動または残留騒音である。この実残留信号ｅrealは、式（３）により表される。つまり、実残留信号ｅreal（ｎ）は、振動騒音発生源１０により発生された振動等が第二伝達関数Ｈを介して評価点２０に伝達された実抑制対象振動等Ｘreal（ｎ）と、制御信号ｙ（ｎ）が第一伝達関数Ｇを介して評価点２０に伝達された制御振動等Ｚreal（ｎ）とを合成した値となる。換言すると、実残留信号ｅreal（ｎ）は、実抑制対象振動等Ｘreal（ｎ）と制御振動等Ｚreal（ｎ）との残留信号である。
【００３１】
【数３】
【００３２】
仮想残留信号ｅｈimagは、図１に示すように、仮想評価点２１における仮想的な残留振動または残留騒音である。この仮想残留信号ｅｈimagは、式（４）により表される。つまり、仮想残留信号ｅｈimagは、振動騒音発生源１０により発生された振動または騒音が第二推定伝達関数Ｈｈを介して仮想評価点２１に伝達された仮想抑制対象振動等Ｘｈimagと、制御信号ｙが第一推定伝達関数Ｇｈを介して仮想評価点２１に伝達された仮想制御振動等Ｚｈimagとを合成した値となる。換言すると、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）は、仮想抑制対象振動等Ｘｈimag（ｎ）と仮想制御振動等Ｚｈimag（ｎ）との残留信号である。
【００３３】
【数４】
【００３４】
つまり、上述した式（２）にて表される評価関数Ｊを最小とするような振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新式および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新式は、式（５）のように表される。
【００３５】
【数５】
【００３６】
（１．２）能動型振動騒音抑制装置の実際の制御ブロック
ここで、図１において、符号９０で囲む部分、すなわち第一推定伝達関数Ｇｈ、第二推定伝達関数Ｈｈおよび仮想評価点２１における仮想残留信号ｅｈimagは、演算により取得できる部分である。つまり、符号９０で囲む部分、疑似マップ制御として取り扱うことができる部分である。そこで、実際の制御においては、図２に示すように、符号９０で囲む部分を疑似マップ制御（フィードフォワード制御）として適応することができる。ここで、図２において、仮想残留信号算出部１７０（記号Ｅｈにて記載されるブロック）が、制御信号ｙ（ｎ）、第一推定伝達関数Ｇｈおよび第二推定伝達関数Ｈｈに基づいて、仮想残留信号ｅｈimagを算出する。そして、適応フィルタ係数更新部１８０にて、実残留信号ｅrealおよび仮想残留信号ｅｈimagに基づいて、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新値Δａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新値Δφ（ｎ）を算出する。
【００３７】
＜２．第一実施形態＞
（２．１）第一実施形態の構成説明
次に、図２に示す制御ブロックを実際に実現する際の能動型振動騒音抑制装置１００について、図３を参照して説明する。図３に示すように、能動型振動騒音抑制装置１００は、振動騒音発生源としてのエンジン１０によって発生される抑制対象振動等が第二伝達関数Ｈを介して評価点２０に伝達する場合に、評価点２０における振動または騒音を低減するための装置である。
【００３８】
能動型振動騒音抑制装置１００は、周波数算出部１１０と、制御信号生成部１２０と、発生装置１３０と、実残留信号検出部１４０と、第一推定伝達関数選択部（以下、「Ｇｈデータ選択部」と称する）１５０と、第二推定伝達関数選択部（以下、Ｈｈデータ選択部）と称する）１６０と、仮想残留信号算出部１７０と、適応フィルタ係数更新部１８０とを備えている。
【００３９】
周波数算出部１１０は、エンジン１０の回転数を検出する回転検出器（図示せず）から周期性のパルス信号を入力し、当該パルス信号に基づいて、エンジン１０が発生する振動または騒音（抑制対象振動等）の主成分の周波数ｆを算出する。
【００４０】
制御信号生成部１２０は、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに基づいて、式（６）に従って得られる正弦波としての制御信号ｙ（ｎ）を適応制御によって生成する。ここで、添字の（ｎ）は、サンプリング数（時間ステップ）を表す添字である。つまり、式（６）より明らかなように、制御信号ｙ（ｎ）は、周波数ｆと、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）としての振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）とを構成成分に含む、時刻ｔ（ｎ）における信号である。そして、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）は、後述する適応フィルタ係数更新部１８０により適応的に更新される。
【００４１】
【数６】
【００４２】
発生装置１３０は、実際に振動や音を発生する装置である。この発生装置１３０は、制御信号生成部１２０によって生成された制御信号ｙ（ｎ）に基づいて駆動する。例えば、制御振動を発生させる発生装置１３０としては、例えば、駆動系につながるフレームやサブフレーム（図示せず）などに配置される振動発生装置である。また、制御音を発生させる発生装置１３０としては、例えば、スピーカー等である。発生装置１３０が例えば磁力を用いて制御振動や制御音を発生させる装置の場合には、コイル（図示せず）に供給する電流、電圧または電力を、各時刻ｔ（ｎ）における制御信号ｙ（ｎ）に応じるように制御することで、発生装置１３０が制御信号ｙ（ｎ）に応じた制御振動または制御音を発生する。
【００４３】
そうすると、評価点２０においては、発生装置１３０によって発生された制御振動等が伝達系Ｂを介して伝達された制御振動等Ｚreal（ｎ）と、エンジン１０によって発生された抑制対象振動等が第二伝達関数Ｈを介して伝達された振動騒音Ｘreal（ｎ）とが合成される。
【００４４】
そこで、実残留信号検出部１４０は、評価点２０に配置されており、評価点２０における実残留振動または実残留騒音（本発明における「実残留信号」に相当する）ｅreal（ｎ）を検出する。この実残留振動ｅreal（ｎ）は、式（７）で表される。例えば、実残留振動ｅreal（ｎ）を検出する実残留信号検出部１４０としては、加速度センサなどを適用できる。また、実残留音ｅreal（ｎ）を検出する実残留信号検出部１４０としては、吸音マイクなどを適用できる。実残留信号検出部１４０によって検出される実残留信号ｅreal（ｎ）がゼロになることが理想状態である。なお、第一伝達関数Ｇは、制御信号生成部１２０と評価点２０との間の伝達系の伝達関数である。つまり、第一伝達関数Ｇは、発生装置１３０そのものの伝達関数と、発生装置１３０と評価点２０との間の伝達系Ｂの伝達関数とを含む。
【００４５】
【数７】
【００４６】
