JPH0972375A - Active damping device - Google Patents

Active damping device

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JPH0972375A
JPH0972375A JP8174906A JP17490696A JPH0972375A JP H0972375 A JPH0972375 A JP H0972375A JP 8174906 A JP8174906 A JP 8174906A JP 17490696 A JP17490696 A JP 17490696A JP H0972375 A JPH0972375 A JP H0972375A
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JP
Japan
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vibration
signal
damping device
active
filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8174906A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoji Yamada
知司 山田
Mitsuo Inagaki
稲垣  光夫
Yoriaki Ando
順明 安藤
Hisanaga Matsuoka
久永 松岡
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
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  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the generation of vibration by updating the filter factor of an FIR filter so that an addition signal level from an adding part is minimized. SOLUTION: A controller 1 to control operation of an actuator 3 comprises an FIR filter 14 to generate a control waveform signal S (t) having the same frequency and amplitude and opposite phase as those of vibration 5 through regulation of the phase and amplitude of a signal R (t); and a simulation part 7 for updating relating factors. The simulation part 7 comprises a first model forming part 8 to be inputted a signal R' (t) from a sign wave producing part 17; and an adaptive FIR filter 12 to update the filter factor of an FIR filter 14 to which a signal X (t) is inputted. An output signal N (t) from a first adding part 15 and an output signal Y (t) from the adaptive FIR filter 12 are added to generate an error signal e (t). A second addition part 16 is provided to output a signal to the adaptive FIR filter 12 so that the error signal e (t) is minimized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は制御対象の振動に対
して、これと周波数が同一でかつ逆位相で振幅が同一の
振動を付加させることにより、制御対象の振動を低減さ
せるアクティブ制振装置に関し、例えば車両の操舵を行
うステアリングの制振や車両のシートの制振に用いて好
適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active vibration damping device for reducing the vibration of a controlled object by adding the vibration having the same frequency and the opposite phase and the same amplitude to the vibration of the controlled object. With regard to the above, the present invention is suitable for use in, for example, damping of steering for steering a vehicle and damping of a vehicle seat.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の従来技術の一例として、図12
に示すアクティブ制振装置が知られている。この技術
は、振動5に加振力を付与して振動5を低減させるアク
チュエータ3と、振動5を低減した結果を検出する振動
検出センサ4と、この振動検出センサ4の検出結果に基
づいてアクチュエータ3の作動を制御するコントローラ
1とを主要部として以下のように構成される。
2. Description of the Related Art As an example of this type of prior art, FIG.
An active vibration damping device shown in is known. This technique is based on an actuator 3 that applies an exciting force to the vibration 5 to reduce the vibration 5, a vibration detection sensor 4 that detects the result of the reduction of the vibration 5, and an actuator based on the detection result of the vibration detection sensor 4. The controller 1 for controlling the operation of the control unit 3 and the main unit 3 are configured as follows.

【0003】コントローラ1には、振動検出センサ4か
らの電圧信号D(t)および参照信号源2からの参照信
号R(t)が入力されるとともに、振動5と同周波数、
同振幅、逆位相の制御波形信号S(t)をアクチュエー
タ3へ出力する。このコントローラ1は、参照信号R
(t)の位相と振幅を調整して振動5と同周波数、同振
幅、逆位相の制御波形信号S(t)を形成するFIR
(Finite Impulse Response)フィルタ14と、FIRフ
ィルタ14の係数更新を行うためのシミュレーション部
7とを有する。
The controller 1 receives the voltage signal D (t) from the vibration detection sensor 4 and the reference signal R (t) from the reference signal source 2 and has the same frequency as the vibration 5.
The control waveform signal S (t) having the same amplitude and opposite phase is output to the actuator 3. This controller 1 uses a reference signal R
FIR that adjusts the phase and amplitude of (t) to form a control waveform signal S (t) having the same frequency, same amplitude, and opposite phase as the vibration 5.
It has a (Finite Impulse Response) filter 14 and a simulation unit 7 for updating the coefficient of the FIR filter 14.

【0004】このシミュレーション部7は、参照信号R
(t)が入力されるFIRフィルタからなるモデル形成
部8(図中ハットCの記号で表す)と、モデル形成部8
により補正された信号X(t)を入力しFIRフィルタ
14のフィルタ係数を更新するアダプティブFIRフィ
ルタ12とを具備する。モデル形成部8は、アクチュエ
ータ3と振動検出センサ4との間の振動の伝達関数Hの
モデルを推定して、この伝達関数Hのモデルにより参照
信号R(t)を信号X(t)に補正し、アダプティブF
IRフィルタ12へ入力する。このように、参照信号R
(t)をモデル形成部8により補正するのは、アクチュ
エータ3の配設位置と振動検出センサ4の配設位置との
間の振動の伝達特性を補正するためである。
The simulation unit 7 uses a reference signal R
A model forming unit 8 (represented by a symbol of a hat C in the figure) including a FIR filter to which (t) is input, and a model forming unit 8
The adaptive FIR filter 12 which receives the signal X (t) corrected by the above and updates the filter coefficient of the FIR filter 14 is provided. The model forming unit 8 estimates a model of a transfer function H of vibration between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4, and corrects the reference signal R (t) to a signal X (t) by the model of this transfer function H. And adaptive F
Input to the IR filter 12. Thus, the reference signal R
The reason why (t) is corrected by the model forming unit 8 is to correct the transmission characteristic of vibration between the arrangement position of the actuator 3 and the arrangement position of the vibration detection sensor 4.

【0005】さらに、アダプティブFIRフィルタ12
は、振動検出センサ4の電圧信号D(t)を誤差信号と
して入力し、この誤差信号を最小にさせるようにフィル
タ係数の更新を行い、このフィルタ係数をFIRフィル
タ14へコピーすることによりFIRフィルタ14のフ
ィルタ係数を更新する。このようにして、振動に、これ
と周波数が同一でかつ逆位相で振幅が同一の制御振動を
付加させることにより、振動の低減を図っている。
Further, the adaptive FIR filter 12
Inputs the voltage signal D (t) of the vibration detection sensor 4 as an error signal, updates the filter coefficient so as to minimize this error signal, and copies this filter coefficient to the FIR filter 14 to obtain the FIR filter. 14 filter coefficients are updated. In this way, the vibration is reduced by adding the control vibration having the same frequency and the opposite phase and the same amplitude to the vibration.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、FIRフィルタ14のフィルタ係数は、ア
ダプティブFIRフィルタ12のフィルタ係数をコピー
して使用しているため、FIRフィルタ14が使用する
フィルタ係数は、アダプティブFIRフィルタ12より
も1サンプリング周期遅れたフィルタ係数を用いること
になり、この結果時間遅れが生じ振動の変化に対する追
従性に欠けるという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional technique, since the filter coefficient of the FIR filter 14 is used by copying the filter coefficient of the adaptive FIR filter 12, the filter coefficient used by the FIR filter 14 is , A filter coefficient that is delayed by one sampling period from the adaptive FIR filter 12 is used, and as a result, a time delay occurs and there is a problem in that the ability to follow changes in vibration is lacking.

