JP4708715B2 - 能動防振システムの故障判定方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、能動防振システムの故障判定方法、特に、振動発生源を有する装置における振動抑制を制御目的とし、制御対象である加振器を備えるとともに、前記装置の振動抑制箇所における実振動を測定する振動検出器とを備え、測定される前記実振動に基づいて、実振動を制御すべく、前記加振器に対する制御データである電圧制御データを、電圧振幅及びその位相として生成・出力する制御部を備えた能動防振システムの故障判定方法、及び、その方法を使用する能動防振システムに関する。

例えば、アクティブマウント構造を採用した車両におけるエンジン振動の抑制を目的とする能動防振装置は、振動発生源を支持するアクティブマウントに備えられた加振器及びそれに対する制御装置、振動発生源の振幅・位相等を検出する振動検出器等から構成される。
このような各種センサの出力信号に応じて各種アクチュエータの制御を行う制御システムでは、システムの核であるアクチュエータやセンサに故障等が生じると、システム全体に影響を及ぼす虞がある。このため、故障を検出するための様々な提案がなされている。
この種の従来の提案には、前記制御システムにおいて、個々のアクチュエータと個々のセンサとの間の伝達特性を測定し、その測定値に基づいて伝達経路全てについての故障判定を行い、それら伝達経路の故障判定結果のパターンから故障箇所を推定する故障判定方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−３３０１１９号公報

しかしながら、特許文献１の故障判定方法は、個々のアクチュエータと個々のセンサとの間の伝達経路全てにおいて故障判定を行い、そのパターンから故障箇所を特定するので、システムが複雑になるという問題があった。
また、特許文献１の故障判定方法は、システムの経時変化や温度変化に大きく依存する伝達特性を利用するため、精度の低下を招くことなく故障判定を行うために、一定の条件を満たさなければ故障判定を行うことができないといった問題がある。特に、走行中は、エンジンからのノイズ等が重畳し、伝達特性の精度が悪化するため、車両が停止状態にあるときに行うことが必要とされる。
従って、特に、車両に搭載される能動防振システムにおいて伝達特性を利用して故障判定を行う場合には、エンジン振動やトランスミッション振動等の外乱の影響を無くすために、エンジンの停止・始動直後やエンジン停止時若しくは車両の走行停止時に実施する必要があり、常時故障判定を実施することができない。このため、車両の走行中に異常が発生しても迅速に対応できず、システムの安定性を損なう虞があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、能動防振システムにおいて、振動検出器の何れに故障が生じても、温度環境や外乱等に適応して故障箇所を特定できるシステムを、低コストで且つ簡易な構成で実現する点にある。

〔特徴手段１〕
この目的を達成するための本発明に係る故障判定方法の第一特徴手段は、振動発生源を有する装置における振動抑制を制御目的とし、制御対象である加振器を備えるとともに、前記装置の振動抑制箇所における実振動を測定する振動検出器とを備え、前記振動検出器は、測定結果を電圧に関するデータとして出力し、前記振動検出器の測定結果に基づいて、前記実振動を制御すべく、前記加振器に対する制御データである電圧制御データを、電圧振幅及びその位相として生成・出力する制御部を備えた能動防振システムの故障判定方法であって、前記装置の運転状態毎に前記装置の振動が最適となるよう設定された前記加振器への前記電圧制御データに関する最適値データと、異常判定用の異常判定データとを備え、前記制御部が、制御時の運転状態に適合する前記最適値データと前記振動検出器の前記測定結果との偏差を求めると共に、前記偏差に基づいて前記最適値データを前記振動が残存するように補償して生成し、当該補償する前の最適値データとは異なるように前記補償して生成された最適値データから前記電圧制御データを生成すると共に、前記生成された電圧制御データを前記加振器に入力して前記振動抑制を行い、演算導出される前記偏差が、前記異常判定データの範囲内である場合には、前記能動防振システムが正常であると判定する点にある。

即ち、本特徴手段によれば、所定の運転状態において、加振器への出力電圧を一定に保つことを目的とする制御を行う能動防振システムにおいて、振動検出器で測定される実振動を利用し、実振動と最適値データとを比較して故障判定を行うので、既存のデータを利用して容易に故障判定を実施することができる。また、能動防振システムの振動検出器で測定される実振動を利用して故障判定を行うので、故障判定のための新たなセンサ類の設置を必要とせず、既存の装置を利用して低コストで故障判定を行うことができる。
更に、温度変化や外乱等の影響の受けやすい伝達特性を利用しないので、加振器の周囲の温度環境の変化に拘わらず安定して故障判定を行うことができ、ノイズの重畳する走行中であっても故障判定を行うことができる。そして、実振動を用いて偏差を求めるので、能動防振システムの稼動時に同時に迅速に、振動検出器の故障判定を行うことができるのである。

