CN104136799B - 主动振动降低装置 - Google Patents

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Abstract

参考信号生成部(65)从修正目录存储部(71A)的存储内容之中切换与由静转矩推断部(69)推断出的发动机(13)的静转矩对应的修正目录而使用，由此对从抵消振动产生部(37)至加速度传感器(49A)的模拟振动传递特性进行修正，使用修正后的模拟振动传递特性而生成参考信号。因此，能够抑制因使用不正确的模拟振动传递特性而生成不正确的参考信号这样的不正确的连锁。由此，即便在转矩杆的轴构件与筒状构件的止挡件抵接的大致刚体支承状态下，也能可靠地降低从发动机向车身侧传递的振动。

Description

主动振动降低装置
技术领域
本发明涉及一种主动地降低从发动机向车身侧传递的振动的主动振动降低装置。
背景技术
一直以来，为了降低从发动机向车身侧传递的振动而将发动机借助具有一对绝缘体及杆部的被称作转矩杆的构件而弹性支承于车身侧。另外，已知有如下所述的主动振动降低装置，其为了提高基于该转矩杆的振动降低效果，在转矩杆的杆部上设有在惯性质量体上产生与发动机的振动相反相位的振动的致动器，通过惯性质量体的相反相位振动来抵消发动机的振动，由此能够主动地降低从发动机向车身侧传递的振动(例如参考专利文献1的图2)。
详细而言，专利文献1所涉及的主动振动降低装置具备：转矩杆，其具有安装于发动机侧的发动机侧绝缘体、安装于车身侧的车身侧绝缘体、以及将上述一对绝缘体之间连结起来的杆部；被杆部支承的惯性质量体；驱动惯性质量体使其沿着杆部的轴向往复移动的致动器；对致动器驱动惯性质量体的往复移动进行控制的控制机构。
在构成车身侧绝缘体的壳体的车身侧筒状构件的内侧，圆柱状的车身侧轴构件呈同心圆状地设置。该车身侧轴构件安装于车身侧。在由车身侧筒状构件的内周壁与车身侧轴构件的外周壁划分的环状的车身侧空间内紧密地填充有橡胶等弹性构件。由此，车身侧轴构件与车身侧筒状构件之间借助弹性构件被弹性支承。
另一方面，在构成发动机侧绝缘体的壳体的发动机侧筒状构件的内侧，圆柱状的发动机侧轴构件呈同心圆状地设置。该发动机侧轴构件安装于发动机侧。在由发动机侧筒状构件的内周壁与发动机侧轴构件的外周壁划分的环状的发动机侧空间内，橡胶等发动机侧弹性构件以朝向与杆部的轴向正交的方向局部地延伸的方式设置。
需要说明的是，在环状的发动机侧空间中的沿着杆部的轴向的部分不设置弹性构件。取而代之，在环状的发动机侧空间中的沿着杆部的轴向的发动机侧筒状构件的内周壁部分处分别设有由橡胶等弹性构件构成的一对止挡件。一对止挡件限制发动机侧轴构件的沿着杆部的轴向的可动范围，换句话说，限制包括发动机、变速器在内的动力设备的位移，伴随于此，起到防止发动机与车身、辅机类等之间的干涉且提高发动机的耐老化性能的作用。
根据所述结果，发动机侧轴构件与发动机侧筒状构件之间借助以朝向与杆部的轴向正交的方向局部地延伸的方式设置的发动机侧弹性构件被弹性支承。
根据专利文献1所涉及的主动振动降低装置，能够降低从发动机向车身侧传递的振动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-12757号公报
发明概要
发明要解决的课题
然而，在专利文献1所涉及的主动振动降低装置中，例如在车辆的开始行驶时、超车加速时等，若发动机的驱动转矩(以下，称作“静转矩”。)超过规定值，则发动机侧轴构件受到因静转矩而产生的加权，向杆部的轴向上的在发动机侧筒状构件的内周壁部分设置的止挡件一侧位移，接着与止挡件抵接。当对该情况下的、相对于因静转矩而产生的加权的、杆部的轴向上的发动机侧轴构件的位移特性进行评价时，以发动机侧轴构件与止挡件抵接的时刻的加权为界，发动机侧轴构件的位移特性弯折为V字形状。
总之，当发动机侧轴构件与止挡件抵接时，发动机侧轴构件与发动机侧筒状构件之间的支承关系从弹性支承向大致刚体支承改变。在所述大致刚体支承状态下，当产生因发动机的燃烧变动而产生的转矩变动(以下，称作“动转矩”。)时，分别经由发动机侧轴构件、止挡件、发动机侧筒状构件、杆部、车身侧筒状构件、车身侧弹性构件、及车身侧轴构件而相对于车身侧直接输入所述的动转矩。因此，有损于降低从发动机向车身侧传递的振动的效果。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种主动振动降低装置，即便在转矩杆的轴构件与筒状构件的止挡件抵接的大致刚体支承状态下，也能够可靠地降低从发动机向车身侧传递的振动。
解决方案
为了实现上述目的，技术方案1所涉及的发明具备：转矩杆，其具有一对绝缘体及杆部，且将发动机弹性支承于车身侧；及惯性质量体，其能够沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部，所述一对绝缘体在筒状构件的内侧分别具有在发动机侧或车身侧设置的轴构件，所述轴构件被弹性支承于所述筒状构件，所述一对绝缘体中的至少一方在所述筒状构件的内周壁部具有限制所述轴构件在所述杆部的轴向上的位移的止挡件，所述主动振动降低装置用于降低从发动机向车身侧传递的振动，所述主动振动降低装置的最主要的特征在于，具备：基准信号生成部，其生成与基于发动机的旋转速度信息的振动频率相关的基准信号；控制信号生成部，其通过实施使自适应滤波器的滤波器系数作用于所述基准信号的自适应处理而生成用于降低从发动机向车身侧传递的振动的控制信号；抵消振动产生部，其使所述惯性质量体产生基于所述控制信号的抵消振动；误差信号检测部，其对所述发动机的振动与所述抵消振动之间的误差相关的误差信号进行检测；参考信号生成部，其基于从所述抵消振动产生部至所述误差信号检测部的模拟振动传递特性而生成对所述基准信号进行了修正的参考信号；滤波器系数更新部，其基于所述误差信号与所述参考信号而更新所述自适应滤波器的所述滤波器系数；静转矩推断部，其基于发动机的旋转速度信息及负荷信息而推断发动机的静转矩；以及修正目录存储部，其与发动机的静转矩所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，分别存储于所述振动频率相互不同的多个值域各自对应的所述模拟振动传递特性所涉及的修正目录，所述参考信号生成部使用所述模拟振动传递特性来生成所述参考信号，该模拟振动传递特性基于由所述静转矩推断部推断出的发动机的静转矩、所述修正目录存储部的存储内容、以及所述振动频率而获得。
根据技术方案1所涉及的振动降低装置，参考信号生成部从修正目录存储部的存储内容之中切换与由静转矩推断部推断出的发动机的静转矩对应的修正目录而使用，由此对从抵消振动产生部至误差信号检测部的模拟振动传递特性进行修正，使用修正后的模拟振动传递特性而生成参考信号。因此，能够抑制因使用不正确的模拟振动传递特性而生成不正确的参考信号这样的不正确的连锁。由此，即便在转矩杆的轴构件与筒状构件的止挡件抵接的大致刚体支承状态下，也能够可靠地降低从发动机向车身侧传递的振动。
另外，技术方案2所涉及的发明是一种主动振动降低装置，其具备：转矩杆，其具有一对绝缘体及杆部，且将发动机弹性支承于车身侧；以及惯性质量体，其沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部，所述一对绝缘体在筒状构件的内侧分别具有在发动机侧或车身侧设置的轴构件，所述轴构件被弹性支承于所述筒状构件，所述一对绝缘体中的至少一方在所述筒状构件的内周壁部具有限制所述轴构件在所述杆部的轴向上的位移的止挡件，所述主动降低装置用于降低从发动机向车身侧传递的振动，所述主动振动降低装置的特征在于，该主动振动降低装置具备：基准信号生成部，其生成与基于发动机的旋转速度信息的振动频率相关的基准信号；控制信号生成部，其通过实施使自适应滤波器的滤波器系数作用于所述基准信号的自适应处理而生成用于降低从发动机向车身侧传递的振动的控制信号；抵消振动产生部，其使所述惯性质量体产生基于所述控制信号的抵消振动；误差信号检测部，其对所述发动机的振动与所述抵消振动之间的误差相关的误差信号进行检测；参考信号生成部，其基于从所述抵消振动产生部至所述误差信号检测部的模拟振动传递特性而生成对所述基准信号进行了修正的参考信号；滤波器系数更新部，其基于所述误差信号和所述参考信号而更新所述自适应滤波器的所述滤波器系数；以及修正目录存储部，其与所述轴构件相对于所述止挡件的负载所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，分别存储所述振动频率相互不同的多个值域各自对应的所述模拟振动传递特性所涉及的修正目录，所述止挡件具有对所述轴构件相对于该止挡件的负载进行检测的负载检测部，所述参考信号生成部使用所述模拟振动传递特性来生成所述参考信号，该模拟振动传递特性基于由所述负载检测部检测出的所述轴构件相对于所述止挡件的负载、所述修正目录存储部的存储内容、以及所述振动频率而获得。