【0007】そこで、本発明は、制御対象の振動に対し
て、これと周波数が同一でかつ逆位相で振幅が同一の振
動を付加させることにより、制御対象の振動を低減させ
るに際し、振動の変化に対する追従性が良くなり、振動
の低減を図ることができるアクティブ制振装置を提供す
ることを目的とする。
Therefore, according to the present invention, when the vibration of the controlled object is reduced by adding the vibration having the same frequency and the opposite phase and the same amplitude to the vibration of the controlled object. It is an object of the present invention to provide an active vibration damping device that can improve the followability with respect to and reduce vibration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1記載の技術手段を採用する。この技術手段に
よれば、加算部において、第2のモデル形成部の出力、
振動検出センサの出力およびアダプティブFIRフィル
タの出力を加算する。そして、この加算部から出力され
る加算信号レベルが最小になるように前記FIRフィル
タのフィルタ係数を更新する。この結果、FIRフィル
タがアダプティブFIRフィルタよりも1サンプリング
周期遅れたフィルタ係数を用いることに起因する誤差が
補正され、制御対象の振動に対する追従性が良くなり処
理精度が向上する。
In order to achieve the above object, the technical means according to claim 1 is adopted. According to this technical means, in the addition unit, the output of the second model formation unit,
The output of the vibration detection sensor and the output of the adaptive FIR filter are added. Then, the filter coefficient of the FIR filter is updated so that the level of the added signal output from the adder unit is minimized. As a result, the error caused by the FIR filter using the filter coefficient that is delayed by one sampling period from the adaptive FIR filter is corrected, the followability to the vibration of the controlled object is improved, and the processing accuracy is improved.

【0009】請求項2に記載の技術手段によれば、サイ
ン波形生成部が、振動と相関の高い矩形波の参照信号を
サイン波形に変換する。この結果、矩形波の信号に含ま
れる高調波成分が除去されるので、FIRフィルタ及び
アダプティブFIRフィルタはサイン波だけを処理すれ
ば良くなり処理量を削減することができ、処理速度を速
めることが可能となる。また、処理量を削減することに
より、制御の発散も防止することができ、振動の変化に
対する追従性が向上する。
According to the second aspect of the present invention, the sine waveform generating section converts the rectangular wave reference signal having a high correlation with vibration into a sine waveform. As a result, since the harmonic components included in the rectangular wave signal are removed, the FIR filter and the adaptive FIR filter only need to process the sine wave, and the processing amount can be reduced and the processing speed can be increased. It will be possible. Further, by reducing the processing amount, it is possible to prevent the divergence of the control and improve the followability to the change of the vibration.

【0010】請求項3に記載の技術手段によれば、前記
サイン波形生成部が、内燃機関を搭載した車両の内燃機
関回転信号の矩形波をサイン波形に変換する。これは、
例えばステアリングの振動の成分は、内燃機関の爆発次
数成分が支配的であることに基づき内燃機関の回転信号
の矩形波をサイン波形に変換している。従って、内燃機
関の回転信号を参照信号とし、サイン波形に変換して用
いることにより、ステアリングの振動を効果的に低減す
ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the sine waveform generator converts the rectangular wave of the internal combustion engine rotation signal of the vehicle equipped with the internal combustion engine into a sine waveform. this is,
For example, a steering vibration component converts a rectangular wave of a rotation signal of the internal combustion engine into a sine waveform because the explosion order component of the internal combustion engine is dominant. Therefore, the vibration of the steering can be effectively reduced by using the rotation signal of the internal combustion engine as the reference signal and converting it into a sine waveform.

【0011】請求項4に記載の技術手段によれば、前記
サイン波形生成部が、内燃機関を搭載した車両の内燃機
関回転信号の矩形波をサイン波形に変換する。これは、
例えば車両がアイドリング状態の時のシートの振動成分
は、内燃機関の爆発次数成分が支配的であることに基づ
き内燃機関の回転信号を参照信号とし、サイン波形に変
換して用いることにより、シートの振動を効果的に低減
することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the sine waveform generating section converts a rectangular wave of an internal combustion engine rotation signal of a vehicle equipped with an internal combustion engine into a sine waveform. this is,
For example, the vibration component of the seat when the vehicle is in the idling state is based on the fact that the explosion order component of the internal combustion engine is predominant and the rotation signal of the internal combustion engine is used as a reference signal, and is converted into a sine waveform for use. Vibration can be effectively reduced.

【0012】請求項5に記載の技術手段によれば、前記
サイン波形生成部が、車両の車輪速度信号の矩形波をサ
イン波形に変換する。これは、例えば車両が走行状態の
時のシートの振動成分は、車輪の回転に同期した振動成
分が支配的であることに基づき車輪の回転信号を参照信
号とし、サイン波形に変換して用いることにより、シー
トの振動を効果的に低減することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the sine waveform generator converts the rectangular wave of the vehicle wheel speed signal into a sine waveform. This is because, for example, the vibration component of the seat when the vehicle is in a running state is dominated by the vibration component synchronized with the rotation of the wheel. Thereby, the vibration of the seat can be effectively reduced.

【0013】請求項6に記載の技術手段によれば、前記
コントローラを並列に並べ、複数の周波数を同時にアク
ティブ制御する。この結果、各コントローラにて異なる
周波数に対応した制御波形信号を生成するため、異なる
周波数を同時にアクティブ制御することができる。ま
た、請求項7に記載の技術手段によれば、前記第1およ
び第2のモデル形成部はFIRフィルタを有し、このF
IRフィルタ長は、フィルタ係数の観察からインパルス
を含むだけのタップ数となるように設定される。この結
果、適切なフィルタ長となり、処理量の低減、処理の高
速化を達成することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the controllers are arranged in parallel and a plurality of frequencies are simultaneously active-controlled. As a result, each controller generates control waveform signals corresponding to different frequencies, so that different frequencies can be simultaneously active-controlled. Further, according to the technical means of claim 7, the first and second model forming sections have FIR filters, and
The IR filter length is set so that the number of taps includes only impulses from the observation of the filter coefficient. As a result, the filter length becomes appropriate, and the processing amount can be reduced and the processing speed can be increased.

【0014】なお、アクチュエータは請求項8に記載の
技術手段のように、ヨークと磁石とを振動させて、この
振動する際に発生する慣性力の反力を加振力としてもよ
い。
The actuator may vibrate the yoke and the magnet, and the reaction force of the inertial force generated when vibrating may be used as the exciting force.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明のアクティブ制振装
置の一実施形態について図面を参照して説明する。 〔第1の実施形態〕本実施形態は、アクティブ制振装置
を車両の操舵を行うステアリングの制振に適用したもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the active vibration damping device of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] In this embodiment, an active vibration damping device is applied to vibration damping of a steering for steering a vehicle.

【0016】図1は、車両100のステアリング101
の制振に適用したアクティブ制振装置のシステム構成図
を示すものである。図1に示すように、ステアリング1
01の振動に対して制振力を付与するアクチュエータ3
と、ステアリング101の振動を低減した結果を検出す
る振動検出センサ4と、この振動検出センサ4の測定結
果に基づいて前記アクチュエータ3の作動を制御するコ
ントローラ1とを備えている。
FIG. 1 shows a steering wheel 101 of a vehicle 100.
2 is a system configuration diagram of an active vibration damping device applied to the vibration damping of FIG. As shown in FIG. 1, the steering wheel 1
Actuator 3 for giving damping force to the vibration of 01
And a vibration detection sensor 4 for detecting the result of reducing the vibration of the steering wheel 101, and a controller 1 for controlling the operation of the actuator 3 based on the measurement result of the vibration detection sensor 4.