〔特徴構成２〕
この目的を達成するための本発明に係る能動防振システムの第二特徴構成は、振動発生源を有する装置における振動抑制を制御目的とし、制御対象である加振器を備えるとともに、前記装置の振動抑制箇所における実振動を測定する振動検出器とを備え、前記振動検出器は、測定結果を電圧に関するデータとして出力し、前記振動検出器の測定結果に基づいて、前記実振動を制御すべく、前記加振器に対する制御データである電圧制御データを、電圧振幅及びその位相として生成・出力する制御部を備えた能動防振システムであって、前記装置の運転状態毎に前記装置の振動が最適となるよう設定された前記加振器への前記電圧制御データに関する最適値データと、異常判定用の異常判定データとを備え、制御時の運転状態に適合する前記最適値データの振幅と前記振動検出器の前記測定結果の振幅との偏差を求める偏差演算部を備えるとともに、前記制御部が前記偏差に基づいて前記最適値データを前記振動が残存するように補償して生成し、当該補償する前の最適値データとは異なるように前記補償して生成された最適値データから前記電圧制御データを生成すると共に、前記生成された電圧制御データを前記加振器に入力して前記振動抑制を行い、演算導出される前記偏差が、前記異常判定データの範囲内である場合には、前記能動防振システムが正常であると判定する異常判定部を備える点にある。

即ち、本特徴構成によれば、能動防振システムの振動検出器で測定される実振動を利用し、実振動と最適値データとを比較して故障判定を行うので、簡易な構成で容易に本願に係る能動防振システムを実現することができ、能動防振システムにおいて故障判定を実施するための現実的な実施形態を得ることができる。また、故障判定のための新たなセンサ類の設置を必要とせず、既存の装置を利用して低コストで故障判定を行うことができる。

〔特徴構成３〕
同第三特徴構成は、前記偏差が、前記異常判定データの範囲を超えた場合に、前記振動検出器に異常が発生した可能性があると判定する点にある。
即ち、本特徴構成によると、能動防振システムに備えられている各種センサの内、振動検出器について故障判定を行う。振動検出器について故障判定を行うことにより、能動防振システムを適切に保護して安定化させることができる。

〔特徴構成４〕
同第四特徴構成は、前記制御部において、測定される前記実振動に基づいて前記電圧制御データを生成するに、制御時の運転状態に基づいて定まる最適値データを、前記偏差に基づいて補償して、前記電圧制御データを生成する点にある。
即ち、本特徴構成によれば、最適値データに対し実振動に対応した補正をかけて電圧制御データを生成するので、システムの応答性を維持しながら、適応性を有する制御を達成できる。更に、実振動を用いて偏差を求めるので、能動防振システムの稼動時に同時に故障判定を実施して、故障が発生した場合に迅速に対応することができる。

〔特徴構成５〕
同第五特徴構成は、前記振動発生源としてのエンジンを備えた車両の振動抑制を制御目的とし、前記エンジンの回転数に従って、前記最適値データが特定される点にある。
即ち、本特徴構成によると、エンジンの回転数に応じて最適値データを特定し、加振器への出力制御電圧を制御するので、車両やシステムの経時変化に適切に対応して故障判定を実施することができる。

〔特徴構成６〕
同第六特徴構成は、前記エンジンの回転数を検出する回転検出器を備え、エンジン回転が検出されている状態において、常時、前記異常判定部による異常判定を実行する点にある。
即ち、本特徴構成によると、エンジンが稼動しているときに、常時故障判定を行うため、走行中の故障にも迅速に対応でき、車両の安全性を向上させることができる。そして、システムが動作しているときに常に監視を行い回路及びアクチュエータを保護することが可能なため、システム全体を常に安定化できる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本願に係る故障判定システムを適用するアクティブマウント制御システム１の概略を示したものであり、図２は、このシステム１において具体的な制御対象である加振器２を備えたエンジンマウント３の概略を断面で示したものである。