Ｇｈデータ選択部１５０は、予め記憶された第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈを選択する。第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータには、第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈが記憶されている。第一伝達関数Ｇは、周波数ｆに応じた振幅成分ＡＧと位相成分ΦＧとにより表される。
【００４７】
そこで、式（８）に示すように、第一推定伝達関数Ｇｈとしては、周波数ｆに応じた振幅成分ＡｈＧと位相成分ΦｈＧとにより表される。なお、式（８）においては、第一推定伝達関数Ｇｈ、振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧは、周波数ｆに応じたものとなるため、ｆの関数であることを明記するために、それぞれＧｈ（ｆ）、ＡｈＧ（ｆ）およびΦｈＧ（ｆ）と記載している。この第一推定伝達関数Ｇｈは、後述する仮想残留信号算出部１７０および適応フィルタ係数更新部１８０にて用いる。
【００４８】
【数８】
【００４９】
Ｈｈデータ選択部１６０は、予め記憶された第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈを選択する。第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータには、第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈが記憶されている。第二伝達関数Ｈは、周波数ｆに応じた振幅成分ＡＨと位相成分ΦＨとにより表される。
【００５０】
そこで、式（９）に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈとしては、周波数ｆに応じた振幅成分ＡｈＨと位相成分ΦｈＨとにより表される。なお、式（９）においては、第二推定伝達関数Ｈｈ、振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨは、周波数ｆに応じたものとなるため、ｆの関数であることを明記するために、それぞれＨｈ（ｆ）、ＡｈＨ（ｆ）およびΦｈＨ（ｆ）と記載している。
【００５１】
【数９】
【００５２】
仮想残留信号算出部１７０は、図１に示す仮想評価点２１における仮想残留信号ｅｈimagを算出する。この仮想残留信号ｅｈimagは、式（１０）で表される。つまり、仮想残留信号ｅｈimagは、制御信号生成部１２０により生成された制御信号ｙ（ｎ）が第一推定伝達関数Ｇｈを介して伝達された仮想制御振動等Ｚｈimag（ｎ）と、エンジン１０によって発生された抑制対象振動等が第二推定伝達関数Ｈｈを介して伝達された仮想抑制対象振動等Ｘｈimag（ｎ）とが合成された値である。ここで、仮想抑制対象振動等Ｘｈimag（ｎ）および仮想制御振動等Ｚｈimag（ｎ）は、式（１１）により表される。
【００５３】
【数１０】
【００５４】
【数１１】
【００５５】
つまり、式（１０）および式（１１）より、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）は、式（１２）のように表される。従って、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）は、第一推定伝達関数Ｇｈ、第二推定伝達関数Ｈｈ、周波数ｆ、制御信号ｙ（ｎ）の振幅成分ａ（ｎ）および制御信号ｙ（ｎ）の位相成分φ（ｎ）により算出できる。
【００５６】
【数１２】
【００５７】
適応フィルタ係数更新部１８０は、上述した制御信号ｙ（ｎ）を構成するための適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）を適応的に更新する。適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）は、式（１３）に示すように、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）と位相フィルタ係数φ（ｎ）とにより構成される。
【００５８】
【数１３】
【００５９】
この適応フィルタ係数更新部１８０は、実残留信号ｅreal（ｎ）および仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）に基づき設定された評価関数Ｊを最小とするように適応フィルタ係数Ｗを更新する。以下に、適応フィルタ係数更新部１８０において、適応フィルタ係数Ｗを更新する更新式の導き方について説明する。
【００６０】
評価関数Ｊを式（１４）のように定義する。つまり、評価関数Ｊは、それぞれ重み付けを行った、実残留信号検出部１４０により検出される実残留信号ｅrealの二乗と、仮想残留信号算出部１７０により算出される仮想残留信号ｅｈimagの二乗との和とする。この評価関数Ｊが最小となるような制御信号ｙ（ｎ）を求める。
【００６１】
【数１４】
【００６２】
勾配ベクトル▽（ｎ）を式（１５）に従って算出する。勾配ベクトル▽（ｎ）は、評価関数Ｊ（ｎ）を適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）で偏微分して得られる。そうすると、勾配ベクトル▽（ｎ）は、右辺のように表される。
【００６３】
【数１５】
【００６４】
このようにして算出した勾配ベクトル▽（ｎ）にステップサイズパラメータμを乗じた項を、前回更新された適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）から減算することにより、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を導き出す。このようにして、式を展開すると、式（１６）のように表される。
【００６５】
【数１６】
【００６６】
ここで、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）は、式（１３）にて示したように、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）と位相フィルタ係数φ（ｎ）とにより構成される。つまり、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新式は式（１７）のように表され、位相フィルタ係数φ（ｎ）の更新式は式（１８）のように表される。ここで、式（１７）の（１／ＡｈＧ）は、振幅フィルタ係数ａ（ｎ）の更新に対して正規化処理を加えたものである。
【００６７】
【数１７】
【００６８】
つまり、適応フィルタ係数更新部１８０（本発明の「振幅フィルタ係数更新部」に相当）は、前回更新された振幅フィルタ係数ａ（ｎ）に対して、第一推定伝達関数Ｇｈ、実残留信号ｅreal（ｎ）および振幅用第一ステップサイズパラメータμａに基づき算出される振幅更新式の第一更新項を加減算すると共に、第一推定伝達関数Ｇｈ、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）および振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈに基づき算出される振幅更新式の第二更新項を加減算することにより、振幅フィルタ係数ａ（ｎ＋１）を更新する。
【００６９】