【0017】このコントローラ1は、クランク角センサ
2から(図示しない)エンジン回転信号である矩形波の
パルス信号R(t)を参照信号として入力するととも
に、これをサイン波形に変換して信号R’(t)として
FIRフィルタ(Finite Impulse Response )14及
び第1のモデル形成部8(図中ハットCで表す)に出力
するサイン波形生成部17と、サイン波形に変換された
参照信号R’(t)の位相と振幅を調整して振動5と同
周波数、同振幅、逆位相の制御波形信号S(t)を形成
するFIRフィルタ14と、FIRフィルタ14の係数
更新を行うためのシミュレーション部7と、アクチュエ
ータ3と振動検出センサ4との間の振動5の伝達関数を
推定するための推定部6とを備えている。なお、参照信
号R(t)をエンジン回転信号を用いて作成する理由
は、ステアリングの振動の成分は、エンジンの爆発1次
成分が支配的であるという知見に基づいている。
The controller 1 receives a rectangular wave pulse signal R (t), which is an engine rotation signal (not shown), from the crank angle sensor 2 as a reference signal, and converts it into a sine waveform to obtain a signal R '. As (t), a sine waveform generation unit 17 that outputs to the FIR filter (Finite Impulse Response) 14 and the first model formation unit 8 (represented by a hat C in the figure), and a reference signal R ′ (t converted to a sine waveform. ) Is adjusted to form a control waveform signal S (t) having the same frequency, same amplitude, and opposite phase as the vibration 5, and a simulation unit 7 for updating the coefficient of the FIR filter 14. , And an estimation unit 6 for estimating the transfer function of the vibration 5 between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4. The reason why the reference signal R (t) is created using the engine rotation signal is based on the finding that the primary component of the engine explosion is the dominant component of the steering vibration.

【0018】推定部6は、アクチュエータ3と振動検出
センサ4との間の振動5の伝達関数を推定したモデルに
よりFIRフィルタ14の制御波形信号S(t)を補正
する第2のモデル形成部8’(図中ハットCで表す)
と、第2のモデル形成部8’の出力を反転して振動検出
センサ4からの信号D(t)を加算して振動の推定値N
(t)を出力する第1の加算部15とを有する。
The estimation unit 6 corrects the control waveform signal S (t) of the FIR filter 14 by the model in which the transfer function of the vibration 5 between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4 is estimated. '(Represented by hat C in the figure)
Then, the output of the second model forming unit 8 ′ is inverted and the signal D (t) from the vibration detection sensor 4 is added to the estimated value N of vibration.
And a first addition unit 15 that outputs (t).

【0019】一方、シミュレーション部7は、サイン波
形生成部17からの信号R’(t)が入力される第1の
モデル形成部8(図中ハットCで表す)と、この第1の
モデル形成部8により補正された信号X(t)が入力さ
れFIRフィルタ14のフィルタ係数を更新するアダプ
ティブFIRフィルタ12と、前記第1の加算部15の
出力信号N(t)とアダプティブFIRフィルタ12の
出力信号Y(t)とを加算して誤差信号e(t)を形成
し、この誤差信号e(t)を最小にさせるようにアダプ
ティブFIRフィルタ12へ信号を出力する第2の加算
部16とを有する。なお、第1の加算部15及び第2の
加算部16が本発明の加算部に該当する。
On the other hand, the simulation section 7 includes a first model forming section 8 (represented by a hat C in the figure) to which the signal R '(t) from the sine waveform generating section 17 is input, and the first model forming section. The adaptive FIR filter 12 that receives the signal X (t) corrected by the unit 8 and updates the filter coefficient of the FIR filter 14, the output signal N (t) of the first adding unit 15, and the output of the adaptive FIR filter 12 The signal Y (t) is added to form the error signal e (t), and the second adder 16 for outputting the signal to the adaptive FIR filter 12 so as to minimize the error signal e (t). Have. The first adder 15 and the second adder 16 correspond to the adder of the present invention.

【0020】図2は、アクティブ制振装置のステアリン
グ101への取り付け状態を示す構成図を示すものであ
る。図2に示すように、アクチュエータ3は、車両10
0の操舵を行うステアリング101のシャフト部102
に付設して設けられるとともに、振動検出センサ4は、
前記アクチュエータ3に付設して設けられている。コン
トローラ1は、インスツルメンタルパネル103内に設
けられ、上述したように、振動検出センサ4からの電圧
信号D(t)が入力されるとともに、アクチュエータ3
へ制御波形信号S(t)を出力するよう構成されてい
る。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a mounting state of the active vibration damping device on the steering wheel 101. As shown in FIG. 2, the actuator 3 is connected to the vehicle 10
Shaft 102 of steering 101 for steering 0
The vibration detection sensor 4 is attached to the
It is attached to the actuator 3. The controller 1 is provided in the instrumental panel 103, receives the voltage signal D (t) from the vibration detection sensor 4 and also receives the actuator 3 as described above.
Is configured to output a control waveform signal S (t).

【0021】図3は、前記アクチュエータ3の断面構成
図を示すものである。図3に示すように、前記アクチュ
エータ3は、永久磁石104とヨーク部105とコイル
部106とを主要部として以下のように構成されてい
る。すなわち、上記ヨーク部105は、ケース111内
にバネ107を介して中立位置に保持されるとともに、
軸108に沿って移動可能なようにベアリング109が
設けられている。さらに、このヨーク部105には永久
磁石104が配設されるとともに、この永久磁石104
と所定の間隔をおいて対向する位置にコイル部106が
設けられている。
FIG. 3 is a sectional view of the actuator 3. As shown in FIG. 3, the actuator 3 is configured as follows with the permanent magnet 104, the yoke portion 105, and the coil portion 106 as main parts. That is, the yoke portion 105 is held in the case 111 at the neutral position via the spring 107, and
A bearing 109 is provided so as to be movable along the shaft 108. Further, a permanent magnet 104 is arranged on the yoke portion 105, and the permanent magnet 104 is
A coil portion 106 is provided at a position opposed to the coil portion 106 at a predetermined interval.

【0022】そして、上記永久磁石104とヨーク部1
05とからなる磁気回路には、図中矢印で示すように軸
108へ向かう中心向きの磁束が存在し、上記コイル部
106に通電することにより、フレミングの法則によっ
て発生する電磁力が上下方向に生じることになり、この
電磁力によってヨーク部105及び永久磁石104を可
動質量として振動110を発生させ、この振動する際に
発生する慣性力の反力を加振力としている。
Then, the permanent magnet 104 and the yoke portion 1 are
In the magnetic circuit composed of 05 and 05, there is a magnetic flux directed toward the center toward the axis 108 as shown by the arrow in the figure, and when the coil portion 106 is energized, the electromagnetic force generated by the Fleming's law moves vertically. Due to this electromagnetic force, the yoke portion 105 and the permanent magnet 104 are used as movable masses to generate vibrations 110, and the reaction force of the inertial force generated at the time of this vibration is used as the exciting force.

【0023】次に、図4は、図1のサイン波形生成部1
7で矩形波のパルス信号R(t)からサイン波形が生成
される過程を説明する図である。このサイン波形生成部
17では、図4(a)のような矩形波のパルス信号の立
上がりを、図4(b)のように検出し、この立上がり信
号の間隔t1 、t2 、t3 、…、tn 、を検出する。こ
のようにして算出した間隔tnから、数式1のようにし
て、サイン波形R’(t)を形成する。
Next, FIG. 4 shows the sine waveform generator 1 of FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process in which a sine waveform is generated from a rectangular pulse signal R (t) in FIG. The sine waveform generator 17 detects the rising edge of the rectangular pulse signal as shown in FIG. 4A as shown in FIG. 4B, and the intervals t1, t2, t3, ..., Tn of the rising signals. , To be detected. From the interval tn calculated in this way, the sine waveform R '(t) is formed as in Expression 1.