さらに、図３は、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行する場合のシステムの概略を模式的に示した図であり、図４は、適応制御を行う場合の制御形態を示した図であり、図５は、マップ制御において必要となるデータマップを生成する場合に、適応制御を実行して生成・設定する場合の概略を模式的に示したものである。

アクティブマウント制御システム１は、その制御形態として、適応性を有するマップ制御で動作可能に構成されるとともに、マップ制御で使用するデータマップの生成・設定に際しては、適応制御を実行しながら、防振制御が好適に実現した状態のパラメータ値をデータマップに取り込む。更に、本願に係る故障判定システムが、マップ制御を実行するシステム内に構築されている。

１ アクティブマウント制御システム
１−１ 全体構成
アクティブマウント制御システム１は、振動発生源としてのエンジンＥにより発生される振動が座席シートＳ側に伝達され、乗り心地が悪化するのを防止する目的で設けられるものであり、エンジンＥを支持するエンジンマウント３に加振器２を備え、この加振器２を制御装置Ｃからの指令に従って適切に作動させることで、所定の防振効果を得ようとするものである。
図１に示すように、制御装置Ｃは、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行可能なマップ制御部Ｃ１と、適応制御を実行可能な適応制御部Ｃ２とを備えて構成されている。

１−２ 検出系
システム１に備えられる検出器としては、エンジンＥの回転数を検出するための回転検出器ｓ１（クランク軸の回転数を検出する回転数センサ、もしくはイグニッションパルス信号の信号伝達系統等）と、振動検出器Ｓ２として座席シートＳ下部に備えられるピックアップ加速度センサとを備えて構成される。

この構成により、少なくともエンジンの回転周波数ω、座席シート下部の実振動（電圧の形態で得られる実振幅Ｒｅａｍｐ及び実位相Ｒｅｐｈの形態で検出される）が検出され、制御装置Ｃ側で認識できるように構成されている。

さらに、制御装置Ｃには、変速器（図外）のシフトポジション（前進Ｄ、ニュートラルＮ、後進Ｒ）、エアコンスイッチ（図外）のＯＮ／ＯＦＦ状態（ＯＮ，ＯＦＦ）も入力されるように構成されている。
車の現運転状態は、エンジンの回転周波数ω、変速器のシフトポジション（Ｄ，Ｎ，Ｒ）、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態（ＯＮ，ＯＦＦ）から特定する。
ここで、エンジンＥの回転周波数ωは、能動制御を有効に働かせるために特定される特定周波数ωｎの特定の用に供される。

また、上記エンジンＥの回転周波数ω（具体的には特定周波数）、変速器のシフトポジション（Ｄ，Ｎ，Ｒ）、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態（ＯＮ，ＯＦＦ）は、適応性を有するマップ制御にあって、データマップから適合マップデータを選択・特定するのに使用される。

１−３ エンジンマウント
本願で採用するエンジンマウント３は、所謂、加振器付マウントであり、例えば図２に示すような構成とされている。
図２に示すように、このエンジンマウント３は、筒状のケース３１内に、防振ゴム３２と、防振ゴム３２の下方にエンジンＥの動的変位を制御するための電磁式アクチュエータである加振器２を備えて構成されている。
防振ゴム３２の下部領域は、ケース３１の内壁に固定されると共に、その上部領域は固定金具３４に取り付けられている。この固定金具３４を収納するように防振ゴム３２にはストッパ部３２ａが、ケース３１の一端（図示、上側）に向けて設けられている。

固定金具３４の図示上側の軸心位置には、固定軸３５が軸方向に向けて取り付けられており、その先端がケース３１の一端側に設けた貫通穴３１ａから突出している。ここで、貫通穴３１ａの穴径は固定軸３５の軸径に対して大きく選択されており、互いの接触干渉が発生しないように構成されている。
一方、ケース３１の図示下側の他端には、固定軸３６が設けられている。

エンジンンマウント３は、固定軸３６によって車体Ｂに固定され、固定軸３５にエンジンＥを取り付けることにより、エンジンＥを支持する。結果、エンジン側から固定金具３４に伝わるエンジン振動に対して、制御装置Ｃからの制御指令に従って加振器２が相対動作することで、エンジンＥにより発生される振動が座席シート側に伝達されるのを低減することとなる。