また、適応フィルタ係数更新部１８０（本発明の「位相フィルタ係数更新部」に相当）は、前回更新された位相フィルタ係数φ（ｎ）に対して、第一推定伝達関数Ｇｈ、実残留信号ｅreal（ｎ）および位相用第一ステップサイズパラメータμφに基づき算出される位相更新式の第一更新項を加減算すると共に、第一推定伝達関数Ｇｈ、仮想残留信号ｅｈimag（ｎ）および位相用第二ステップサイズパラメータμφｈに基づき算出される位相更新式の第二更新項を加減算することにより、位相フィルタ係数φ（ｎ＋１）を更新する。
【００７０】
（２．２）数値解析
次に、上述したように、適応フィルタ係数Ｗ（ｎ）を更新した場合に、実際の第一伝達関数Ｇの位相成分ΦＧと第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧとのずれの許容範囲を拡大することについて検証するために解析を行った。ここで、解析条件としてのステップサイズパラメータμａ，μａｈ，μφ，μφｈを図４に示すように変化させた場合について、解析を行った。また、実抑制制御対象振動等Ｘrealの大きさを１００とした。
【００７１】
この解析の結果を図５に示す。ここで、図４の解析条件（Ａ）は、振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈおよび位相用第二ステップサイズパラメータμφｈをゼロとしている。つまり、解析条件（Ａ）は、実質的に、従来における適応制御を実行した場合に相当する。
【００７２】
解析条件（Ａ）（Ｂ）（Ｇ）（Ｈ）より、適応制御の影響比率と疑似マップ制御の影響比率とを比較した場合に、適応制御の影響比率が低いほど、第一伝達関数Ｇの位相成分ΦＧと第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧとのずれ（以下、「位相ずれ」と称する）が大きくなった場合に、発散しにくくなることが分かる。つまり、ロバスト性が向上する。しかしながら、位相ずれが０ｄｅｇ以上９０ｄｅｇ未満の場合における振動騒音抑制効果が低減する。
【００７３】
また、解析条件（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）および解析条件（Ｂ）（Ｅ）（Ｆ）より、振幅用第一，第二ステップサイズパラメータμａ，μａｈの方が、位相用第一，第二ステップサイズパラメータμφ，μφｈに比べて、影響度が大きい。つまり、解析条件（Ｃ）は解析条件（Ｄ）に比べて、適応制御に近い状態、すなわち解析条件（Ａ）に近い状態となる。一方、解析条件（Ｅ）は、解析条件（Ｆ）に比べて、適応制御から遠い状態、すなわちマップ制御に近い状態となる。そこで、制御対象系の第一伝達関数Ｇの発散させない位相ずれと振動騒音抑制効果とのバランスから、それぞれのステップサイズパラメータμａ，μａｈ，μφ，μφｈを決定することになる。
【００７４】
＜３．第二実施形態＞
（３．１）第二実施形態の概要
次に、第二実施形態は、第一実施形態における第一推定伝達関数Ｇｈおよび第二推定伝達関数Ｈｈを変更した場合である。ここで、実際の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈは、外乱や経年変化などの種々の要因によって変化する。そして、上述したように、実際の第一伝達関数Ｇの位相成分ΦＧと第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧとのずれ、および、実際の第二伝達関数Ｈの位相成分ΦＨと第二推定伝達関数Ｈｈの位相成分ΦｈＨとのずれが大きくなると、評価点２０における抑制対象振動等を抑制することができなくなるおそれがある。
【００７５】
そこで、第一実施形態にて説明した構成とすることにより、実際の第一伝達関数Ｇと第一推定伝達関数Ｇｈとの位相ずれの許容範囲を拡大することとした。そして、現在の第一推定伝達関数Ｇｈおよび第二推定伝達関数Ｈｈの推定精度を向上することができれば、第一実施形態にて説明した振動騒音の抑制効果を効果的に発揮できる。
【００７６】
以下に、第一実施形態におけるＧｈデータ選択部１５０にて用いる第一推定伝達関数ＧｈおよびＨｈデータ選択部１６０にて用いる第二推定伝達関数Ｈｈを、現在の状態に適合することができるようにした場合の能動型振動騒音抑制装置２００について説明する。
【００７７】
（３．２）能動型振動騒音抑制装置による振動騒音抑制制御
次に、能動型振動騒音抑制装置２００による振動騒音抑制処理について、図６を参照して説明する。当該振動騒音抑制処理は、例えば、車両が走行中やアイドリング中において、エンジン制御部３０によりエンジン１０が駆動されているとき、評価点２０におけるエンジン１０により発生した振動または騒音を抑制する制御処理である。
【００７８】
能動型振動騒音抑制装置２００において、振動騒音抑制処理に用いられる構成は、周波数算出部１１０と、制御信号生成部１２０と、発生装置１３０と、実残留信号検出部１４０と、Ｇｈマップデータ記憶部２１０と、Ｈｈマップデータ記憶部２２０と、温度検出部２３０と、トルク変動検出部２４０と、Ｇｈデータ選択部２５０と、Ｈｈデータ選択部２６０と、仮想残留信号算出部１７０と、適応フィルタ係数更新部１８０とを備えている。ここで、第二実施形態における能動型振動騒音抑制装置２００において、第一実施形態における能動型振動騒音抑制装置１００と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
Ｇｈマップデータ記憶部２１０は、第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータ（以下、「Ｇｈマップデータ」と称する）を記憶している。Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されているＧｈマップデータは、製造初期の他、例えば、エンジン１０の停止の都度、Ｇｈマップデータの算出更新処理を行うことにより逐次更新される。このＧｈマップデータ記憶部２１０に記憶されるＧｈマップデータの算出更新処理については、後述する。
【００８０】
Ｇｈマップデータ記憶部２１０は、周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧと、制御信号ｙ（ｎ）を発生したときの第一伝達系の温度範囲Ｔｅとを関連づけて、複数枚のＧｈマップデータとして記憶する。
【００８１】
詳細には、１枚のＧｈマップデータには、図７に示すような周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧ、および、図８に示すような周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの位相成分ΦｈＧが設定されている。また、１枚のＧｈマップデータには、共振周波数ｆＧ０の情報が含まれている。
【００８２】
ここで、第一推定伝達関数Ｇｈの共振周波数ｆＧ０は、Ｇｈマップデータの振幅成分ＡｈＧに基づいて導出することもでき、Ｇｈマップデータの位相成分ΦｈＧから導出することもできる。例えば、図７に示すように、第一推定伝達関数Ｇｈにおける振幅成分ＡｈＧがピーク値となる周波数ｆが、共振周波数ｆＧ０となる。また、図８に示すように、第一推定伝達関数Ｇｈにおける位相成分ΦｈＧが−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＧ０となる。