【0024】[0024]

【数1】R’(t)=Asin(2π/tn ) このようにして、矩形波のパルス信号R(t)に含まれ
る高調波成分を除去するので、FIRフィルタ14及び
アダプティブFIRフィルタ12はサイン波R’(t)
だけを処理すれば良くなり処理量を削減することがで
き、処理速度を速めることが可能となる。また、処理量
を削減することにより、制御の発散も防止することがで
き、振動の変化に対する追従性が向上する。
## EQU1 ## R '(t) = Asin (2.pi./tn) In this way, since the harmonic components included in the rectangular wave pulse signal R (t) are removed, the FIR filter 14 and the adaptive FIR filter 12 are Sine wave R '(t)
Therefore, it is possible to reduce the amount of processing and to increase the processing speed. Further, by reducing the processing amount, it is possible to prevent the divergence of the control and improve the followability to the change of the vibration.

【0025】次に、上記構成を有するアクティブ制振装
置の制御の流れについて以下説明する。図11は、コン
トローラ1の全体の制御アルゴリズムを説明するフロー
チャートであり、まずステップ31においてモデル推定
モードか否かを判断する。このモデル推定モードとは、
例えば振動検出センサ4付近に物体が置かれた場合等に
アクチュエータ3と振動検出センサ4との間の振動の伝
達特性が変化した際に実行されるものであり、一度伝達
特性が設定されると伝達特性に変化が生じない間はモデ
ル推定モードは必要ないと判断される。続いて、伝達特
性が変化してモデル推定モードが必要であると判断され
るとステップ32に進みモデル推定モードの処理を実行
する。
Next, the control flow of the active vibration damping device having the above-mentioned structure will be described below. FIG. 11 is a flowchart for explaining the overall control algorithm of the controller 1. First, in step 31, it is determined whether or not the model estimation mode is set. What is this model estimation mode?
For example, when an object is placed near the vibration detection sensor 4 or the like, it is executed when the transmission characteristic of vibration between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4 changes, and once the transmission characteristic is set. It is judged that the model estimation mode is not necessary while the transfer characteristic does not change. Then, when it is determined that the transfer characteristic has changed and the model estimation mode is necessary, the process proceeds to step 32 and the model estimation mode process is executed.

【0026】このモデル推定モードの処理について、図
5及び図6を参照して説明する。このモデル推定モード
は、第1及び第2のモデル形成部8、8’でのアクチュ
エータ3と振動検出センサ4との間の振動の伝達特性の
モデルを推定するものであり、これについて図5のブロ
ック図を参照して説明する。図5に示すように、コント
ローラ1は、上述した構成に加えて、ランダムノイズ信
号S’(t)を発生しアクチュエータ3に出力するラン
ダムノイズ発生器22と、ランダムノイズ発生器22か
らのランダムノイズS’(t)及び振動検出センサ4か
らの信号D’(t)を入力してモデルを推定するモデル
推定部25とを有する。このモデル推定部25は、フー
リエ変換部、逆フーリエ変換部、その他の演算部からな
る。この推定により第1及び第2のモデル形成部8、
8’を構成するFIRフィルタのフィルタ係数が、以下
のようにして、決定されるが、同時に必要なフィルタ係
数の長さが適切にできるため、これに伴って、計算量を
適切にできる。なお、この推定はアクチュエータ3及び
センサーマイク4の位置決め後に行われる。
The process of this model estimation mode will be described with reference to FIGS. 5 and 6. This model estimation mode estimates a model of vibration transfer characteristics between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4 in the first and second model forming units 8 and 8 ′, which is shown in FIG. This will be described with reference to the block diagram. As shown in FIG. 5, in addition to the configuration described above, the controller 1 includes a random noise generator 22 that generates a random noise signal S ′ (t) and outputs the random noise signal S ′ (t) to the actuator 3, and random noise from the random noise generator 22. The model estimating unit 25 estimates the model by inputting S ′ (t) and the signal D ′ (t) from the vibration detection sensor 4. The model estimation unit 25 includes a Fourier transform unit, an inverse Fourier transform unit, and other calculation units. Based on this estimation, the first and second model forming units 8,
Although the filter coefficient of the FIR filter forming 8'is determined as follows, the length of the required filter coefficient can be made appropriate at the same time, and accordingly, the amount of calculation can be made appropriate. Note that this estimation is performed after positioning the actuator 3 and the sensor microphone 4.

【0027】図6は図5のモデル推定部25において、
第1及び第2のモデル形成部8、8’のFIRフィルタ
の係数を推定するフローチャートである。なお、データ
処理は図示しないA/D変換器(Analog to Digital Co
nverter)されたディジタルデータを用いて行われる。ま
ず、ステップS11において、ランダムノイズ発生器2
2にてサンプリングクロックの時刻tのランダムノイズ
信号S’(t)を発生させる。
FIG. 6 shows the model estimating section 25 of FIG.
It is a flowchart which estimates the coefficient of the FIR filter of the 1st and 2nd model formation part 8 and 8 '. Data processing is performed by an A / D converter (Analog to Digital Co
nverter) performed digital data. First, in step S11, the random noise generator 2
At 2, a random noise signal S ′ (t) at time t of the sampling clock is generated.

【0028】ステップS12においては、振動検出セン
サ4にてその位置の振動レベルを電圧信号D’(t)に
変換しコントローラ1に入力する。続いて、ステップS
13では、サンプリングクロック時刻tとデータ数N個
とを比較し、t<Nが成立するか否かを判断する。この
ステップS13における判断が「YES」であればステ
ップS14に進みサンプリングクロックを1クロックだ
け増加させてステップS11に戻りステップS11〜S
13を繰り返す。
In step S12, the vibration detection sensor 4 converts the vibration level at that position into a voltage signal D '(t) and inputs it to the controller 1. Then, step S
At 13, the sampling clock time t is compared with the number of data N, and it is determined whether t <N holds. If the determination in step S13 is "YES", the process proceeds to step S14, the sampling clock is increased by one clock, and the process returns to step S11 to steps S11 to S11.
Repeat 13.

【0029】一方、ステップS13において、「NO」
と判断されると、ステップS15に進む。以下のステッ
プS15〜S17においては、アクチュエータ3と振動
検出センサ4との間の伝達関数Hから、第1及び第2の
モデル形成部8、8’のフィルタ係数を推定する。ま
ず、ステップS15において、ランダムノイズ信号S’
(t)と電圧信号D’(t)をフーリエ変換し、S
(f)とD(f)とを得る。ここで、(f)のデータは
周波数軸上の複素数である。
On the other hand, in step S13, "NO"
If it is determined, the process proceeds to step S15. In steps S15 to S17 described below, the filter coefficients of the first and second model forming units 8 and 8 ′ are estimated from the transfer function H between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4. First, in step S15, the random noise signal S '
Fourier transform of (t) and voltage signal D ′ (t)
Obtain (f) and D (f). Here, the data of (f) is a complex number on the frequency axis.

【0030】ステップS16においては、伝達関数H
(f)を、数式2に基づいて求める。
In step S16, the transfer function H
(F) is calculated based on Equation 2.

【0031】[0031]

【数2】H(f)=D(f)/S(f) ステップS17においては、伝達関数Hより、第1及び
第2のモデル形成部8、8’のフィルタ係数を推定す
る。この推定は、H(f)を逆フーリエ変化し、実数部
の値を第1及び第2のモデル形成部8、8’のフィルタ
係数とすることにより求められる。
## EQU00002 ## H (f) = D (f) / S (f) In step S17, the filter coefficients of the first and second model forming units 8 and 8'are estimated from the transfer function H. This estimation is obtained by performing an inverse Fourier transform on H (f) and using the value of the real part as the filter coefficient of the first and second model forming units 8 and 8 ′.