１−４ 制御装置
制御装置Ｃは一般のＣＰＵを用いて構成されており、上述のように適応性を有するマップ制御部Ｃ１と、適応制御部Ｃ２とを備えて構成されている。
図１に示すように、前述のマップ制御部Ｃ１、適応制御部Ｃ２の他、制御形態選択部Ｃ３、周波数判定部Ｃ４、データマップ設定部Ｃ５、データマップ記憶部Ｃ６、実データ保持部Ｃ７及び出力処理部Ｃ８が設けられている。

制御形態選択部Ｃ３
前記制御形態選択部Ｃ３は、振動制御においてマップ制御を実行するにあたって、データマップ設定部Ｃ５による適応制御を実行して、データマップを生成・設定するか否かの選択判断を行う。

周波数判定部Ｃ４
周波数判定部Ｃ４は、前記適応性を有するマップ制御或いは適応制御の実行時において、制御対象とすべき周波数（最も制御効果を得やすい周波数）を特定周波数ωｎとして特定するとともに、この特定周波数の正弦波信号を下手側に送る部位である。
さらに具体的には、回転検出器ｓ１で検出されてくる現在のエンジンＥの回転周波数を考慮して、能動防振を実行するのに最も有効な周波数を特定周波数ωｎとするとともに、この周波数の回転信号を選択して下手側に送る。

データマップ設定部Ｃ５
データマップ設定部Ｃ５は、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行するに必要となるデータマップを，初期的に、或いは適宜、生成・設定する部位である。このデータマップ設定部Ｃ５により、運転状態毎に生成・設定されるデータマップが、データマップ記憶部Ｃ６に記憶され、マップ制御時に使用される。

データマップ記憶部Ｃ６
データマップ記憶部Ｃ６には、車両の運転状態に応じて、シートＳにおける防振を達成するために、加振器２に出力されるべき振幅値（電圧振幅）及び位相値が、予め記憶されている。これら振幅値及び位相値は、エンジンの回転周波数（ω複数種）、変速器のシフトポジション（Ｄ，Ｎ，Ｒの３種）、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ（ＯＮ、ＯＦＦの２種）で、区分されたものである。
マップ制御の実行に際しては、運転状態に従って、その時点での適合マップデータ（ＭＡＰａｍｐ，ＭＡＰｐｈ）を制御データに対する参考データとして呼び出すことができる。

実データ保持部Ｃ７
実データ保持部Ｃ７にあっては、検出系から得られる現在の回転周波数ω、実振幅Ｒｅａｍｐ、実位相Ｒｅｐｈが記憶・保持されるとともに、後述する過去の偏差Δ、適合マップデータから偏差Δを考慮して補償済みの適合マップデータを得る場合に使用する補償用のフィルター係数μ等も記憶・保持される。

出力処理部Ｃ８
出力処理部Ｃ８は、生成される制御データを加振器２の動作に適合する形態に変換するドライバーである。

以下、本願にいう適応性を有するマップ制御、適応制御、適応制御を利用したデータマップの作成の順に説明する。

１−４−１ 適応性を有するマップ制御
この制御を実行する場合の制御形態を、図３に示した。
同図において、振動発生源はエンジンＥであり、信号検出部は上述の検出系における実振幅及び実位相の検出部位であり、別途、検出される運転状態（シフトポジションＤ／Ｎ／Ｒ、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ）もマップ制御部Ｃ１に入力されてくる。このマップ制御部Ｃ１では、データマップ記憶部Ｃ６に記憶されたデータマップが使用される。
さらに、周波数判定部Ｃ４および実データ保持部Ｃ７は図１の説明で示したものである。

図３に示すように、このマップ制御部Ｃ１には、偏差演算部Ｃ１１と出力合成部Ｃ１２が備えられている。
偏差演算部Ｃ１１では、実際に検出される実振幅（電圧）、実位相、と、運転状態からデータマップを参照して特定される適合マップデータとの偏差が求められる。そして、前記出力合成部Ｃ１２で、導出された適合マップデータと偏差とを考慮して、本願の独特の制御データが導出される。
この制御データは、データマップから一意的に決定される適合マップデータを偏差に基づいて僅かに修正したものであり、実質、複数設けられるデータマップ間をシステムの運転状況に応じて補完したものとなっており、ここで、偏差が使用されることから、マップ制御において、その弱点となる適応性を補ったものとなる。