根据技术方案2所涉及的振动降低装置，例如，能够在用于推断发动机的静转矩的、无法获取发动机的旋转速度信息及负荷信息的环境的车辆、需要以简单的结构且低成本导入本发明所涉及的主动振动降低装置的情况等下使用而提供优选的自适应控制功能。
另外，技术方案3所涉及的发明在技术方案1所记载的主动振动降低装置的基础上，所述惯性质量体使用夹装于该惯性质量体与所述杆部之间的球轴承机构，沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部。
此外，技术方案4所涉及的发明在技术方案2所记载的主动振动降低装置的基础上，所述惯性质量体使用夹装于该惯性质量体与所述杆部之间的球轴承机构，沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部。
根据技术方案3或4所涉及的振动降低装置，由于几乎不产生因杆部的放射方向所涉及的振动输入而导致的球轴承机构的疲劳、损伤，因此能够显著地提高其耐老化性。
发明效果
根据本发明所涉及的振动降低装置，即便在转矩杆的轴构件与筒状构件的止挡件抵接的大致刚体支承状态下，也能够可靠地降低从发动机向车身侧传递的振动。
附图说明
图1A是示意性地表示车辆的包括发动机及变速器在内的动力设备与作为振动体方式的发动机安装装置的转矩杆之间的位置关系的俯视图。
图1B是示意性地表示图1A的位置关系的侧视图。
图2A是表示转矩杆的外观的立体图。
图2B是一并示出图2A的转矩杆的俯视图和将该转矩杆的一部分切开的剖视图的说明图。
图3A是表示在转矩杆所受到的静转矩小的情况下、在线性致动器的线圈中流通基准信号(与基于发动机的旋转速度信息的振动频率相关的)的电流时的、第二绝缘体的动作的说明图。
图3B是表示在转矩杆所受到的静转矩大的情况(车辆的加速时)下、在线性致动器的线圈中流通基准信号的电流时的、第二绝缘体的动作的说明图。
图3C是表示在转矩杆所受到的静转矩大的情况(车辆的减速时)下、在线性致动器的线圈中流通基准信号的电流时的、第二绝缘体的动作的说明图。
图4是表示相对于因静转矩而导致在转矩杆产生的加权的、杆部的轴向上的第二轴构件的位移特性的图。
图5A是表示本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置的简要结构的框图。
图5B是表示本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置中的各部分的内部结构的框图。
图6是表示存储于第一实施方式所涉及的修正目录存储部的三维修正目录的例子的说明图。
图7A是将与使发动机的旋转速度变化时的第一实施方式所涉及的自适应控制的基本次数成分相关的减振效果(车厢内噪声)和关闭自适应控制的情况对比而表示的说明图。
图7B是将与使发动机的旋转速度变化时的第一实施方式所涉及的自适应控制的减振效果(转向振动)和关闭自适应控制的情况对比而表示的说明图。
图8A是表示本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置的简要结构的框图。
图8B是表示本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置中的各部分的内部结构的框图。
图9是表示存储于第二实施方式所涉及的修正目录存储部的三维修正目录的例子的说明图。
图10A是表示本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置的简要结构的框图。
图10B是表示本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置中的各部分的内部结构的框图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明所涉及的振动降低装置的第一～第三实施方式进行详细说明。
[应用本发明所涉及的主动振动降低装置11的车辆的简要结构]
首先，参照图1A及图1B对应用本发明所涉及的主动振动降低装置11的车辆的简要结构进行说明。图1A是示意性地表示车辆Ca的包括发动机13及变速器15在内的动力设备17与作为振动体方式的发动机安装装置的转矩杆19之间的位置关系的俯视图，图1B是示意性地表示图1A的位置关系的侧视图。
本发明所涉及的主动振动降低装置11如图1A所示具有用于主动地降低从发动机13向车身21侧传递的振动的转矩杆19。发动机13是未图示的曲轴在车宽方向放置的横置类型，图1A中的左侧为车辆Ca的前侧。
需要说明的是，在以下的说明中，原则上对共用的功能构件标注共用的附图标记，并省略其重复的说明。另外，在需要识别并说明与第一～第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11A、11B、11C相关的功能构件的情况下，对与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相关的功能构件的附图标记的末尾标注符号“A”，对与第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B相关的功能构件的附图标记的末尾标注符号“B”，对与第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C相关的功能构件的附图标记的末尾标注符号“C”。
如图1A所示，发动机13借助在动力设备17整体的惯性主轴的辊轴23上配置的一对装配部25a、25b而以绕辊轴23摆动(参考图1B)的方式被能够回旋地弹性支承。为了限制发动机13的摆动运动所导致的位移，如图1A及图1B所示，发动机13的后侧借助转矩杆19而弹性支承于车身21侧。由此，采用由转矩杆19来承受因发动机13的驱动转矩而产生的转矩反作用力的构造。
转矩杆19通过限制驱动转矩的反作用力来抑制发动机13的位移，由此防止发动机13与车身21、辅机类(未图示)等的干涉，并且还具有提高发动机13的耐老化性能的功能。另外，转矩杆19还具有通过降低因发动机13的燃烧变动而产生的转矩变动所造成的振动的、向车身21的传递来维持车厢内环境的舒适性的功能。
[转矩杆19的简要结构]
接下来，参考图2A及图2B对本发明所涉及的主动振动降低装置11具有的转矩杆19的简要结构进行说明。图2A是表示转矩杆19的外观的立体图，图2B是一并表示图2A的转矩杆19的俯视图和将其一部分切开后的剖视图的说明图。
如图2A及图2B所示，本发明所涉及的主动振动降低装置11具有的转矩杆19具有一对第一绝缘体31及第二绝缘体33、杆部35、以及抵消振动产生部37。
第一绝缘体31在第一筒状构件31a的内侧具有安装于发动机13侧的第一轴构件31b。在由第一筒状构件31a的内周壁与第一轴构件31b的外周壁划分出的圆环状的第一空间31c紧密地填充有橡胶等具有弹性的第一弹性构件31c1。由此，第一筒状构件31a与第一轴构件31b之间借助第一弹性构件31c1被弹性支承。
另一方面，直径比第一绝缘体31大的第二绝缘体33在第二筒状构件33a的内侧具有安装于车身21侧的第二轴构件33b。在由第二筒状构件33a的内周壁与第二轴构件33b的外周壁划分出的圆环状的第二空间33c中，橡胶等具有弹性的第二弹性构件33c1以在与杆部35的轴向正交的方向上部分地延伸的方式设置。由此，第二筒状构件33a与第二轴构件33b之间借助第二弹性构件33c1被弹性支承。