【0032】次に、ステップS18においては、第1及
び第2のモデル形成部8、8’のフィルタ係数を、後述
のように、観察し、フィルタ係数の特徴的な部分である
インパルスを含むだけのタップ数を決定する。なお、図
5に示すランダムノイズ発生器22及びモデル推定部2
5は、図1のコントローラ1のシステムと一体となる必
要はなく、別体に設けてもよい。
Next, in step S18, the filter coefficients of the first and second model forming sections 8 and 8'are observed, as will be described later, and only the impulse, which is a characteristic part of the filter coefficient, is included. Determine the number of taps. The random noise generator 22 and the model estimation unit 2 shown in FIG.
5 does not need to be integrated with the system of the controller 1 of FIG. 1, and may be provided separately.

【0033】次に、図7は、モデル推定部25により得
られる第1及び第2のモデル形成部8、8’のFIRフ
ィルタ数の決定(ステップS18の詳細)を説明する図
である。図7に示す第1及び第2のモデル形成部8、
8’のFIRフィルタ係数は、データ数1024個、4
00ラインのフーリエ変換にて伝達関数Hを求め,伝達
関数Hの逆フーリエより求めたものである。このような
フィルタの形状は、25のタップ数までに、インパルス
が十分含まれるので、タップ数を25まで少なくでき
る。このように、第1及び第2のモデル形成部8、8’
のFIRフィルタのタップ数を事前に決定し、図6のフ
ローチャートに従って、タップ数の少ないFIRフィル
タを第1及び第2のモデル形成部8として形成する。こ
れより、適切なフィルタ長が事前に決定でき、処理量の
低減、処理の高速化を達成することができる。
Next, FIG. 7 is a diagram for explaining the determination of the number of FIR filters of the first and second model forming units 8 and 8'obtained by the model estimating unit 25 (details of step S18). The first and second model forming parts 8 shown in FIG.
The 8 ′ FIR filter coefficient has the data number of 1024, 4
The transfer function H is obtained by the Fourier transform of the 00 line, and the inverse Fourier of the transfer function H is obtained. In the shape of such a filter, the number of taps can be reduced to 25 because the impulse is sufficiently contained up to the number of taps of 25. As described above, the first and second model forming units 8 and 8 '
The number of taps of the FIR filter is determined in advance, and FIR filters having a small number of taps are formed as the first and second model forming units 8 according to the flowchart of FIG. As a result, an appropriate filter length can be determined in advance, and the processing amount can be reduced and the processing speed can be increased.

【0034】また、図8は、第1及び第2のモデル形成
部8、8’のFIRフィルタ係数を推定する他の実施例
を示すフローチャートである。この場合には、図5のモ
デル推定部25として、アクチュエータ3と振動検出セ
ンサ4との伝達関数Hを推定するモデルは、LMS(Le
ast Mean Square)アルゴリズムを用いて行うアダプテ
ィブFIRフィルタを用いる。
FIG. 8 is a flow chart showing another embodiment for estimating the FIR filter coefficient of the first and second model forming sections 8 and 8 '. In this case, as the model estimating unit 25 in FIG. 5, the model for estimating the transfer function H between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4 is LMS (Le
ast Mean Square) adaptive FIR filter is used.

【0035】まず、ステップS61において、ランダム
ノイズ発生器22にてサンプリングクロックの時刻tの
ランダムノイズ信号S’(t)を発生させる。ステップ
S62においては、振動検出センサ4にてその位置の振
動レベルを電圧信号D’(t)に変換しコントローラ1
に入力する。続いて、ステップS63において、モデル
推定部25のアダプティブFIRフィルタでは、時刻t
のフィルタ係数C’(i)を用いてFIRフィルタの出
力Y’(t)を数式3のように計算する。
First, in step S61, the random noise generator 22 generates a random noise signal S '(t) at time t of the sampling clock. In step S62, the vibration detection sensor 4 converts the vibration level at that position into a voltage signal D ′ (t), and the controller 1
To enter. Then, in step S63, the adaptive FIR filter of the model estimation unit 25 sets the time t
The output Y ′ (t) of the FIR filter is calculated by using Expression 3 using the filter coefficient C ′ (i) of

【0036】[0036]

【数3】 ステップS64においては、誤差e’(t)をD’
(t)とY’(t)との差として、数式4のように計算
する。
(Equation 3) In step S64, the error e ′ (t) is set to D ′.
The difference between (t) and Y ′ (t) is calculated as in Expression 4.

【0037】[0037]

【数4】e’(t)=D’(t)−Y’(t) ステップS65においては、フィルタ係数を更新し、時
刻t+1のフィルタ係数を数式5のように計算する。
## EQU00004 ## e '(t) = D' (t) -Y '(t) In step S65, the filter coefficient is updated, and the filter coefficient at time t + 1 is calculated as in Expression 5.

【0038】[0038]

【数5】C’t+1 (i)=C’t (i)−2×αc ×
S’(t−i)×e’(t) ここに、αc はステップサイズパラメータである。ステ
ップS66においては、推定終了の条件を判定する。こ
の推定条件は、フィルタ係数の変化量がある値以下、誤
差e’(t)の絶対値平均がある値以下、処理時間がフ
ィルタ係数の収束に十分な時間以上等であることを満た
すことである。この条件を満たさなければステップS6
7に進み、満たせば処理を終了する。 ステップS67
において、サンプリングクロックを1つ進めステップS
61に進み、以下同様の手順を繰り返す。
## EQU5 ## C't + 1 (i) = C't (i) -2 × α c ×
S ′ (t−i) × e ′ (t) where α c is a step size parameter. In step S66, the condition for ending the estimation is determined. This estimation condition satisfies that the change amount of the filter coefficient is less than or equal to a certain value, the absolute value average of the error e ′ (t) is less than or equal to a certain value, and the processing time is more than or equal to a time sufficient for the convergence of the filter coefficient. is there. If this condition is not met, step S6
If the condition is satisfied, the process ends. Step S67
In step S, advance the sampling clock by one
Proceed to 61 and repeat the same procedure thereafter.

【0039】このようにして求められたフィルタ係数を
もつFIRフィルタは、アクチュエータ3と振動検出セ
ンサ4との間の伝達関数を推定するモデルを形成する第
1及び第2のモデル形成部8、8’となる。なお、伝達
関数のモデルを示すFIRフィルタの数は、図7におい
て詳述したように観察を行い、インパルスの部分を基に
決定する。
The FIR filter having the filter coefficient thus obtained forms the first and second model forming units 8 and 8 which form a model for estimating the transfer function between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4. 'Becomes. Note that the number of FIR filters showing the model of the transfer function is determined based on the impulse portion by observing as described in detail in FIG. 7.

【0040】図11へ戻り、モデル推定モードの処理が
終了した後は、本メインルーチンを終了する。一方ステ
ップ31において、モデル推定モードではないと判断さ
れた場合、ステップ33へ進みアクティブ制御モードの
処理を実行する。このアクティブ制御モードの処理につ
いて図9及び10を参照して説明する。図9は図1のア
クティブノイズコントローラ1のアクティブ制御モード
を説明するフローチャートである。
Returning to FIG. 11, after the model estimation mode processing is completed, this main routine is terminated. On the other hand, if it is determined in step 31 that the mode is not the model estimation mode, the process proceeds to step 33 and the active control mode process is executed. The process of the active control mode will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart explaining the active control mode of the active noise controller 1 of FIG.