【００８３】
そして、それぞれのＧｈマップデータは、図９に示すように、例えば、第一伝達系の温度状態を９つに区分した温度範囲毎について、更新前情報と更新後情報の２種を記憶されている。すなわち、Ｇｈマップデータ記憶部２１０には、１８枚のＧｈマップデータが記憶されている。つまり、第一推定伝達関数Ｇｈは、式（１９）に示すように、周波数ｆおよび温度範囲Ｔｅに応じた振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧにより表される。
【００８４】
【数１８】
【００８５】
Ｈｈマップデータ記憶部２２０は、第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータ（以下、「Ｈｈマップデータ」と称する）が記憶されている。このＨｈマップデータは、通常は更新されるものではないが、点検などの際に更新されるようにしてもよい。
【００８６】
Ｈｈマップデータ記憶部２２０は、周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨと、温度検出部２３０により検出された第一伝達系の温度範囲Ｔｅと、トルク変動検出部２４０により検出されたトルク変動態様とを関連づけて、複数枚のＨｈマップデータとして記憶する。
【００８７】
詳細には、１枚のＨｈマップデータには、図１０に示すような周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨ、および、図１１に示すような周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの位相成分ΦｈＨが設定されている。
【００８８】
そして、図１０および図１１に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈの共振周波数は、ｆＨ０である。つまり、１枚のＨｈマップデータには、共振周波数ｆＨ０の情報が含まれている。ここで、第二推定伝達関数Ｈｈの共振周波数ｆＨ０は、Ｈｈマップデータの振幅成分ＡｈＨに基づいて導出することもでき、Ｈｈマップデータの位相成分ΦｈＨから導出することもできる。例えば、図１０に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈにおける振幅成分ＡｈＨがピーク値となる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。また、図１１に示すように、第二推定伝達関数Ｈｈにおける位相成分ΦｈＨが−９０ｄｅｇとなる周波数が、共振周波数ｆＨ０となる。
【００８９】
そして、それぞれのＨｈマップデータは、図１２に示すように、例えば、第二伝達系の支持ばねのばね定数を大、中、小の３つに区分したばね定数範囲毎、第二伝達系の温度状態を９つに区分した温度範囲毎、かつ、エンジン１０の駆動トルク変動態様を２つに区分したトルク変動範囲毎に記憶されている。すなわち、Ｈｈマップデータ記憶部２２０には、５４枚（＝３×９×２）のＨｈマップデータが記憶されている。つまり、第二推定伝達関数Ｈｈは、式（２０）に示すように、周波数ｆ、ばね状態Ｋ、温度範囲Ｔｅ、トルク変動態様ΔＴｒに応じた振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨにより表される。なお、トルク変動態様として、エンジン１０の暖気前と暖気後の２種類としているが、より細分化してもよい。そして、トルク変動は、例えば、アクセル開度などに相関を有する。つまり、例えば、トルク変動として、アクセル開度を用いて判定してもよい。このＨｈマップデータ記憶部２２０に記憶されるＨｈマップデータの算出更新処理については、後述する。
【００９０】
【数１９】
【００９１】
温度検出部２３０は、第一伝達系（制御信号生成部１２０と評価点２０との間における伝達系）の温度Ｔｅを検出する。例えば、温度検出部２３０は、温度センサが適用され、発生装置１３０あるいはその近傍に設けられ、第一伝達系（制御信号生成部１２０と評価点２０との間における伝達系）の雰囲気温度を検出する。ここで、温度検出部２３０は、図９および図１２に示すように９つに区分した温度範囲のいずれの範囲に位置するかを検出する。
【００９２】
トルク変動検出部２４０は、エンジン制御部３０からエンジン１０のトルク変動態様に関する情報を受け取り、エンジン１０のトルク変動態様を検出する。本実施形態においては、トルク変動検出部２４０は、エンジン１０が暖気前状態であるか暖気後状態であるかを検出する。
【００９３】
Ｇｈデータ選択部２５０は、温度検出部２３０により検出された温度Ｔｅに基づいて、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されている更新後の９枚のＧｈマップデータの中から、温度Ｔｅに対応するＧｈマップデータを選択する。ここで、選択されたＧｈマップデータは、現在の第一伝達系の温度Ｔｅに応じたＧｈマップデータとなる。従って、選択されたＧｈマップデータは、第一伝達関数Ｇの経年変化に追従したＧｈマップデータであると共に、現在の第一伝達系の温度Ｔｅに応じたＧｈマップデータとなる。さらに、Ｇｈデータ選択部２５０は、選択されたＧｈマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧと位相成分ΦｈＧを選択する。
【００９４】
Ｈｈデータ選択部２６０は、Ｈｈマップデータ記憶部２２０に記憶されている５４枚のＨｈマップデータの中から、温度検出部２３０により検出された温度Ｔｅおよびトルク変動検出部２４０により検出されたトルク変動態様ΔＴｒに対応する３枚のＨｈマップデータを選択する。さらに、Ｈｈデータ選択部２６０は、温度Ｔｅおよびトルク変動態様ΔＴｒに応じて選択された３枚のＨｈマップデータの中から、Ｇｈデータ選択部２５０により選択されたＧｈマップデータを用いて、１枚のＨｈマップデータを選択する。
【００９５】
具体的には、Ｈｈデータ選択部２６０は、３枚のＨｈマップデータの中から、選択されたＧｈマップデータの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有するＨｈマップデータを選択する。
【００９６】
ここで、例えば、ＦＲ（フロントエンジン、リヤドライブ）車において、本実施形態の能動型振動騒音抑制装置２００をリヤサブフレームに搭載した能動型ダイナミックダンパとし、リヤサブフレームの振動を抑制するように制御した場合を考える。このとき、第一伝達関数Ｇは、主としてリヤサブフレームの車両本体に対する支持ばねのばね定数の影響を受ける。一方、第二伝達関数Ｈも、主としてリヤサブフレームの車両本体に対する支持ばねのばね定数の影響を受ける。このように、第一伝達関数Ｇと第二伝達関数Ｈとは、同一の支持ばねのばね定数の影響を受ける。従って、リヤサブフレームの支持ばねのばね定数が経年変化した場合には、第一伝達関数Ｇが変化すると共に、第二伝達関数Ｈも変化することになる。
【００９７】
より詳細には、第一伝達関数Ｇの共振周波数ｆＧ０と第二伝達関数Ｈの共振周波数ｆＨ０とは、ほぼ一致するか、もしくは、ある程度近似する。つまり、第一伝達関数Ｇが経年変化して第一伝達関数Ｇの共振周波数ｆＧ０が変化したときに、第二伝達関数Ｈの共振周波数ｆＨ０も同様に変化している。