需要说明的是，在圆环状的第二空间33c中的沿着杆部35的轴向的部分不设置第二弹性构件33c1。取而代之，在圆环状的第二空间33c中的沿着杆部35的轴向的第二筒状构件33a的内周壁部分分别设有由橡胶等具有弹性的第三弹性构件构成的一对第一止挡件及第二止挡件33d1、33d2。
如后述那样，第一止挡件33d1的弹性常量设定得比第二止挡件33d2的弹性常量大。这一对止挡件33d1、33d2起到对第二轴构件33b的沿着杆部35的轴向的可动范围进行限制的作用，换句话说，起到对包括发动机13、变速器15在内的动力设备17的位移进行限制的作用。
如图2A及图2B所示，抵消振动产生部37在其外观呈直立圆柱状的壳体40内具有惯性质量体41及线性致动器47。
如图2A及图2B所示，由金属等强磁性体构成的惯性质量体41具有圆筒状的内周壁部41a。惯性质量体41以由内周壁部41a包围直立圆柱状的杆部35的周围的方式与杆部35同轴地在与杆部35的外周壁部35a之间隔开微小间隔地进行设置。惯性质量体41的重心与杆部35的重心一致。
在惯性质量体41的沿着杆部35的轴向的两端部41b、41c上安装有球轴承机构43a、43b。球轴承机构43a、43b维持惯性质量体41与杆部35之间的间隔，并且起到使惯性质量体41沿着杆部35的轴向摆动的作用。另外，在惯性质量体41的两端部41b、41c与壳体40的沿着杆部35的轴向的侧壁40a之间夹装有弹簧等弹性构件45。由此，惯性质量体41构成为沿着杆部35的轴向摆动自如，并且将惯性质量体41的惯性力经由弹性构件45而传递至壳体40。
在与惯性质量体41的内周壁部41a对置的杆部35形成有环绕状的槽部35b。在该杆部35的槽部35b收容有线性致动器47。在与惯性质量体41的内周壁部41a对置的杆部35的位置处，线性致动器47的外周面形成杆部35的外周壁部35a。
线性致动器47是包括例如固定设置于杆部35的槽部35b且层叠薄板状的电磁钢板而成的铁心(未图示)、卷绕安装于铁心的线圈(未图示)、设在线圈的外周面上的永磁铁(未图示)在内的直线运动型的致动器。线性致动器47具有如下功能：朝向线圈流通后述的控制信号的电流，由此根据线圈与永磁铁产生的磁场，驱动惯性质量体41而使其沿着杆部35的轴向摆动。
在第二绝缘体33上设有检测第二绝缘体33自身的加速度的加速度传感器49A。加速度传感器49A相当于本发明的“误差信号检测部”。
[本发明所涉及的课题的整理]
在此，参考图3A～图3C及图4而对本发明所涉及的课题进行整理。图3A是表示在转矩杆19所承受的静转矩小的情况下、在线性致动器47的线圈中流通基准信号(与基于发动机的旋转速度信息的振动频率相关)的电流时的、第二绝缘体33的动作的说明图。图3B、图3C是表示在转矩杆19所承受的静转矩大的情况(车辆Ca的加速时或车辆Ca的减速时)下、在线性致动器47的线圈中流通基准信号的电流时的、第二绝缘体33的动作的说明图。图4是表示相对于因静转矩而在转矩杆19上产生的加权的、杆部35的轴向上的第二轴构件33b的位移特性的图。
在转矩杆19所承受的静转矩小的情况下，当在线性致动器47的线圈中流通基准信号的电流时，如图3A所示，在第二绝缘体33中，第二轴构件33b以存在于第一止挡件33d1及第二止挡件33d2之间的中间位置的方式进行动作。此时，基于静转矩的加权的值处在图4所示的-L1～+L1所涉及的区域的范围内。相对于加权的位移特性线图如图4所示，其倾斜度θ0成为恒定的线形。
总之，在图4所示的-L1～+L1所涉及的区域的范围内，从抵消振动产生部37到加速度传感器49A(误差信号检测部)为止的模拟振动传递特性维持大致线形的特性。
另一方面，在转矩杆19所承受的静转矩超过规定值而较大的(图4的负载在正的方向上较大的)情况(例如车辆Ca的加速时)下，当在线性致动器47的线圈中流通基准信号的电流时，如图3B所示，在第二绝缘体33中，第二轴构件33b以与第二止挡件33d2抵接的方式进行动作。此时，基于静转矩的加权的值处于超过图4所示的+L1的区域内。相对于加权的位移特性线图如图4所示，以位移点TP1所涉及的位移x1为界，其倾斜度θ0向θ1降低而成为非线形。
总之，从抵消振动产生部37到加速度传感器49A(误差信号检测部)为止的模拟振动传递特性以位移点TP1所涉及的位移x1为界，从线形向非线形变化。
另外，在转矩杆19所承受的静转矩超过规定值而较大的(图4的负载在负的方向上较大的)情况(例如车辆Ca的减速时)下，当在线性致动器47的线圈中流通基准信号的电流时，如图3C所示，在第二绝缘体33中，第二轴构件33b以与第一止挡件33d1抵接的方式进行动作。此时，基于静转矩的加权的值处于不足图4所示的-L1的区域内。相对于加权的位移特性线图如图4所示，以位移点TP2所涉及的位移x1为界，其倾斜度θ0向θ2较大地降低而成为非线形。
总之，从抵消振动产生部37到加速度传感器49A(误差信号检测部)为止的模拟振动传递特性以位移点TP2所涉及的位移x1为界，从线形向非线形变化。
综上所述，当第二轴构件33b与第一止挡件33d1或第二止挡件33d2中的任一者抵接时，第二轴构件33b与第二筒状构件33a之间的支承关系从弹性支承向大致刚体支承变化。当在所述的大致刚体支承状态下产生因发动机的燃烧变动而导致的转矩变动(动转矩)时，所述的动转矩向车身21侧直接输入。因此，可能有损降低从发动机13向车身21侧传递的振动的效果。
尤其是对于利用以油耗提高效果为目标的可变气缸发动机、增压器来增加转矩的涡轮发动机等，在发动机侧轴构件与发动机侧筒状构件的止挡件抵接的大致刚体支承状态下，当所述的动转矩向车身侧直接输入时，在车厢内产生轰鸣声、经由转向车轮、加速器踏板而向驾驶员传递颤抖的振动等，可能显著地损害行驶环境的舒适性。
[本发明所涉及的主动振动降低装置11的概要]
在本发明所涉及的主动振动降低装置11中，采用如下所述的结构：参考信号生成部从修正目录存储部的存储内容之中切换与由静转矩推断部推断出的发动机13的静转矩对应的修正目录而使用，由此修正从抵消振动产生部到误差信号检测部为止的模拟振动传递特性，使用修正后的模拟振动传递特性而生成参考信号。因此，能够抑制因使用不正确的模拟振动传递特性而生成不正确的参考信号这样的不正确的连锁。
因此，根据本发明所涉及的主动振动降低装置11，即便在转矩杆13的轴构件33b与筒状构件33a的止挡件33d1、33d2抵接的大致刚体支承状态下，也能够降低从发动机13向车身21侧传递的振动并维持舒适的行驶环境。
[本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的简要结构]
接下来，参考图5A、图5B及图6对本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的简要结构进行说明。图5A是表示本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的简要结构的框图。图5B是表示本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A中的各部分的内部结构的框图。图6是表示存储于修正目录存储部71A的三维修正目录的例子的说明图。
需要说明的是，在图5B中，为了便于理解附图，省略主动振动降低装置11A具有的多个功能构件中的、频率计算部51、D/A转换部57、信号放大部59、信号放大部61、A/D转换部63及修正目录存储部71A的记载。
如图5A所示，本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A构成为具备频率计算部51、基准信号生成部53、自适应滤波器55、D/A转换部57、信号放大部59、具有抵消振动产生部37的转矩杆19、加速度传感器49A、信号放大部61、A/D转换部63、参考信号生成部65、滤波器系数更新部67、静转矩推断部69、及修正目录存储部71A。