【0041】まず、推定部6のモデルの推定手法から説
明し、次にこのアクティブ制御について説明する。図9
及び10は、図11のアクティブノイズコントローラ1
のアクティブ制御モードを説明するフローチャート(そ
の1、2)である。まず、ステップS41において、時
刻tの参照信号R(t)と、振動検出センサ4の出力D
(t)をコントローラ1へ入力する。そして、サイン波
形生成部17では参照信号R(t)に基づいてサイン波
形R’(t)を生成する。
First, the model estimating method of the estimating unit 6 will be described, and then the active control will be described. FIG.
And 10 are active noise controllers 1 of FIG.
3 is a flowchart (Nos. 1 and 2) for explaining the active control mode of FIG. First, in step S41, the reference signal R (t) at time t and the output D of the vibration detection sensor 4
Input (t) to the controller 1. Then, the sine waveform generation unit 17 generates a sine waveform R ′ (t) based on the reference signal R (t).

【0042】ステップS42においては、振動の推定部
6にて、振動5を推定する。すなわち、制御波形信号S
(t)を第2のモデル形成部8’に通した信号d(t)
を数式6のようにして計算する。
In step S42, the vibration estimating section 6 estimates the vibration 5. That is, the control waveform signal S
The signal d (t) obtained by passing (t) through the second model forming unit 8 ′.
Is calculated as in Equation 6.

【0043】[0043]

【数6】 ステップS43においては、振動検出センサ4からの信
号D(t)10と第2のモデル形成部8’からの振動d
(t)との差を用い、振動の推定値N(t)を数式7に
基づいて計算する。
(Equation 6) In step S43, the signal D (t) 10 from the vibration detection sensor 4 and the vibration d from the second model forming unit 8 '.
The estimated value N (t) of vibration is calculated based on Equation 7 using the difference from (t).

【0044】[0044]

【数7】N(t)=D(t)−d(t) ステップS44においては、参照信号R(t)は係数更
新のためシミュレーション部7に入力される。シミュレ
ーション部7では、第1のモデル形成部8を通し、信号
X(t)を数式8に基づいて以下のように作成する。
## EQU00007 ## N (t) = D (t) -d (t) In step S44, the reference signal R (t) is input to the simulation unit 7 for updating the coefficient. In the simulation unit 7, the signal X (t) is created through the first model forming unit 8 based on the equation 8 as follows.

【0045】[0045]

【数8】 続いて、数式8で求められた信号X(t)をアダプティ
ブFIRフィルタ12に入力する。このアダプティブF
IRフィルタ12では、上述のようにLMSアルゴリズ
ムにて、誤差系列e(t)を用いて、P個のフィルタ係
数W(i)を更新するために、ステップS45にてFI
Rフィルタの出力Y(t)を数式9のように作成する。
(Equation 8) Then, the signal X (t) obtained by the mathematical formula 8 is input to the adaptive FIR filter 12. This adaptive F
In the IR filter 12, as described above, in the LMS algorithm, in order to update the P filter coefficients W (i) using the error series e (t), the FI is calculated in step S45.
The output Y (t) of the R filter is created as in Expression 9.

【0046】[0046]

【数9】 ステップS46においては、先に計算しておいた振動の
推定値N(t)とY(t)との和を、誤差e(t)とし
て数式10のように求める。
[Equation 9] In step S46, the sum of the previously calculated estimated value N (t) of vibration and Y (t) is calculated as the error e (t) as in Expression 10.

【0047】[0047]

【数10】 e(t)=N(t)+Y(t) =D(t)+{Y(t)−d(t)} 続いて、ステップS47においては、フィルタ係数を数
式11のように更新する。
[Mathematical formula-see original document] e (t) = N (t) + Y (t) = D (t) + {Y (t) -d (t)} Then, in step S47, the filter coefficient is calculated as in Expression 11. Update.

【0048】[0048]

【数11】Wt+1 (i)=Wt (i)−2×αW ×X
(t−i)×e(t) ここに、i:0〜P−1である。ステップS48におい
ては、アダプティブFIRフィルタ12のフィルタ係数
をFIRフィルタ14に数式12のようにコピーする。
[Equation 11] W t + 1 (i) = W t (i) -2 × α W × X
(Ti) * e (t) Here, i: 0 to P-1. In step S48, the filter coefficient of the adaptive FIR filter 12 is copied to the FIR filter 14 as shown in Expression 12.

【0049】[0049]

【数12】Wt+1 (i)→W(i) ここに、i:0〜P−1である。ステップS49におい
ては、参照信号R(t)をFIRフィルタ14に通し
て、制御波形信号S(t)を数式13のように作成す
る。
## EQU12 ## W t + 1 (i) → W (i) where i: 0 to P-1. In step S49, the reference signal R (t) is passed through the FIR filter 14 to create the control waveform signal S (t) as shown in Expression 13.

【0050】[0050]

【数13】 そして、ステップS50においては、制御波形信号S
(t)9をアクチュエータ3に出力する。
(Equation 13) Then, in step S50, the control waveform signal S
(T) 9 is output to the actuator 3.

【0051】次に、ステップS51において、処理継続
を判断し、この判断が「YES」ならステップS52に
進み、「NO」なら処理を終了する。ステップS52に
おいては、サンプリングクロックを1つ進め、ステップ
S41に進み、サンプリングクロックに同期した形で、
これらの処理を繰り返す。以上説明したように、本実施
形態によれば、ステップS46において、{Y(t)−
d(t)}はフィルタ係数が1サンプリング周期だけ遅
れた場合のFIRフィルタ14の誤差を表しており、こ
れをアダプティブFIRフィルタ12の誤差信号として
追加して補正しているので、ステアリング101の振動
に対する追従性が良くなり処理精度が向上できる。 〔第2の実施形態〕本実施形態は、アクティブ制振装置
を車両のシートの制振に適用したものである。
Next, in step S51, it is determined whether to continue the process. If the determination is "YES", the process proceeds to step S52, and if "NO", the process is terminated. In step S52, the sampling clock is advanced by one, and the process proceeds to step S41 to synchronize with the sampling clock.
These processes are repeated. As described above, according to the present embodiment, in step S46, {Y (t)-
d (t)} represents the error of the FIR filter 14 when the filter coefficient is delayed by one sampling period, and this is added and corrected as the error signal of the adaptive FIR filter 12, so that the vibration of the steering 101 is The following capability is improved and the processing accuracy can be improved. [Second Embodiment] In the present embodiment, an active vibration damping device is applied to vibration damping of a vehicle seat.

【0052】図13は、車両100のシート150の制
振に適用したアクティブ制振装置のシステム構成図を示
すものである。図13に示すように、シート150の振
動に対して制振力を付与するアクチュエータ3と、シー
ト150の振動を低減した結果を検出する振動検出セン
サ4と、この振動検出センサ4の測定結果に基づいて前
記アクチュエータ3の作動を制御するコントローラ1と
を備えている。このアクチュエータ3と振動検出センサ
4とはシート150に埋設されている。
FIG. 13 is a system configuration diagram of an active vibration damping device applied to damping the seat 150 of the vehicle 100. As shown in FIG. 13, the actuator 3 that applies a damping force to the vibration of the seat 150, the vibration detection sensor 4 that detects the result of reducing the vibration of the seat 150, and the measurement result of the vibration detection sensor 4 The controller 1 controls the operation of the actuator 3 based on the above. The actuator 3 and the vibration detection sensor 4 are embedded in the seat 150.