【００９８】
なお、この現象は、例えば、本実施形態の能動型振動騒音抑制装置１００をエンジン１０のサブフレームに搭載した能動型エンジンマウントとし、エンジン１０のサブフレームの振動を抑制するように制御した場合についても同様となる。
【００９９】
そこで、上述したように、Ｈｈデータ選択部２６０は、３枚のＨｈマップデータの中から、選択されたＧｈマップデータの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有するＨｈマップデータを選択する。これにより、経年変化した現在の第二伝達関数Ｈの状態に応じたＨｈマップデータを選択できる。さらに、Ｈｈデータ選択部２６０は、選択されたＨｈマップデータの中から、周波数算出部１１０にて算出された周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨと位相成分ΦｈＨを選択する。
【０１００】
そして、能動型振動騒音抑制装置２００は、Ｇｈデータ選択部２５０により選択された第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧと位相成分ΦｈＧと、Ｈｈデータ選択部２６０により選択された第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨと位相成分ΦｈＨとを用いて、適応制御および疑似マップ制御を行う。従って、経年変化した現在の第一伝達関数Ｇおよび第二伝達関数Ｈに近い状態の情報を用いることができる。つまり、経年変化に追従することができる。
【０１０１】
（３．３）第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの算出更新処理
第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの算出更新処理について、図１３を参照して説明する。Ｇｈマップデータの算出更新処理は、製造初期において行うと共に、例えば、エンジン１０の停止の都度行うようにする。つまり、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されるＧｈマップデータは、逐次更新される。
【０１０２】
図１３に示すように、能動型振動騒音抑制装置２００において、第一推定伝達関数Ｇｈのマップデータの算出更新処理に用いられる構成は、周波数設定部３１０と、フィルタ係数設定部３２０と、制御信号生成部１２０と、発生装置１３０と、実残留信号検出部１４０と、Ｇｈマップデータ算出更新部３３０と、温度検出部２３０と、Ｇｈマップデータ記憶部２１０とを備えている。
【０１０３】
周波数設定部３１０は、Ｇｈマップデータを算出（同定）するための制御信号ｙ（ｎ）に用いる周波数ｆを設定する。例えば、エンジン１０の周波数帯のうち３０Ｈｚ〜７０Ｈｚの範囲を制御対象周波数とする。フィルタ係数設定部３２０は、Ｇｈマップデータを算出（同定）するための制御信号ｙ（ｎ）に用いる振幅フィルタ係数ａ（ｎ）および位相フィルタ係数φ（ｎ）を設定する。
【０１０４】
制御信号生成部１２０は、上述した制御信号生成部１２０と実質的には同一であり、周波数設定部３１０にて設定された周波数ｆおよびフィルタ係数設定部３２０にて設定された各フィルタ係数ａ（ｎ）,φ（ｎ）に基づいて、式（１）に従って得られる制御信号ｙ（ｎ）を生成する。ここで、制御信号生成部１２０により制御信号ｙ（ｎ）を発生させるとき、図９および図１２に示すように、第一伝達系の温度状態を９つに区分した温度範囲毎に行う。
【０１０５】
発生装置１３０は、上述した発生装置１３０と同一であり、制御信号生成部１２０によって生成された制御信号ｙ（ｎ）に応じた制御振動や制御音を発生する。そして、評価点２０においては、発生装置１３０によって発生された制御振動等が伝達系Ｂを介して振動または音Ｚreal（ｎ）が伝達される。この振動または音Ｚreal（ｎ）は、式（２１）で表される。
【０１０６】
【数２０】
【０１０７】
実残留信号検出部１４０は、上述したとおり、評価点２０に配置されており、評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）を検出する。ここでは、実残留信号検出部１４０により検出される振動または音ｅreal（ｎ）は、Ｚreal（ｎ）に等しい。
【０１０８】
Ｇｈマップデータ算出更新部３３０は、制御信号生成部１２０により生成された制御信号ｙ（ｎ）と、実残留信号検出部１４０により検出された評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）とに基づいて、第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧを算出する。このＧｈマップデータ算出更新部３３０は、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に初期状態としてＧｈマップデータを記憶した後においても、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に既に記憶されているＧｈマップデータを新たに算出したＧｈマップデータに更新する。
【０１０９】
Ｇｈマップデータ記憶部２１０は、Ｇｈマップデータ算出更新部３３０により算出された周波数ｆに応じた第一推定伝達関数Ｇｈの振幅成分ＡｈＧおよび位相成分ΦｈＧと、制御信号ｙ（ｎ）を生成したときの第一伝達系の温度範囲Ｔｅとを関連づけて、複数枚のＧｈマップデータとして記憶する。
【０１１０】
このように、Ｇｈマップデータ記憶部２１０に記憶されるＧｈマップデータは、例えばエンジン１０の停止の都度、更新するようにしているため、現在の第一伝達関数Ｇの状態に適合したマップデータとなる。つまり、現在記憶されているＧｈマップデータは、第一伝達関数Ｇが経年変化したとしても、その経年変化に追従して更新されている。
【０１１１】
（３．４）第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの算出処理
第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの算出処理について、図１４を参照して説明する。ここで、製造初期や点検時に予め複数の状態について再現して、複数のＨｈマップデータの算出を行う。
【０１１２】
図１４に示すように、能動型振動騒音抑制装置２００において、第二推定伝達関数Ｈｈのマップデータの算出処理に用いられる構成は、実残留信号検出部１４０と、Ｈｈマップデータ算出部４１０と、周波数算出部１１０と、温度検出部２３０と、トルク変動検出部２４０と、Ｈｈマップデータ記憶部２２０とを備えている。
【０１１３】