需要说明的是，频率计算部51、基准信号生成部53、自适应滤波器55、D/A转换部57、信号放大部59、信号放大部61、A/D转换部63、参考信号生成部65、滤波器系数更新部67、静转矩推断部69及修正目录存储部71A这样的各种功能部由具备CPU(CentralProcessingUnit)、ROM(ReadOnlyMemory)、RAM(RandomAccessMemory)等的微型计算机50构成。微型计算机50具有读出并执行存储于ROM的程序且进行所述各种功能部的执行控制的功能。
图5A所示的频率计算部51具有基于发动机13的旋转速度信息来计算振动频率的功能。
需要说明的是，为了使自适应控制追从于发动机13的旋转速度的急剧变化，作为发动机的旋转速度信息而能够采用不产生延迟的模拟转速计脉冲信号。
图5A及图5B所示的基准信号生成部53具有生成与由频率计算部51计算出的振动频率相关的基准信号的功能。基准信号生成部53中的基准信号如图5B所示生成为余弦波信号RX及正弦波信号RY。
如图5A及图5B所示，相当于本发明的“控制信号生成部”的自适应滤波器55具有如下所述的功能，实施使滤波器系数A、B作用于由基准信号生成部53生成的基准信号RX、RY的自适应处理，由此生成用于降低从发动机13向车身21侧传递的振动的控制信号。作为自适应滤波器55，例如，能够适当地使用自适应陷波滤波器、FIR滤波器。
详细而言，如图5B所示，自适应滤波器55由具有滤波器系数A的第一自适应滤波器55a、具有滤波器系数B的第二自适应滤波器55b、相加部ad1构成。第一自适应滤波器55a具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以滤波器系数A而得到的第一控制信号(A×RX)。第二自适应滤波器55b具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以滤波器系数B而得到的第二控制信号(B×RY)。相加部ad1具有如下所述的功能：输出将第一控制信号(A×RX)与第二控制信号(B×RY)相加而得到的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)。
图5A所示的D/A转换部57具有如下所述的功能：将由自适应滤波器55生成的作为数字信号的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)转换为模拟信号。
图5A所示的信号放大部59具有如下所述的功能：将由D/A转换部57转换为模拟信号的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)的增益放大至规定值。
图5A及图5B所示的抵消振动产生部37具有如下所述的功能：使基于第三控制信号(A×RX)+(B×RY)的抵消振动产生于惯性质量体41。
如图5A及图5B所示，相当于本发明的“误差信号检测部”的加速度传感器49A具有如下所述的功能：对发动机13的振动与由抵消振动产生部37产生的抵消振动之间的误差所涉及的误差信号e进行检测。
需要说明的是，图5A及图5B所示的符号“C”表示在转矩杆19中从抵消振动产生部37到加速度传感器49A为止的模拟振动传递特性。
图5A所示的信号放大部61具有如下所述的功能：将由加速度传感器49A检测出的误差信号e的增益放大至规定值。
图5A所示的A/D转换部63具有如下所述的功能：将由信号放大部61放大后的作为模拟信号的误差信号e转换为数字信号。
图5A及图5B所示的参考信号生成部65具有如下所述的功能：基于从抵消振动产生部37到加速度传感器49A为止的模拟振动传递特性的推断值C＾(“C＾”是指，模拟振动传递特性C的推断值。)来生成对基准信号RX、RY进行了修正的参考信号。在此，如图5B所示，模拟振动传递特性的推断值C＾包括实部的模拟振动传递特性Cr与虚部的模拟振动传递特性Ci。
详细而言，参考信号生成部65具有如下所述的功能：使用基于由后述的静转矩推断部69推断出的发动机13的静转矩、后述的修正目录存储部71A的存储内容及振动频率而得到的模拟振动传递特性的推断值C＾来生成对基准信号RX、RY进行了修正的参考信号。
为了实现所述的功能，如图5B所示，参考信号生成部65由作为滤波器系数而具有实部的模拟振动传递特性Cr的第一修正滤波器65a及第三修正滤波器65c、作为滤波器系数而具有虚部的模拟振动传递特性Ci的第二修正滤波器65b及第四修正滤波器65d、相加部ad2、相减部sb1构成。
第一修正滤波器65a具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以实部滤波器系数Cr而得到的第一参考信号(Cr×RX)。第二修正滤波器65b具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以虚部滤波器系数Ci而得到的第二参考信号(Ci×RY)。
需要说明的是，作为实部滤波器系数Cr，例如如图6所示，按照发动机旋转频率f的多个值域而设定不同的值。同样，作为虚部滤波器系数Ci，例如如图6所示，按照发动机旋转频率f的多个值域而设定不同的值。总之，例如如图6所示，实部滤波器系数Cr及虚部滤波器系数Ci皆能够表现为以发动机旋转频率f为参数的函数(Cr(f)/Ci(f))。对此，在以下的说明中，有时将实部滤波器系数Cr表示为Cr(f)，将虚部滤波器系数Ci表示为Ci(f)。
第三修正滤波器65c具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以实部滤波器系数Cr而得到的第三参考信号(Cr×RY)。第四修正滤波器65d具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以虚部滤波器系数Ci而得到的第四参考信号(Ci×RX)。
相加部ad2具有如下所述的功能：输出将第一参考信号(Cr×RX)与第二参考信号(Ci×RY)相加而得到的第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)。
相减部sb1具有如下所述的功能：输出将从第三参考信号(Cr×RY)减去第四参考信号(Ci×RX)而得到的第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)。
图5A及图5B所示的滤波器系数更新部67具有如下所述的功能：基于误差信号e与参考信号而更新自适应滤波器55的滤波器系数。具体来说，滤波器系数更新部67使用由参考信号生成部65修正后的参考信号，并基于以使误差信号e成为最小的方式进行自适应处理的作为自适应控制算法的LMS(LeastMeanSquare)的计算式来更新自适应滤波器55的滤波器系数。
详细而言，如图5B所示，滤波器系数更新部67构成为包括：具有第一自适应算法的第一滤波器系数更新部67a、以及具有第二自适应算法的第二滤波器系数更新部67b。第一自适应算法及第二自适应算法例如能够适宜地使用所述的LMS。
第一滤波器系数更新部67a具有如下所述的功能：通过将误差信号e和由参考信号生成部65生成的第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)代入LMS的计算式(参考下述的式1)而进行计算，更新第一自适应滤波器55a的滤波器系数A。
An+1＝An-μ×e×{Cr(f)×RX+Ci(f)×RY)}(式1)
其中，μ是被称作步骤尺寸参数(StepSizeParameter)的、用于决定自适应滤波器55中的一次更新的大小的参数。e是误差信号。
第二滤波器系数更新部67b具有如下所述的功能：通过将误差信号e和由参考信号生成部65生成的第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)代入LMS的计算式(参考下述的式2)而进行计算，更新第二自适应滤波器55b的滤波器系数B。
Bn+1＝Bn-μ×e×{Cr(f)×RY-Ci(f)×RX)}(式2)