出力形態
出力合成部Ｃ１２で合成・生成された制御データは加振器２側に出力される。
ここで、加振器２側への制御データは電圧制御データであり、電圧振幅をａｍｐと、位相ｐｈとして、ｙ＝ａｍｐ×ｓｉｎ（ωｎ×ｔ＋ｐｈ）の形態をとる。ωｎは、先に説明した周波数判定部Ｃ４で特定された特定周波数ωｎを、さらにｔは時間を示す。

偏差演算部Ｃ１１及び出力合成部Ｃ１２
以下、これらの部位の働きに関して説明する。
制御データの記載形態としては、（振幅、位相）を一体として記載する。
さらに、時間ステップをｎで記載し、ｎ＋１等は時間の進行側を、ｎ−１、ｎ−２，・・・は、時間の後退側を示す。このサフィックスを記載しないものは、現時点のものに対応する。

ａ 合成信号の生成
合成信号の生成形態として、本願では４例を示す。
下記する、第一例は適合マップデータと偏差を使用する最も基本的な形態であり、第二例は過去値を使用する形態を、第三例はフィルター係数μを過去値毎に設ける形態を、第４例は、偏差の加重平均を使用する形態を示す。
何れの形態においても、データマップから運転状態に適合して抽出・特定される適合マップデータ（ＭＡＰａｍｐ、ＭＡＰｐｈ）に対して、偏差演算部Ｃ１１で適合マップデータと実データ（Ｒｅａｍｐ、Ｒｅｐｈ）との偏差Δが求められ、求められた偏差Δに基づいた補償が出力合成部Ｃ１２で適合マップデータに加えられ、補償済み適合マップデータが生成され、制御データとされる。
さらに具体的には制御データは下記の式に基づいて設定される。

第一の実施形態
［数１］
出力合成部Ｃ１２における処理
電圧：ａｍｐ（ｎ＋１）＝ＭＡＰａｍｐ−μ×ΔＡＭＰ
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝ＭＡＰｐｈ−μ×ΔＰＨ
ここで、
電圧：ΔＡＭＰ＝ＭＡＰａｍｐ−Ｒｅａｍｐ
位相：ΔＰＨ＝ＭＡＰｐｈ−Ｒｅｐｈ
μは補償用のフィルター係数である。

通常、この補償のためのフィルター係数μは０．０５〜０．２程度とする。ここで、偏差Δは先に説明した偏差演算部Ｃ１１において求められる。

上記の様にして設定される電圧振幅及び位相は、予め設定記憶されている、最適なマップデータを、現実に測定される実振幅及び実位相により補償したものとなる。
結果、このようにして求められる制御指令を利用することにより、運転状態から定まるマップデータに修正を加えた制御を実行でき、マップ制御に適応性を持たせることとなる。

さて、上記の例では、比較的単純な補償構成を示したが、以下に示すように、過去値を一度に演算して修正を行う（第二実施形態）、フィルター係数に過去時点毎の値を設定しておく（第三実施形態）、偏差の加重平均を取って、過去複数回Ｎに亘る偏差を考慮する修正を施すもの（第四実施形態）として、補償を行ってもよい。
これらの演算で使用する過去値は、先に示したように実データ保持部Ｃ７に記憶保持しておく。

第二実施の形態
数１に記載の形態に習って、この実施形態を記載すると以下のようになる。

［数２］
出力合成部Ｃ１２における処理
電圧：ａｍｐ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰａｍｐ−μ×ΔＡＭＰ（ｎ−１）−μ×ΔＡＭＰ（ｎ−２）・・・
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰｐｈ−μ×ΔＰＨ（ｎ−１）−μ×ΔＰＨ（ｎ−２）・・・

偏差演算部Ｃ１１に置ける偏差導出処理は、第一実施の形態で示したと同様に実行する。

第三実施の形態
数１に記載の形態に習って、この実施形態を記載すると以下のようになる。
［数３］
出力合成部Ｃ１２における処理
電圧：ａｍｐ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰａｍｐ−μ（ｎ−１）×ΔＡＭＰ（ｎ−１）−μ（ｎ−２）×ΔＡＭＰ（ｎ−２）・・
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰｐｈ−μ（ｎ−１）×ΔＰＨ（ｎ−１）−μ（ｎ−２）×ΔＰＨ（ｎ−２）・・