【0053】そして、コントローラ1には、クランク角
センサ2からエンジン155の回転信号である矩形波の
パルス信号R(t)が入力されるとともに、車輪速度セ
ンサ160から車輪の回転信号である矩形波のパルス信
号r(t)が入力されている。そして、コントローラ1
のサイン波形生成部17では、車両100がアイドリン
グ状態である場合には、クランク角センサ2からの矩形
波のパルス信号R(t)に基づいてサイン波形R’
(t)を生成し、車両100が走行状態である場合に
は、車輪速度センサ160からの矩形波のパルス信号r
(t)に基づいてサイン波形R’(t)を生成する。こ
の理由は、車両100がアイドリング状態の場合のシー
ト150の振動成分は、エンジンの爆発次数成分が支配
的であり、車両100が走行状態の場合のシート150
に伝達される振動成分は、車両の車輪の回転速度に同期
した成分が支配的であるという知見に基づくものであ
る。
A rectangular wave pulse signal R (t), which is a rotation signal of the engine 155, is input from the crank angle sensor 2 to the controller 1, and a rectangular wave which is a rotation signal of the wheel is received from the wheel speed sensor 160. Pulse signal r (t) is input. And the controller 1
When the vehicle 100 is in the idling state, the sine waveform generation unit 17 of sine waveform R ′ based on the pulse signal R (t) of the rectangular wave from the crank angle sensor 2
(T) is generated, and when the vehicle 100 is in a traveling state, a rectangular wave pulse signal r from the wheel speed sensor 160 is generated.
A sine waveform R '(t) is generated based on (t). The reason for this is that the vibration component of the seat 150 when the vehicle 100 is in the idling state is dominated by the explosion order component of the engine, and the seat 150 when the vehicle 100 is in the running state.
The vibration component transmitted to is based on the finding that the component synchronized with the rotation speed of the wheels of the vehicle is dominant.

【0054】なお、コントローラ1の構成並びに制御内
容については、第1の実施形態において説明したものと
同一であるためここでの説明は省略する。以上説明した
ように、本実施形態によれば、FIRフィルタ14がア
ダプティブFIRフィルタ12よりも1サンプリング周
期遅れたフィルタ係数を用いることに起因する誤差が補
正され、シート150の振動に対する追従性が良くな
り、処理精度が向上される。 〔第3の実施形態〕図14は第3の実施形態に係わるア
クティブ制振システムの構成を示す図である。本実施形
態では、4気筒エンジンを搭載した車両100がアイド
リング状態の際に、エンジン155の回転2次成分(爆
発1次)および回転4次成分(爆発2次)に起因して発
生するシート150の振動を同時に制振制御するシステ
ムである。
Since the configuration and control contents of the controller 1 are the same as those described in the first embodiment, the description thereof is omitted here. As described above, according to the present embodiment, the error caused by the FIR filter 14 using the filter coefficient that is delayed by one sampling period from the adaptive FIR filter 12 is corrected, and the followability to the vibration of the sheet 150 is good. Therefore, the processing accuracy is improved. [Third Embodiment] FIG. 14 is a view showing the arrangement of an active vibration damping system according to the third embodiment. In the present embodiment, when the vehicle 100 equipped with the 4-cylinder engine is in the idling state, the seat 150 generated due to the rotational secondary component (first explosion) and the rotational fourth component (secondary explosion) of the engine 155. It is a system that simultaneously controls the vibration of.

【0055】本実施形態では、コントローラ1が、回転
2次成分(爆発1次)に対応する制御部180と、回転
4次成分(爆発2次)に対応する制御部190が備えら
れている。この制御部180,190には、クランク角
センサ2からエンジン回転信号である矩形波のパルス信
号R(t)が入力されるとともに、制御部180のサイ
ン波形生成部17−1では回転2次成分(爆発1次)の
サイン波形を生成し、制御部190のサイン波形生成部
17−2では回転4次成分(爆発2次)のサイン波形を
生成する。なお、それぞれの制御部180,190の構
成並びに制御内容については、上述した第1および第2
の実施形態と同一である。
In the present embodiment, the controller 1 is provided with a control unit 180 corresponding to the rotational secondary component (first explosion) and a control unit 190 corresponding to the rotational fourth component (secondary explosion). A rectangular wave pulse signal R (t), which is an engine rotation signal, is input from the crank angle sensor 2 to the control units 180 and 190, and a sine waveform generation unit 17-1 of the control unit 180 outputs a rotational secondary component. A sine waveform of (explosion primary) is generated, and a sine waveform generation unit 17-2 of the control unit 190 generates a sine waveform of a rotational fourth-order component (explosion secondary). The configurations and control contents of the control units 180 and 190 are the same as those of the first and second control units described above.
This is the same as the embodiment.

【0056】さらに、コントローラ1は、第3の加算部
200を備え、各制御部180,190のFIRフィル
タ14−1,14−2から出力される信号を第3の加算
部200で加算して制御波形信号S(t)を生成し、こ
の制御波形信号S(t)をアクチュエータ4へ入力す
る。本実施形態によれば、FIRフィルタ14−1,1
4−2がアダプティブFIRフィルタ12−1,12−
2よりも1サンプリング周期遅れたフィルタ係数を用い
ることに起因する誤差が補正され、シート150の振動
に対する追従性が良くなり、処理精度が向上されるとと
もに、エンジン155の複数の回転次数成分(回転2次
成分および回転4次成分)に起因するシート150の振
動を同時に低減することが可能となる。
Further, the controller 1 is provided with a third adder 200, and the signals output from the FIR filters 14-1, 14-2 of the controllers 180, 190 are added by the third adder 200. The control waveform signal S (t) is generated, and this control waveform signal S (t) is input to the actuator 4. According to this embodiment, the FIR filters 14-1, 1
4-2 is an adaptive FIR filter 12-1, 12-
The error caused by using the filter coefficient that is delayed by one sampling period from 2 is corrected, the followability to the vibration of the sheet 150 is improved, the processing accuracy is improved, and the plurality of rotation order components (rotation of the engine 155 (rotation) are It is possible to simultaneously reduce the vibration of the sheet 150 due to the secondary component and the rotational quaternary component).

【0057】なお、本第3の実施形態と、上記第2の実
施形態とを組合わせることにより、車両100がアイド
リング状態の場合には、クランク角センサ2の矩形波の
パルス信号R(t)に基づいて、エンジン155の回転
2次成分および回転4次成分に起因するシート150の
振動を低減し、車両100が走行状態の場合には、車輪
速度センサ160からの矩形波のパルス信号r(t)に
基づいてシート150の振動を低減するように構成して
もよい。
By combining the third embodiment with the second embodiment, the rectangular wave pulse signal R (t) of the crank angle sensor 2 when the vehicle 100 is in the idling state. Based on the above, the vibration of the seat 150 caused by the rotational second-order component and the rotational fourth-order component of the engine 155 is reduced, and when the vehicle 100 is in a traveling state, a rectangular wave pulse signal r ( The vibration of the seat 150 may be reduced based on t).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るアクティブ制振
装置をステアリングの制振に適用したシステム構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration in which an active vibration damping device according to a first embodiment of the present invention is applied to damping a steering wheel.

【図2】図1のアクティブ制振装置のステアリングへの
取り付け状態を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a mounting state of the active vibration damping device of FIG. 1 on a steering wheel.

【図3】図1及び図2のアクティブ制振装置を構成する
アクチュエータを示す断面構成図である。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram showing an actuator that constitutes the active vibration damping device of FIGS. 1 and 2.

【図4】図1のサイン波形生成部で入力矩形波からサイ
ン波形の周期算出を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining calculation of a sine waveform period from an input rectangular wave in the sine waveform generation unit of FIG.

【図5】図1の第1のモデル形成部8でのアクチュエー
タ3と振動検出センサ4との間の伝達特性Hのモデル推
定を説明するブロック図である。
5 is a block diagram illustrating model estimation of a transfer characteristic H between the actuator 3 and the vibration detection sensor 4 in the first model forming unit 8 of FIG.

【図6】図5のモデル推定部25によりモデル形成部8
のFIRフィルタ係数を推定するフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a model forming unit 8 by the model estimating unit 25 of FIG.
3 is a flowchart for estimating the FIR filter coefficient of FIG.