需要说明的是，自适应滤波器55中的滤波器系数A、B的更新频度设定为例如约3000次/秒左右即可。
图5A及图5B所示的静转矩推断部69具有如下所述的功能：基于发动机13的旋转速度信息及负荷信息、加速器开度信息以及齿轮位置信息等来推断发动机13的静转矩。其中，静转矩推断部69只要具有发动机13的旋转速度信息及负荷信息就能够推断发动机13的静转矩。在需要提高发动机13的静转矩所涉及的推断精度的情况下能够辅助地使用加速器开度信息、齿轮位置信息等。
如图6所示，图5A所示的修正目录存储部71A具有如下所述的功能：与发动机13的静转矩所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，并分别存储与振动频率相互不同的多个值域各自对应的模拟振动传递特性所涉及的修正目录。
需要说明的是，图6所示那样的三维修正目录能够按照车种、按照车种等级而通过进行实验或模拟(包括实验与模拟的组合)来设定。
具体来说，例如，当实验性地设定三维修正目录时，使用测定用的实车，在将发动机13的静转矩设定为第一值域的状态下，按照振动频率相互不同的多个值域，分别测定对应的模拟振动传递特性Cr、Ci。当与发动机13的静转矩所涉及的第一值域相关的测定结束时，在将发动机13的静转矩设定为与第一值域不同的第二值域的状态下，与所述相同地，按照振动频率相互不同的多个值域，分别测定对应的模拟振动传递特性Cr、Ci。当与发动机13的静转矩所涉及的第二值域相关的测定结束时，在将发动机13的静转矩设定为与第一及第二值域不同的第三值域的状态下，与所述相同地，按照振动频率相互不同的多个值域，分别测定对应的模拟振动传递特性Cr、Ci。以下，使用相同的顺序，与发动机13的静转矩所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，通过实际测量来求出与振动频率相互不同的多个值域各自对应的模拟振动传递特性Cr、Ci所涉及的修正目录，从而设定三维修正目录。其中，当设定三维修正目录时，也可以代替所述的实验顺序而使用基于模拟的顺序，或在使用所述的实验顺序的基础上使用基于模拟的顺序。
[本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的动作]
接下来，对本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的动作进行说明。
频率计算部51基于发动机13的旋转速度信息来计算振动频率。基准信号生成部53生成余弦波信号RX及正弦波信号RY来作为与由频率计算部51计算出的振动频率相关的基准信号。
自适应滤波器55通过实施使滤波器系数A、B作用于由基准信号生成部53生成的基准信号(余弦波信号RX及正弦波信号RY)的自适应处理来生成用于降低从发动机13向车身21侧传递的振动的控制信号。
详细而言，在自适应滤波器55中，第一自适应滤波器55a输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以滤波器系数A而得到的第一控制信号(A×RX)。第二自适应滤波器55b输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以滤波器系数B而得到的第二控制信号(B×RY)。相加部ad1输出将第一控制信号(A×RX)与第二控制信号(B×RY)相加而得到的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)。由此，第三控制信号(A×RX)+(B×RY)在自适应滤波器55中生成。
在由自适应滤波器55生成的作为数字信号的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)在D/A转换部57中被转换为模拟信号之后，在信号放大部59中，控制信号的增益被放大至规定值，并向抵消振动产生部37供给。抵消振动产生部37在接收到控制信号之后使基于控制信号的抵消振动产生于惯性质量体41。
加速度传感器49A对发动机13的振动与由抵消振动产生部37产生的抵消振动之间的干涉结果即误差信号e进行检测。由加速度传感器49A检测到的误差信号e在信号放大部61中将误差信号e的增益放大至规定值之后，在A/D转换部63中被转换为数字信号，并向滤波器系数更新部67反馈。
参考信号生成部65使用由静转矩推断部69推断出的发动机13的静转矩、修正目录存储部71A的存储内容及基于振动频率而获得的模拟振动传递特性C＾来生成参考信号。具体来说，参考信号生成部65基于按照所述的顺序而得到的模拟振动传递特性C＾来生成对基准信号RX、RY进行了修正的参考信号。
详细而言，在参考信号生成部65中，第一修正滤波器65a输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以实部滤波器系数Cr而得到的第一参考信号(Cr×RX)。第二修正滤波器65b输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以虚部滤波器系数Ci而得到的第二参考信号(Ci×RY)。
另外，在参考信号生成部65中，第三修正滤波器65c输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以实部滤波器系数Cr而得到的第三参考信号(Cr×RY)。第四修正滤波器65d输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以虚部滤波器系数Ci而得到的第四参考信号(Ci×RX)。
然后，在参考信号生成部65中，相加部ad2输出将第一参考信号(Cr×RX)与第二参考信号(Ci×RY)相加而得到的第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)。另外，相减部sb1输出从第三参考信号(Cr×RY)中减去第四参考信号(Ci×RX)而得到的第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)。由此，第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)在参考信号生成部65中生成。
滤波器系数更新部67基于由加速度传感器49A检测出的误差信号e、由参考信号生成部65生成的参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)而分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。具体来说，滤波器系数更新部67使用由参考信号生成部65修正后的参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)，基于以使误差信号e成为最小的方式进行自适应处理的自适应控制算法即LMS(LeastMeanSquare)的计算式(参考式1、式2)而分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。
[本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的作用效果]
接下来，参考图7A、图7B对本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A的作用效果进行说明。图7A是将与使发动机13的旋转速度发生变化时的第一实施方式所涉及的自适应控制的基本次数成分相关的减振效果(车厢内噪声)与关闭自适应控制的情况对比而表示的说明图，图7B是将使发动机13的旋转速度发生变化时的第一实施方式所涉及的自适应控制的减振效果(转向振动)与关闭自适应控制的情况对比而表示的说明图。