偏差演算部Ｃ１１に置ける偏差導出処理は、第一実施の形態で示したと同様に実行する。フィルタ係数μは、各時間ステップで独自のものとする。

第四実施の形態
数１に記載の形態に習って、この実施形態を記載すると以下のようになる。
［数４］
出力合成部Ｃ１２における処理
電圧：ａｍｐ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰａｍｐ−[μ×ΔＡＭＰ（ｎ−１）＋μ×ΔＡＭＰ（ｎ−２）・・]/Ｎ
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰｐｈ−[μ×ΔＰＨ（ｎ−１）＋μ×ΔＰＨ（ｎ−２）・・]/Ｎ
ここで、Ｎは、補償に使うデータ数である。

以上のようにして、運転状態に基づいて選択・特定される適合マップデータに実計測値に基づいて補償を施して制御データを得ることで、基本的にはマップ制御の形態を採用しながら、その制御に応答性を備えたものとすることができる。

さて、本願のマップ制御に関しては、実測値を利用して、適合マップデータの補償を実行するが、この実行の回数は、所謂、従来型のマップ制御のみを実行した場合の応答時間の１０％増までの時間とする。その時間内での微修正を施すことで、応答時間を損なわないで、適応性のあるマップ制御を実行できる。

１−４−２
適応制御
適応制御を実行する場合の制御形態を図４に示した。
図４において、振動発生源Ｅ、周波数判定部Ｃ４に関しては、図１に示す場合と同様である。
適応制御において採用する制御方法は、遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フィルタ（以下、ＤＸＨＳ ＬＭＳと記す）である。

この制御形態においては、振動発生源であるエンジンＥから、エンジン回転の振動が取り出されて周波数判定部Ｃ４にて、制御対象周波数である特定周波数ωｎの制御対象信号が選択され、正弦波の入力信号ｘとして適応フィルタＣ２２に出力される。
この入力信号ｘは、適応フィルタＣ２２のフィルタ係数により振幅補償及び位相補償され、かつ正弦波の出力信号ｙに合成されて出力される。出力信号ｙは、制御対象系の伝達経路（伝達関数Ｇ）４０を通過後、処理信号ｚとなる。
処理信号ｚにはエンジンＥの振動等が伝達系４１（伝達関数Ｇ′）を経て伝達される外力ｄが加算され、観測点において観測値として検出される。

振動制御においては振動検出器Ｓ２の検出値の目標は０であり、目標との差が誤差信号ｅになる。この誤差信号ｅと制御対象系の推定伝達関数Ｃ２３の推定値Ｇ＾を用い、デジタルフィルタＣ２４（ＤＸＨＳ ＬＭＳ）により適応フィルタＣ２２のフィルタ係数が逐次更新される。従って、適応制御にあっては、このフィルタ係数が、制御対象である加振器２に対する制御データを特定するものとなる。

１−４−３
データマップの生成
本願のマップ制御を実行する場合に使用するデータマップの生成・設定方法に関して、図５を参照して説明する。この生成・設定は、データ設定部Ｃ５により、システム１において先に説明した適応制御を行いながら、生成・設定時の車の運転状態に対応したデータマップが順次、生成・設定される。データマップの数は、先に説明した運転状態の種分けに従ったものとなる。

適応制御下にあるシステム１におけるデータマップの生成・設定手法を、図４に対応させて、図５に示した。
ここで、データ設定部Ｃ５の機能は、データマップの生成・設定時の運転状態の特定、及び、その制御状態における適応フィルタＣ２２のフィルタ係数のデータマップへの振幅・位相形態での写し込みということとなる。

即ち、上記した適応制御を逐次実行しながら、シフトポジションの変更、エアコンのＯＮ／ＯＦＦ、更には、エンジンＥの回転周波数の変化等の車の運転状態の変更が発生すると、デジタルフィルタ（ＤＸＨＳ ＬＭＳ）Ｃ２４によって適応フィルタＣ２２のフィルタ係数が更新され、その際に運転状態に対応した適応フィルタＣ２２のフィルタ係数の更新が発生する。よって、更新後のフィルタ係数に対応した振幅値、位相値の形態で、各運転状態信号に応じたデータマップを設定・記憶するのである。