エンジン制御指令部４０は、Ｈｈマップデータの算出を行うために、エンジン制御部３０に指令を出力して、エンジン制御部３０によってエンジン１０駆動させる。ここで、エンジン制御指令部４０により指令を出力する前に、第二伝達系の状態を予め変更した複数の状態を再現しておく。そして、それぞれの状態について、エンジン制御指令部４０が、エンジン制御部３０に指令を出力する。当該指令には、エンジン１０により発生される振動または騒音の周波数が３０Ｈｚ〜７０Ｈｚの制御対象周波数ｆの範囲内となるようにするための情報が含まれている。つまり、当該指令を受けたエンジン制御部３０は、エンジン１０の振動または騒音の周波数が制御対象周波数ｆの各周波数となるように、順次周波数を変化させて行う。さらに、当該指令には、エンジン１０の暖気前状態と暖気後状態の２種類について実行する情報が含まれている。
【０１１４】
そして、第二伝達関数Ｈの系は、図１２に示したように、３つの支持ばねのばね定数範囲、および、９つの温度範囲により表されるおよび２７種類の状態を再現する。例えば、第二伝達関数Ｈの系の状態を、支持ばねのばね定数を大の状態であり、第二伝達関数Ｈの系の温度範囲を７０℃〜８０℃の範囲として、Ｈｈマップデータの算出処理を実行する。
【０１１５】
実残留信号検出部１４０は、上述した実残留信号検出部１４０と同一である。ただし、Ｈｈマップデータの算出において、実残留信号検出部１４０は、エンジン１０により発生した振動または騒音が第二伝達関数Ｈを介して伝達された評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）を検出する。つまり、実残留信号検出部１４０により検出する振動または音ｅreal（ｎ）は、現在再現された第二伝達関数Ｈの状態に応じた、エンジン１０の振動または騒音が伝達された評価点２０における振動または音Ｘreal（ｎ）に等しい。なお、第二伝達関数Ｈは、エンジン１０から評価点２０までの第二伝達系の第二伝達関数である。
【０１１６】
Ｈｈマップデータ算出部４１０は、実残留信号検出部１４０により検出された評価点２０における振動または音ｅreal（ｎ）に基づいて、第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨを算出する。
【０１１７】
周波数算出部１１０は、上述した周波数算出部１１０と同一であり、エンジン１０の回転パルス信号に基づいて、エンジン１０により発生される振動または騒音の主成分の周期（爆発周期）を算出する。つまり、周波数算出部１１０は、エンジン制御指令部４０によりエンジン制御部３０がエンジン１０を駆動した場合に、実際のエンジン１０の振動または騒音の周波数ｆを算出することになる。
【０１１８】
温度検出部２３０は、上述した温度検出部２３０と同一である。つまり、温度検出部２３０は、第一伝達系（制御信号生成部１２０と評価点２０との間における伝達系）の温度Ｔｅを検出する。
【０１１９】
トルク変動検出部２４０は、エンジン制御部３０からエンジン１０のトルク変動態様に関する情報を受け取り、エンジン１０のトルク変動態様を検出する。本実施形態においては、トルク変動検出部２４０は、エンジン１０が暖気前状態であるか暖気後状態であるかを検出する。
【０１２０】
Ｈｈマップデータ記憶部２２０は、Ｈｈマップデータ算出部４１０により算出された周波数ｆに応じた第二推定伝達関数Ｈｈの振幅成分ＡｈＨおよび位相成分ΦｈＨと、周波数算出部１１０により算出された周波数ｆと、温度検出部２３０により検出された第一伝達系の温度範囲Ｔｅと、トルク変動検出部２４０により検出されたトルク変動態様とを関連づけて、複数枚のＨｈマップデータとして記憶する。
【０１２１】
このように、Ｈｈマップデータ記憶部２２０に記憶されるＨｈマップデータは、例えばＧｈマップデータに応じて更新するようにしているため、現在の第二伝達関数Ｈの状態に適合したマップデータとなる。つまり、現在適用するＨｈマップデータは、第二伝達関数Ｈが経年変化したとしても、その経年変化に追従したデータとなる。
【符号の説明】
【０１２２】
２０：評価点、 ２１：仮想評価点
１００，２００：能動型振動騒音抑制装置
１１０：周波数算出部、 １２０：制御信号生成部、 １３０：発生装置
１４０：実残留信号検出部、 １５０：Ｇｈデータ選択部、 １６０：Ｈｈデータ選択部
１７０：仮想残留信号算出部、 １８０：適応フィルタ係数更新部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じた制御振動または制御音を出力して、評価点における振動または騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音抑制装置であって、
振動または騒音の発生源の周波数、適応フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号生成部と前記評価点との間の第一伝達系における第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶する第一伝達関数推定値記憶部と、
前記振動または騒音の発生源と前記評価点との間の第二伝達系における第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶する第二伝達関数推定値記憶部と、
前記評価点において、実際の前記第一伝達関数Ｇを介して伝達された前記制御信号と実際の前記第二伝達関数Ｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による実残留信号ｅrealを検出する実残留信号検出部と、
前記仮想評価点において、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを介して伝達された前記制御信号と前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による仮想残留信号ｅｈimagを算出する仮想残留信号算出部と、
前記実残留信号ｅrealおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき設定された評価関数を最小とするように前記適応フィルタ係数を更新する適応フィルタ係数更新部と、
を備える能動型振動騒音抑制装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記適応フィルタ係数更新部は、前回更新された前記適応フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記実残留信号ｅrealに基づき算出される第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき算出される第二更新項を加減算することにより、前記適応フィルタ係数を更新する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一更新項の第一ステップサイズパラメータと前記第二更新項の第二ステップサイズパラメータとを異なる値として、前記適応フィルタ係数を更新する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記制御信号生成部は、前記振動または騒音の発生源の周波数、前記適応フィルタ係数としての振幅フィルタ係数および位相フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成し、
前記適応フィルタ係数更新部は、