在本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A中采用如下所述的结构，即，参考信号生成部65从修正目录存储部71A的存储内容之中切换与由静转矩推断部69推断出的发动机13的静转矩对应的修正目录而使用，由此对从抵消振动产生部37到加速度传感器49A为止的模拟振动传递特性Cr、Ci进行修正，使用修正后的模拟振动传递特性Cr、Ci而生成参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)。因此，能够抑制因使用不正确的模拟振动传递特性而生成不正确的参考信号这样的不正确的连锁。
因此，根据本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A，即便在转矩杆13的轴构件33b与筒状构件33a的止挡件33d1、33d2抵接的大致刚体支承状态下，也能够降低从发动机13向车身21侧传递的振动，大幅度地抑制因振动而导致的令人不适的车厢内噪声及转向振动(参考图7A、图7B)，并维持舒适的行驶环境。
另外，在本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A中采用如下所述的结构，即，使用夹装于该惯性质量体41与杆部35之间的球轴承机构43a、43b，使惯性质量体41沿着该杆部35的轴向摆动自如地支承于杆部35。
根据本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A，与使用夹装于惯性质量体41与杆部35之间的未图示的板簧而使惯性质量体41沿着该杆部35的轴向摆动自如地支承于杆部35的比较例相比，由于几乎不产生因杆部35的放射方向所涉及的振动输入而导致的球轴承机构43a、43b的疲劳、损伤，因此能够显著地提高其耐老化性。
[本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的简要结构]
接下来，参考图8A、图8B及图9对本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的简要结构进行说明。图8A是表示本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的简要结构的框图。图8B是表示本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中的各部分的内部结构的框图。图9是表示存储于修正目录存储部71B的三维修正目录的例子的说明图。
需要说明的是，在图8B中，为了便于理解附图，省略主动振动降低装置11B具有的多个功能构件中的、频率计算部51、D/A转换部57、信号放大部59、信号放大部61、A/D转换部63及修正目录存储部71B的记载。
第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A共用基本的构成要素。对此，通过对第一实施方式及第二实施方式之间的不同部分进行说明，来代替对第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的整体说明。
第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B例如在无法获取用于推断发动机13的静转矩的、发动机13的旋转速度信息及负荷信息的环境下的车辆、需要以简单的结构且低成本导入本发明所涉及的主动振动降低装置11的情况等使用而提供理想的自适应控制功能。
具体来说，在第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中，如图8A及图8B所示，省略第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A具备的静转矩推断部69。取而代之地，在第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中，如图8A及图8B所示，具备提取误差信号e中的DC(直流)成分的DC成分提取部73。另外，代替第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A具备的加速度传感器49A，在第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中，具备对第二轴构件33b相对于第一止挡件33d1或第二止挡件33d2的加权进行检测的加权检测传感器49B(误差信号检测部)。
另外，如图9所示，第二实施方式所涉及的修正目录存储部71B具有如下所述的功能：与第二轴构件33b相对于第一止挡件33d1或第二止挡件33d2的加权所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，并分别存储与振动频率相互不同的多个值域各自对应的模拟振动传递特性所涉及的修正目录。
[本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的动作]
接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的动作进行说明。
频率计算部51与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，基于发动机13的旋转速度信息来计算振动频率。基准信号生成部53生成余弦波信号RX及正弦波信号RY来作为与由频率计算部51计算出的振动频率相关的基准信号。
自适应滤波器55与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，通过实施使滤波器系数A、B作用于由基准信号生成部53生成的基准信号(余弦波信号RX及正弦波信号RY)的自适应处理来生成用于降低从发动机13向车身21侧传递的振动的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)。
由自适应滤波器55生成的作为数字信号的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，在D/A转换部57中被转换为模拟信号之后，在信号放大部59中将第三控制信号的增益放大至规定值，并向抵消振动产生部37供给。抵消振动产生部37在接收到该信号之后使基于控制信号的抵消振动产生于惯性质量体41。
加权传感器49B对发动机13的振动与由抵消振动产生部37产生的抵消振动之间的干涉结果即误差信号e进行检测。由加权传感器49B检测出的误差信号e在信号放大部61中将误差信号e的增益放大至规定值之后，在A/D转换部63中被转换为数字信号，并向滤波器系数更新部67反馈，并且向DC成分提取部73输送。在DC成分提取部73中，误差信号e所包含的直流成分被提取，提取出的直流成分(第二轴构件33b相对于第一止挡件33d1或第二止挡件33d2的加权)的信息向参考信号生成部65供给。
参考信号生成部65使用由DC成分提取部73提取出的、误差信号e所包含的直流成分(第二轴构件33b相对于第一止挡件33d1或第二止挡件33d2的加权)的信息、修正目录存储部71A的存储内容及基于振动频率而得到的模拟振动传递特性C＾来生成参考信号。具体来说，参考信号生成部65基于按照所述的顺序获得的模拟振动传递特性C＾，与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，生成对基准信号RX、RY进行了修正的参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)。
滤波器系数更新部67基于由加权传感器49B检测出的误差信号e、由参考信号生成部65生成的参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)而分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。具体来说，滤波器系数更新部67使用由参考信号生成部65修正后的参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)，基于以使误差信号e成为最小的方式进行自适应处理的自适应控制算法即LMS的计算式(参考式1、式2)而分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。