【図7】モデル推定部25により得られた第1のモデル
形成部8のFIRフィルタ数決定を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the determination of the number of FIR filters of the first model forming unit 8 obtained by the model estimating unit 25.

【図8】モデル形成部8のFIRフィルタ係数を推定す
る他の実施例を説明するフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating another example of estimating the FIR filter coefficient of the model forming unit 8.

【図9】図1のコントローラ1におけるアクティブ制御
モードを説明するフローチャート(その1)である。
FIG. 9 is a flowchart (part 1) explaining an active control mode in the controller 1 of FIG.

【図10】図1のコントローラ1におけるアクティブ制
御モードを説明するフローチャート(その2)である。
10 is a flowchart (No. 2) explaining the active control mode in the controller 1 of FIG.

【図11】図1のコントローラ1における全体の制御ア
ルゴリズムを説明するフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an overall control algorithm in the controller 1 of FIG.

【図12】従来のアクティブ制振装置を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a conventional active vibration damping device.

【図13】本発明の第2の実施形態に係るアクティブ制
振装置をシートの制振に適用したシステム構成を示す図
である。
FIG. 13 is a diagram showing a system configuration in which an active vibration damping device according to a second embodiment of the present invention is applied to vibration damping of a seat.

【図14】本発明の第3の実施形態に係るアクティブ制
振装置をシートの制振に適用し、エンジンの複数の回転
次数成分に対応するシートの振動を制振するシステム構
成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a system configuration in which an active vibration damping device according to a third embodiment of the present invention is applied to vibration damping of a seat, and vibrations of the seat corresponding to a plurality of rotational order components of the engine are damped. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コントローラ 3 アクチュエータ 4 振動検出センサ 8、8’ 第1及び第2のモデル形成部 12 アダプティブFIRフィルタ 14 FIRフィルタ 15 第1の加算部 16 第2の加算部 17 サイン波形生成部 25 モデル推定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 controller 3 actuator 4 vibration detection sensor 8, 8'first and second model forming unit 12 adaptive FIR filter 14 FIR filter 15 first adding unit 16 second adding unit 17 sine waveform generating unit 25 model estimating unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 久永 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kuninaga Matsuoka 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動の低減を行うための加振力を出力す
るアクチュエータと、前記振動の低減効果を測定する振
動検出センサと、該振動検出センサの検出信号に基づい
て前記アクチュエータをアクティブ制御するコントロー
ラとを備えたアクティブ制振装置において、 前記コントローラは、 前記振動と相関の高い参照信号の位相と振幅を調整した
制御波形信号を前記アクチュエータに出力するためのF
IRフィルタと、 前記FIRフィルタのフィルタ係数を更新するためのア
ダプティブFIRフィルタと、 前記アクチュエータと前記振動検出センサ間の振動の伝
達特性を推定して、この伝達特性により前記参照信号を
補正し、この補正した信号を前記アダプティブFIRフ
ィルタに出力する第1のモデル形成部と、 前記アクチュエータと前記振動検出センサ間の振動の伝
達特性を推定して、この伝達特性により前記FIRフィ
ルタの出力を補正する第2のモデル形成部と、 前記第2のモデル形成部の出力、前記振動検出センサの
出力および前記アダプティブFIRフィルタの出力を加
算する加算部とを備え、 前記アダプティブFIRフィルタは、前記加算部から出
力される加算信号レベルが最小になるように前記FIR
フィルタのフィルタ係数を更新することを特徴とするア
クティブ制振装置。
1. An actuator that outputs an exciting force for reducing vibration, a vibration detection sensor that measures the vibration reduction effect, and active control of the actuator based on a detection signal of the vibration detection sensor. In the active vibration damping device including a controller, the controller is configured to output a control waveform signal that adjusts a phase and an amplitude of a reference signal that is highly correlated with the vibration to the actuator.
An IR filter, an adaptive FIR filter for updating the filter coefficient of the FIR filter, a transfer characteristic of vibration between the actuator and the vibration detection sensor is estimated, and the reference signal is corrected by this transfer characteristic, A first model forming unit that outputs a corrected signal to the adaptive FIR filter, a transfer characteristic of vibration between the actuator and the vibration detection sensor is estimated, and the output of the FIR filter is corrected based on this transfer characteristic. 2 model forming section, and an adding section for adding the output of the second model forming section, the output of the vibration detection sensor, and the output of the adaptive FIR filter, wherein the adaptive FIR filter outputs from the adding section. The FIR so that the added signal level is minimized.
An active vibration damping device characterized by updating a filter coefficient of a filter.
【請求項2】 請求項1に記載のアクティブ制振装置に
おいて、 更に、上記コントローラが、 前記振動と相関の高い矩形波の信号をサイン波形に変換
するサイン波形生成部を備えたことを特徴とするアクテ
ィブ制振装置。
2. The active vibration damping device according to claim 1, wherein the controller further includes a sine waveform generation unit that converts a rectangular wave signal having a high correlation with the vibration into a sine waveform. Active vibration control device.
【請求項3】 内燃機関を搭載した車両のステアリング
に用いられた請求項2に記載のアクティブ制振装置にお
いて、 前記サイン波形生成部は前記車両の内燃機関回転信号の
矩形波をサイン波形にすることを特徴とするアクティブ
制振装置。
3. The active vibration damping device according to claim 2, which is used for steering a vehicle equipped with an internal combustion engine, wherein the sine waveform generation unit converts a rectangular wave of an internal combustion engine rotation signal of the vehicle into a sine waveform. Active damping device characterized by the above.
【請求項4】 内燃機関を搭載した車両のシートに用い
られた請求項2に記載のアクティブ制振装置において、 前記サイン波形生成部は前記車両の内燃機関回転信号の
矩形波をサイン波形にすることを特徴とするアクティブ
制振装置。
4. The active vibration damping device according to claim 2, wherein the active vibration damping device is used for a seat of a vehicle equipped with an internal combustion engine, wherein the sine waveform generation unit converts a rectangular wave of an internal combustion engine rotation signal of the vehicle into a sine waveform. Active damping device characterized by the above.
【請求項5】 請求項2または4に記載のアクティブ制
振装置において、 前記サイン波形生成部は、前記車両の車輪速度信号の矩
形波をサイン波形にすることを特徴とするアクティブ制
振装置。
5. The active vibration damping device according to claim 2, wherein the sine waveform generation unit changes the rectangular wave of the wheel speed signal of the vehicle into a sine waveform.
【請求項6】 請求項2に記載のコントローラを並列に
並べ、複数の周波数を同時にアクティブ制御することを
特徴とするアクティブ制振装置。
6. An active vibration damping device, wherein the controllers according to claim 2 are arranged in parallel, and a plurality of frequencies are simultaneously active-controlled.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載のアク
ティブ制振装置において、 前記第1および第2のモデル形成部はFIRフィルタを
有し、該FIRフィルタのフィルタ長は、フィルタ係数
の観察からインパルスを含むだけのタップ数とすること
を特徴とするアクティブ制振装置。
7. The active vibration damping device according to claim 1, wherein the first and second model forming units have FIR filters, and the filter length of the FIR filters is a filter coefficient of a filter coefficient. From the observation, the active vibration damping device is characterized in that the number of taps includes only impulses.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載のアク
ティブ制振装置において、 前記アクチュエータは、電磁力でヨークと磁石とを振動
させて前記加振力を得ることを特徴とするアクティブ制
振装置。
8. The active vibration damping device according to claim 1, wherein the actuator vibrates a yoke and a magnet with an electromagnetic force to obtain the exciting force. Shaking device.
JP8174906A 1995-07-04 1996-07-04 Active damping device Withdrawn JPH0972375A (en)

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