データマップ設定部Ｃ５により実行されるデータマップの生成・設定フローを、図６に示した。
ステップ１（＃１）で運転状態情報の取り込みを継続しながら、ステップ２（＃２）で適応制御を実行する。ここでは、シフトポジションの変更、エアコンのＯＮ／ＯＦＦで運転状態を決めるものとして説明する。ステップ３（＃３）で、適応制御において認識されている誤差ｅの値が最小もしくは許容できる所定の範囲内になったと判断された際に、ステップ４（＃４）において、設定された適応フィルタＣ２２のフィルタ係数を、現状の運転状態で特定されるデータマップ箇所のマップデータとして、電圧振幅・位相の形態で記憶する。ステップ３（＃３）において誤差ｅの値が未だ最小になっていないと判断されれば、再度、適応制御を繰り返す。

その後、ステップ５（＃５）において、運転状態が変更されたか否かを判断し、運転状態が変更されていなければ、エンジンの回転数を変化させた後に、ステップ２（＃２）に戻って適応制御を実施し、エンジンの回転数以外は同じ運転条件下でマップデータの補充を行う。

一方、ステップ５（＃５）において、運転状態が変更されたと判断されれば、ステップ１（＃１）に戻り、上述の如き適応制御と、それによって設定されたフィルタ係数に対応するマップデータとしての記憶を、各種の運転状態下で繰り返し行う。

そして、適当な時間、適当な運転状態下で上述の如きマップデータの設定を行った後は、適応制御を行う必要はなく、本願独特の適応性を有するマップ制御により、応答性及び適応性に優れた能動防振制御を実施できる。

１−５ 故障判定
本願に係る故障判定システムは、図３に示す様に、振動発生源を有する装置の各種運転状態に対する加振器２への出力制御電圧に関する最適値データと、異常判定用の異常判定データとを備え、制御時の運転状態に適合する最適値データと実振動との偏差を求め、この偏差と異常判定データの範囲との関係に基づいて、実振動が異常か否かを判定する異常判定部Ｃ１３を備える。
尚、本願に係る故障判定システムは、振動検出器Ｓ２において検出される実振幅ａｍｐ、実位相ｐｈを用いて故障判定を行うので、他のセンサ類を必要とせず、低コスト且つ簡易な構成で故障判定が行えるのである。

本願に係る故障判定システムは、前述の制御装置Ｃのマップ制御部Ｃ１に構築されており、最適値データに対する実測定データの偏差の演算には、マップ制御に用いる偏差演算部Ｃ１１を利用する。
ここでの最適値データは、マップ制御に用いるデータマップであり、運転状態（エンジンＥの回転周波数ωを含む）に従って特定される。即ち、故障判定に用いる偏差は、マップ制御のために算出する偏差ΔＡＭＰをそのまま異常判定部Ｃ１３に対して出力する。尚、本願に係る偏差演算部Ｃ１１は、エンジンＥが駆動しているときには常に偏差ΔＡＭＰの算出を行い、車両の走行・停止状態に拘わらず常に故障判定が実施されるように構成する。

データマップ記憶部Ｃ６には、故障判定に用いる異常判定データＡＭＰｔｈが予め記憶されている。この異常判定データＡＭＰｔｈは、加振器２に印加することのできる電圧の最大値を基に設定されている。故障判定の実行に際しては、異常判定部Ｃ１３側が、データマップ記憶部Ｃ６から異常判定データＡＭＰｔｈを呼び出して利用する。

異常判定部Ｃ１３は、偏差演算部Ｃ１１で求めた偏差ΔＡＭＰと異常判定データＡＭＰｔｈとを比較することによって、振動検出器Ｓ２の故障を判定する。
詳細には、偏差演算部Ｃ１１から偏差ΔＡＭＰが出力されると、周波数判定部Ｃ４から出力されるエンジンＥの回転周波数ωに応じた異常判定データＡＭＰｔｈをデータマップ記憶部Ｃ６から呼び出す。そして、偏差ΔＡＭＰと呼び出した異常判定データＡＭＰｔｈとを比較する。偏差ΔＡＭＰが異常判定データＡＭＰｔｈの範囲を超えた場合には、振動検出器Ｓ２に異常が発生した可能性があると判定する。

出力合成部Ｃ１２は、故障が発生したと判定された場合、故障発生時の異常なデータが加振器２のマップ制御や適応制御に反映されるのを防止するため、数５に示すように、故障が判定される１つ前の実振幅（電圧振幅）及び実位相を現実振幅及び現実位相として設定する。

［数５］
電圧：ａｍｐ（ｎ＋１）＝ａｍｐ（ｎ−１）
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝ｐｈ（ｎ−１）