[本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B的作用效果]
在本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中，省略第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A具备的静转矩推断部69。取而代之地，在第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中，具备提取误差信号e中的DC(直流)成分的DC成分提取部73。另外，代替第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A具备的加速度传感器49A，在第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B中，具备对第二轴构件33b相对于第一止挡件33d1或第二止挡件33d2的加权进行检测的加权检测传感器49B。
因此，根据本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置11B，例如在无法获取用于推断发动机13的静转矩的、发动机13的旋转速度信息及负荷信息的环境下的车辆、需要以简单的结构且低成本导入本发明所涉及的主动振动降低装置11的情况等使用而提供理想的自适应控制功能。
[本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的简要结构]
接下来，参考图10A及图10B对本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的简要结构进行说明。图10A是表示本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的简要结构的框图。图10B是表示本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C中的各部分的内部结构的框图。
需要说明的是，在图10B中，为了便于理解附图，省略主动振动降低装置11C具有的多个功能构件中的、频率计算部51、D/A转换部57、信号放大部59、信号放大部61、A/D转换部63及修正目录存储部71C的记载。
第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A共用基本的构成要素。对此，通过对第一实施方式及第三实施方式之间的不同部分进行说明，来代替对第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的整体说明。
第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C用于实现抵消振动的早期稳定化(最佳化)的用途而提供理想的自适应控制功能。
具体来说，在第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A中，具备一组自适应滤波器55，与此相对地，在第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C中，如图10A及图10B所示，除了具有与第一实施方式所涉及的自适应滤波器55大致共用的功能的自适应滤波器55-1以外，还具备一个自适应滤波器55-2(具有与第一实施方式所涉及的自适应滤波器55大致共用的功能)。
如图10B所示，自适应滤波器55-1由具有滤波器系数A的第1-1自适应滤波器55-1a、具有滤波器系数B的第2-1自适应滤波器55-1b、相加部ad1构成。第1-1自适应滤波器55a具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的余弦波信号RX，并输出对余弦波信号RX乘以滤波器系数A而得到的第一控制信号(A×RX)。第2-1自适应滤波器55-1b具有如下所述的功能：输入由基准信号生成部53生成的基准信号中的正弦波信号RY，并输出对正弦波信号RY乘以滤波器系数B而得到的第二控制信号(B×RY)。相加部ad1具有如下所述的功能：输出将第一控制信号(A×RX)与第二控制信号(B×RY)相加而得到的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)。
如图10B所示，自适应滤波器55-2由具有滤波器系数A的第1-2自适应滤波器55-2a、具有滤波器系数B的第2-2自适应滤波器55-2b、相加部ad4构成。第1-2自适应滤波器55-2a具有如下所述的功能：输入由参考信号生成部65生成的第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)，并输出对第五参考信号乘以滤波器系数A而得到的第七控制信号A×{(Cr×RX)+(Ci×RY)}。第2-2自适应滤波器55-2b具有如下所述的功能：输入由参考信号生成部65生成的第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)，并输出对第六参考信号乘以滤波器系数B而得到的第八控制信号B×{(Cr×RY)-(Ci×RX)}。相加部ad4具有如下所述的功能：输出将所述的第七控制信号与所述的第八控制信号相加而得到的第九控制信号。
另外，在第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C中，如图10A及图10B所示，具备有：输入从自适应滤波器55-2输出的第九控制信号并输出对该第九控制信号乘以规定的稳定化常量α而修正后的第十控制信号的常量相乘部65；及将常量相乘部65的第十控制信号与误差信号e相加的相加部ad3。
第三实施方式所涉及的修正目录存储部71C与第一实施方式所涉及的修正目录存储部71A相同。即，第三实施方式所涉及的修正目录存储部71C具有如下所述的功能：与发动机13的静转矩所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，并分别存储与振动频率相互不同的多个值域各自对应的模拟振动传递特性所涉及的修正目录。
[本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的动作]
接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的动作进行说明。
频率计算部51与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，基于发动机13的旋转速度信息来计算振动频率。基准信号生成部53生成余弦波信号RX及正弦波信号RY来作为与由频率计算部51计算出的振动频率相关的基准信号。
自适应滤波器55-1与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，通过实施使滤波器系数A、B作用于由基准信号生成部53生成的基准信号(余弦波信号RX及正弦波信号RY)的自适应处理来生成用于降低从发动机13向车身21侧传递的振动的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)。
由自适应滤波器55生成的作为数字信号的第三控制信号(A×RX)+(B×RY)与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，在D/A转换部57中被转换为模拟信号之后，在信号放大部59中将第三控制信号的增益放大至规定值，并向抵消振动产生部37供给。抵消振动产生部37在接收到该信号之后使基于控制信号的抵消振动产生于惯性质量体41。