前回更新された前記振幅フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび振幅用第一ステップサイズパラメータμａに基づき算出される振幅更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈに基づき算出される振幅更新式の第二更新項を加減算することにより、前記振幅フィルタ係数を更新する振幅フィルタ係数更新部と、
前回更新された前記位相フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび位相用第一ステップサイズパラメータμφに基づき算出される位相更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび位相用第二ステップサイズパラメータμφｈに基づき算出される位相更新式の第二更新項を加減算することにより、前記位相フィルタ係数を更新する位相フィルタ係数更新部と、
を備える能動型振動騒音抑制装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項において、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の状態をそれぞれ変更した複数の状態における前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、
前記能動型振動騒音抑制装置は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記第一伝達関数推定値記憶部に記憶されている前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有する前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択する第二伝達関数推定値選択部を備え、
前記仮想残留信号算出部は、前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈに基づいて、前記仮想残留信号ｅｈimagを算出する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０は、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出し、
前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの共振周波数ｆＨ０は、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の支持ばねのばね定数を複数に区分したばね定数範囲毎に、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか一項において、
前記第一伝達関数推定値記憶部は、前記第一伝達系の温度状態を複数に区分した温度範囲毎の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶し、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の温度を前記第一伝達系と同一の複数に区分した温度範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、
前記能動型振動騒音抑制装置は、
前記第一伝達系の温度を検出する温度検出部と、
複数の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度に応じた前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを選択する第一伝達関数推定値選択部と、
を備え、
前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択し、
前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一伝達関数推定値選択部により選択された前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈと前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈとに基づいて、前記適応フィルタ係数を更新する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項９】
請求項５〜７の何れか一項において、
前記能動型振動騒音抑制装置は、エンジンを有する車両に適用され、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記エンジンの駆動トルク変動を複数に区分したトルク変動範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、
前記能動型振動騒音抑制装置は、前記エンジンの駆動トルク変動を検出するトルク変動検出部を備え、
前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記トルク変動検出部により検出された前記駆動トルク変動と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項１】
制御信号に応じた制御振動または制御音を出力して、評価点における振動または騒音を能動的に抑制する能動型振動騒音抑制装置であって、
振動または騒音の発生源の周波数、適応フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号生成部と前記評価点との間の第一伝達系における第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶する第一伝達関数推定値記憶部と、
前記振動または騒音の発生源と前記評価点との間の第二伝達系における第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶する第二伝達関数推定値記憶部と、
前記評価点において、実際の前記第一伝達関数Ｇを介して伝達された前記制御信号と実際の前記第二伝達関数Ｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による実残留信号ｅrealを検出する実残留信号検出部と、
前記仮想評価点において、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを介して伝達された前記制御信号と前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを介して伝達された前記発生源による振動または騒音との干渉による仮想残留信号ｅｈimagを算出する仮想残留信号算出部と、
前記実残留信号ｅrealおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき設定された評価関数を最小とするように前記適応フィルタ係数を更新する適応フィルタ係数更新部と、
