MFBアクティブ制御システムによる低公害ディゼルエンジン排気系の実現に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555095
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 江端 正直 熊本大学, 工学部, 教授 (40005319)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 興野 登 三菱電機(株)電子商品開発研究所, マネージャー ; 西村 強 熊本工業大学, 工学部, 講師 (90156109) ; 渡辺 亮 熊本大学, 工学部, 教授 (50040382) ; 宇佐川 毅 熊本大学, 工学部, 助教授 (30160229)
• Keywords: MFBスピーカ / アクティブ制御システム / 低公害ディゼルエンジン / 排気騒音制御 / 適応ディジタルフィルタ / 並列型ディジタルフィルタ

Research Abstract

アクティブ制御を実用化する際、従来問題となっていた問題となっていた制御信号抽出用のマイクロホンが、本研究で提案するMFBタイプ・アクティブ制御システムでは不用である。本研究では、この制御システムを実用化する上で必要不可欠な制御系の安定性と耐久性、および専用ハードウェア化による低コスト化について検討を行った。
汎用ディジタルフィルタを使用し、モデル実験により制御システムの動作確認を行なった。従来から使用されている適応アルゴリズム(NLMSアルゴリズム)では、3dB程度の抑制しか得られなったため、新しい適応アルゴリズムについて検討を進めた。まず、信号の周期性を利用したSFXアルゴリズムを、本研究のMFBアクティブ制御システムに応用した。その結果、5dBの抑制量が得られた。しかしながら、このSFXアルゴリズムは、収束速度が遅く、実用化する際問題を生じる可能性があると考えられた。このため、ディイゼルエンジン排気音が回転速度を基本波として、その高調波成分が卓越していることを注目し、特定周波数の信号を適応的に生成する新しいアルゴリズムFXSG(Filter-X Sine wave generator)アルゴリズムを開発した抑制量については、騒音全体で10dB、特定高調波成分に関しては15dBが得られた。
また、制御用適応ディジタルフィルタを構成するため、現在高速DSP(ディジタル信号処理プロセッサー)を用いた専用ハードウェアの準備している。ハードウェア環境を現在整備中で、次年度に向け早急にハードウェア/ソフトウェア環境を整備する予定である。

Research Products

• [Publications] Tsuyoshi Usagawa,et al: "Active Control of Engine Exhaust Noise Using Motional Feedback Loudspeaker" Proceedings of 2nd Recent Adrances in Active Control of Sound and Vibration. 1. 837-847 (1993)
• [Publications] Tsuyoshi Usagawa,et al: "A New Digital Filter System Specialezed for Active Control of Noise" Proceedings of Inter-Noise 93. 2. 755-758 (1993)
• [Publications] 嶋田泰幸他: "MFBラウドスピーカを用いた周期音のアクティブコントロール" 電子情報通信学会応用音響研究会資料. EA93-75. 41-47 (1993)
• [Publications] 嶋田泰幸他: "SFXアルゴリズムによるアクティブコントロール" 平成5年度電気関係学会九州支部連合会大会論文集. 608 (1993)