以上の構成を採用することで、エンジンユニットの温度、経時変化等が発生しても、振動検出器の異常を常にチェックする制御を実行できる。

本願の制御方法を使用するアクティブマウント制御システムの全体構成を示す図 エンジンマウントの断面構成を示す図 本願に係る応答性を備えたマップ制御実行時の制御構成を示す図 適応制御実行時の制御形態を示す図 マップ制御において使用するマップの生成・設定状態を示す図 マップの生成・設定時の処理フローを示す図

１ アクティブマウント制御システム
２ 加振器
３ エンジンマウント
３１ ケース
３２ 防振ゴム
３４ 固定金具
３５ 固定具
３６ 固定軸
４０ 制御対象系の伝達経路
４１ 伝達系
Ｂ 車体
Ｃ 制御装置
Ｃ１ マップ制御部
Ｃ２ 適応制御部
Ｃ３ 制御形態選択部
Ｃ４ 周波数判定部
Ｃ５ データマップ設定部
Ｃ６ データマップ記憶部
Ｃ７ 実データ保持部
Ｃ８ 出力処理部
Ｃ１１ 偏差演算部
Ｃ１２ 出力合成部
Ｃ１３ 異常判定部
Ｅ エンジン
Ｓ シート
ｓ１ 回転検出器
ｓ２ 振動検出器

Claims (5)

1. 振動発生源を有する装置における振動抑制を制御目的とし、制御対象である加振器を備えるとともに、前記装置の振動抑制箇所における実振動を測定する振動検出器とを備え、
   前記振動検出器は、測定結果を電圧に関するデータとして出力し、
   前記振動検出器の測定結果に基づいて、前記実振動を制御すべく、前記加振器に対する制御データである電圧制御データを、電圧振幅及びその位相として生成・出力する制御部を備えた能動防振システムの故障判定方法であって、
   前記装置の運転状態毎に前記装置の振動が最適となるよう設定された前記加振器への前記電圧制御データに関する最適値データと、異常判定用の異常判定データとを備え、
   前記制御部が、制御時の運転状態に適合する前記最適値データと前記振動検出器の前記測定結果との偏差を求めると共に、前記偏差に基づいて前記最適値データを前記振動が残存するように補償して生成し、
   当該補償する前の最適値データとは異なるように前記補償して生成された最適値データから前記電圧制御データを生成すると共に、前記生成された電圧制御データを前記加振器に入力して前記振動抑制を行い、
   演算導出される前記偏差が、前記異常判定データの範囲内である場合には、前記能動防振システムが正常であると判定する能動防振システムの故障判定方法。
2. 振動発生源を有する装置における振動抑制を制御目的とし、制御対象である加振器を備えるとともに、前記装置の振動抑制箇所における実振動を測定する振動検出器とを備え、
   前記振動検出器は、測定結果を電圧に関するデータとして出力し、
   前記振動検出器の測定結果に基づいて、前記実振動を制御すべく、前記加振器に対する制御データである電圧制御データを、電圧振幅及びその位相として生成・出力する制御部を備えた能動防振システムであって、
   前記装置の運転状態毎に前記装置の振動が最適となるよう設定された前記加振器への前記電圧制御データに関する最適値データと、異常判定用の異常判定データとを備え、
   制御時の運転状態に適合する前記最適値データの振幅と前記振動検出器の前記測定結果の振幅との偏差を求める偏差演算部を備えるとともに、
   前記制御部が前記偏差に基づいて前記最適値データを前記振動が残存するように補償して生成し、当該補償する前の最適値データとは異なるように前記補償して生成された最適値データから前記電圧制御データを生成すると共に、前記生成された電圧制御データを前記加振器に入力して前記振動抑制を行い、
   演算導出される前記偏差が、前記異常判定データの範囲内である場合には、前記能動防振システムが正常であると判定する異常判定部を備えた能動防振システム。
3. 前記偏差が、前記異常判定データの範囲を超えた場合に、前記振動検出器に異常が発生した可能性があると判定する請求項２記載の能動防振システム。
4. 前記振動発生源としてのエンジンを備えた車両の振動抑制を制御目的とし、前記エンジンの回転数に従って、前記最適値データが特定される請求項２又は３記載の能動防振システム。
5. 前記エンジンの回転数を検出する回転検出器を備え、エンジン回転が検出されている状態において、常時、前記異常判定部による異常判定を実行する請求項４記載の能動防振システム。

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