を備える能動型振動騒音抑制装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記適応フィルタ係数更新部は、前回更新された前記適応フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記実残留信号ｅrealに基づき算出される第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈおよび前記仮想残留信号ｅｈimagに基づき算出される第二更新項を加減算することにより、前記適応フィルタ係数を更新する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一更新項の第一ステップサイズパラメータと前記第二更新項の第二ステップサイズパラメータとを異なる値として、前記適応フィルタ係数を更新する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記制御信号生成部は、前記振動または騒音の発生源の周波数、前記適応フィルタ係数としての振幅フィルタ係数および位相フィルタ係数により構成される前記制御信号を生成し、
前記適応フィルタ係数更新部は、
前回更新された前記振幅フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび振幅用第一ステップサイズパラメータμａに基づき算出される振幅更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび振幅用第二ステップサイズパラメータμａｈに基づき算出される振幅更新式の第二更新項を加減算することにより、前記振幅フィルタ係数を更新する振幅フィルタ係数更新部と、
前回更新された前記位相フィルタ係数に対して、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記実残留信号ｅrealおよび位相用第一ステップサイズパラメータμφに基づき算出される位相更新式の第一更新項を加減算すると共に、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈ、前記仮想残留信号ｅｈimagおよび位相用第二ステップサイズパラメータμφｈに基づき算出される位相更新式の第二更新項を加減算することにより、前記位相フィルタ係数を更新する位相フィルタ係数更新部と、
を備える能動型振動騒音抑制装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項において、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の状態をそれぞれ変更した複数の状態における前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、
前記能動型振動騒音抑制装置は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記第一伝達関数推定値記憶部に記憶されている前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０に最も近い共振周波数ｆＨ０を有する前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択する第二伝達関数推定値選択部を備え、
前記仮想残留信号算出部は、前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈに基づいて、前記仮想残留信号ｅｈimagを算出する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの共振周波数ｆＧ０は、前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出し、
前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの共振周波数ｆＨ０は、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの振幅成分および位相成分の少なくとも一方に基づいて導出する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の支持ばねのばね定数を複数に区分したばね定数範囲毎に、前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか一項において、
前記第一伝達関数推定値記憶部は、前記第一伝達系の温度状態を複数に区分した温度範囲毎の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを記憶し、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記第二伝達系の温度を前記第一伝達系と同一の複数に区分した温度範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、
前記能動型振動騒音抑制装置は、
前記第一伝達系の温度を検出する温度検出部と、
複数の前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度に応じた前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈを選択する第一伝達関数推定値選択部と、
を備え、
前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記温度検出部により検出された前記第一伝達系の温度と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択し、
前記適応フィルタ係数更新部は、前記第一伝達関数推定値選択部により選択された前記第一伝達関数Ｇの推定値Ｇｈと前記第二伝達関数推定値選択部により選択された前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈとに基づいて、前記適応フィルタ係数を更新する能動型振動騒音抑制装置。
【請求項９】
請求項５〜７の何れか一項において、
前記能動型振動騒音抑制装置は、エンジンを有する車両に適用され、
前記第二伝達関数推定値記憶部は、前記エンジンの駆動トルク変動を複数に区分したトルク変動範囲毎の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを記憶し、
前記能動型振動騒音抑制装置は、前記エンジンの駆動トルク変動を検出するトルク変動検出部を備え、
前記第二伝達関数推定値選択部は、複数の前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈの中から、前記トルク変動検出部により検出された前記駆動トルク変動と前記共振周波数ｆＨ０とに応じた前記第二伝達関数Ｈの推定値Ｈｈを選択する能動型振動騒音抑制装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１６８２８３（Ｐ２０１２−１６８２８３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７６３２（Ｐ２０１１−２７６３２）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]