[发明专利]用于车辆的振动阻尼系统

说明书

本发明涉及车辆的振动阻尼系统，用于阻尼特有振动件(如车体、座舱空气或其它主要由动力源的振动而引起振动的类似物)的振动，而更特别涉及用于车辆的振动阻尼系统，其有振动特有振动件的振动器并使特有振动件以与其相位相反而幅值相等的方式振动，由此阻尼车体或座舱空气的振动(噪音)。

如在未审查的日本专利公开No.1(1989)-501344中，已知了用于车辆的振动阻尼系统，包括除振动器外，还有检测车体上的特有振动件振动的振动传感器，驱动控制装置，用来完成以自振动传感器的检测信号为基础的运算并使振动器振动特有振动件，以阻尼特有振动件的振动。在这样的振动阻尼系统中，其中有些如在上述专利公开中揭示的振动阻尼系统中由驱动控制装置加以完成运算应用最佳技术，有些没有应用这最佳技术。前述系统一般地安排为如图33所示。

图33所示的振动阻尼系统用来阻尼由发动机E(作为动力源)的振动引起座舱空气的振动(噪音)，且包括：多个扩音器2(数量m)，其设置在舱中的预定位置并检测在各预定位置空气的振动；多个扬声器4(数量i)，其设置在舱中的预定位置并振动座舱空气以阻尼空气的振动；和驱动控制装置6，其产生用来控制扬声器4的驱动信号Y₁-Y₁。振动阻尼系统还装有检测点火脉冲信号W的参考信号产生装置8，与发动机E循环速度相关地产生，由点火线圈24且形成点火脉冲信号W的波形，由此产生参考信号X。

扩音器2检测由发动机E的振动连同由扬声器4产生的振动造成的振动，并作为检测信号e₁-e_m输出检测结果。通过放大器16和A/D变换器18，检测信号e₁-e_m被输入到驱动控制装置18。由参考信号发生装置8产生的参考信号X通过一放大器12和A/D变换器14输入到驱动控制装置。

驱动控制装置6包括调整参考信号X相位和幅值的自调滤波器F₁-F_i，和每时刻校正自调滤波器F₁-F_i系数的自适应算法单元10，以使自扩音器2输入的检测信号e₁-e_m减至最小，以及通过自调滤波器F₁-F₁输出信号作为驱动信号Y₁-Y₁。作为用于校正自调滤波器F₁-F_i系数的自适应算法，已公知的有最小均方法、牛顿法、单纯形法(Simplex Method)、Powell法和诸如此类的方法。在本例中使用最小均方法。在最小均方法中，参考信号X通过数字滤波器H_TM⁰(1代表1,2……,i而M代表1,2……m)。数字滤波器H_TM⁰模仿在第I个扬声器4和第M个扩音器2间的传输特性，因而在扬声器4和扩音器2间的空间距离被校正了。

频谱分析表明，如发动机这样的动力源的振动包括很多正弦振动分量，其频率为发动机每分钟转数的整数倍，且该振动分量有不同的能级，而其中一个和更多的特定分量有特别高的能级。借助于阻尼起因于动力源的这些高能级振动分量，可得到足够的振动阻尼效果，于是控制基本上实现了阻尼起因于动力源这些高能级振动分量的振动。例如在有4冲程4缸发动机的情况中，有两倍于发动机速度的频率的振动分量(在下文中将称为“二次分量”)有特别高的能级，控制基本上以实现阻尼二次分量引起的振动为目的。

尽管上述振动阻尼系统是为阻尼由发动机振动引起座舱空气的振动(噪音)，车体的实体件如车体框架、车体底盘、座位、驾驶盘和诸如此类的物件也都由发动机振动而引起振动。因此最好不仅要阻尼座舱空气的振动，而且要阻尼实体件的振动。但是振动阻尼系统分别有扩音器和扬声器作为振动器，振动传感器不能阻尼实体件的振动尽管能阻尼空气的振动。

另一方面，在所揭示的振动阻尼系统的情况中，如日本未审查的专利公开No.3(1991)-219139中有发动机座，其相对于车体支承发动机且起振动发动机振动器的作用(下文将称为“振动发动机座”)，和加速度传感器，其起振动传感器的作用，不能高效地阻尼空气的振动，尽管能高效地阻尼实体件的振动。

借助设置扬声器和振动发动机座二者并控制它们有可能令人满意地把空气的振动和实体件的振动都加以阻尼。