加速度传感器49C对发动机13的振动与由抵消振动产生部37产生的抵消振动之间的干涉结果即误差信号e进行检测。由加速度传感器49C检测出的误差信号e在信号放大部61中将误差信号e的增益放大至规定值之后，在A/D转换部63中转换为数字信号，并向后述的相加部ad3供给。
另一方面，在自适应滤波器55-2中，如图10B所示，第1-2自适应滤波器55-2a输入由参考信号生成部65生成的第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)，并输出对第五参考信号乘以滤波器系数A而得到的第七控制信号A×{(Cr×RX)+(Ci×RY)}。第2-2自适应滤波器55-2b输入由参考信号生成部65生成的第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)，并输出对第六参考信号乘以滤波器系数B而得到的第八控制信号B×{(Cr×RY)-(Ci×RX)}。相加部ad4输出将所述的第七控制信号与所述的第八控制信号相加而得到的第九控制信号。因此，所述的第九控制信号从自适应滤波器55-2输出。
如图10B所示，常量相乘部65输入从自适应滤波器55-2输出的第九控制信号，并输出对该第九控制信号乘以规定的稳定化常量α而修正后的第十控制信号。
然后，相加部ad3将常量相乘部65的第十控制信号与误差信号e相加进行输出。该相加部ad3的输出反馈至滤波器系数更新部67。
参考信号生成部65与第一实施方式所涉及的主动振动降低装置11A相同地，使用由静转矩推断部69推断出的发动机13的静转矩、修正目录存储部71C的存储内容及基于振动频率而得到的模拟振动传递特性C＾而生成参考信号。具体来说，参考信号生成部65基于按照所述的顺序而得到的模拟振动传递特性C＾来生成对基准信号RX、RY进行了修正的参考信号。
滤波器系数更新部67基于将常量相乘部65的第十控制信号及误差信号e相加后的相加部ad3的输出、由参考信号生成部65生成的参考信号(第五参考信号(Cr×RX)+(Ci×RY)及第六参考信号(Cr×RY)-(Ci×RX)，分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。具体来说，滤波器系数更新部67使用由参考信号生成部65修正后的第五参考信号及第六参考信号，基于以使将常量相乘部65的第十控制信号及误差信号e相加后的值成为最小的方式进行自适应处理的自适应控制算法即LMS的计算式，分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。
[本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C的作用效果]
在本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C中，具备有：输入从自适应滤波器55-2输出的第九控制信号，并输出对该第九控制信号乘以规定的稳定化常量α而修正后的第十控制信号的常量相乘部65；及将常量相乘部65的第十控制信号与误差信号e相加的相加部ad3。
滤波器系数更新部67使用由参考信号生成部65修正后的第五参考信号及第六参考信号，通过进行自适应处理以使将常量相乘部65的第十控制信号及误差信号e相加后的值成为最小，分别更新自适应滤波器55的滤波器系数A、B。
因此，根据本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置11C，通过采用将稳定化常量α(0＜α＜1)的值从“0”值逐渐增加的趋近，能够可靠地实现抵消振动的早期稳定化(最佳化)。
[其他实施方式]
以上说明过的实施方式示出了本发明的具体化例。因此，并不由此限定地解释本发明的技术范围。本发明在不脱离其主旨或其主要特征的情况下能够以各种形态加以实施。
例如，在本发明的实施方式所涉及的说明中，作为抵消振动产生部37，虽然例示出具有线性致动器47的方式来进行说明，但本发明并不局限于该例。作为抵消振动产生部37，只要能够驱动惯性质量体41沿着杆部35的轴向摆动，也可以采用任意的结构。
另外，在本发明的实施方式所涉及的说明中，作为惯性质量体41的外观形状，虽然例示出直立圆柱状的惯性质量体41来进行说明，但本发明并不局限于该例。作为惯性质量体41的外观形状，只要是具有惯性质量体41所期待的、驱动惯性质量体41沿着杆部35的轴向摆动的功能，也可以采用任意的外观形状。
需要说明的是，在本发明的实施方式所涉及的说明中，将发动机13的振动与由抵消振动产生部37产生的抵消振动之差称作“误差”。在此，一般来讲，“误差”是指相对于所期待的值的偏差的大小。若将该通常的“误差”的概念应用于本发明，则所期待的值相当于无振动的理想状态，相对于所期待的值的偏差的大小相当于发动机13的实际的振动与由抵消振动产生部37产生的抵消振动之差(现实的振动)。
附图标记说明如下：
11A本发明的第一实施方式所涉及的主动振动降低装置
11B本发明的第二实施方式所涉及的主动振动降低装置
11C本发明的第三实施方式所涉及的主动振动降低装置
13发动机
15变速器
17动力设备
19转矩杆
21车身
23惯性主轴的辊轴
25a、25b一对装配部
31第一绝缘体
31a第一筒状构件
31b第一轴构件
31c第一空间
31c1第一弹性构件
33第二绝缘体
33a第二筒状构件
33b第二轴构件
33c第二空间
33c1第二弹性构件
33d1、33d2第一止挡件及第二止挡件
35杆部
35a外周壁部
35b环绕状的槽部
37抵消振动产生部
40壳体
41惯性质量体
41a内周壁部
41b、41c惯性质量体的两端部
43a、43b球轴承机构
45弹性构件
47线性致动器
49A加速度传感器(误差信号检测部)
49B加权传感器(误差信号检测部)
49C加速度传感器(误差信号检测部)
50微型计算机
51频率计算部
53基准信号生成部
55自适应滤波器(控制信号生成部)
57D/A转换部
59信号放大部
61信号放大部
63A/D转换部
65参考信号生成部
67滤波器系数更新部
69静转矩推断部
71A、71B、71C修正目录存储部
73DC成分提取部

Claims (4)

1.一种主动振动降低装置，其具备：
转矩杆，其具有一对绝缘体及杆部，且将发动机弹性支承于车身侧；以及
惯性质量体，其沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部，
所述一对绝缘体在筒状构件的内侧分别具有在发动机侧和车身侧设置的轴构件，所述轴构件被弹性支承于所述筒状构件，
所述一对绝缘体中的至少一方在所述筒状构件的内周壁部具有限制所述轴构件在所述杆部的轴向上的位移的止挡件，
所述主动振动降低装置用于降低从发动机向车身侧传递的振动，
所述主动振动降低装置的特征在于，
该主动振动降低装置具备：
基准信号生成部，其生成与基于发动机的旋转速度信息的振动频率相关的基准信号；
控制信号生成部，其通过实施使自适应滤波器的滤波器系数作用于所述基准信号的自适应处理而生成用于降低从发动机向车身侧传递的振动的控制信号；
抵消振动产生部，其使所述惯性质量体产生基于所述控制信号的抵消振动；
误差信号检测部，其对所述发动机的振动与所述抵消振动之间的误差相关的误差信号进行检测；
参考信号生成部，其基于从所述抵消振动产生部至所述误差信号检测部的模拟振动传递特性而生成对所述基准信号进行了修正的参考信号；
滤波器系数更新部，其基于所述误差信号和所述参考信号而更新所述自适应滤波器的所述滤波器系数；
静转矩推断部，其基于发动机的旋转速度信息以及负载信息而推断发动机的静转矩；以及
修正目录存储部，其与发动机的静转矩所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，分别存储与所述振动频率相互不同的多个值域各自对应的所述模拟振动传递特性所涉及的修正目录，
所述参考信号生成部使用所述模拟振动传递特性来生成所述参考信号，该模拟振动传递特性基于由所述静转矩推断部推断出的发动机的静转矩、所述修正目录存储部的存储内容、以及所述振动频率而获得。
2.一种主动振动降低装置，其具备：
转矩杆，其具有一对绝缘体及杆部，且将发动机弹性支承于车身侧；以及
惯性质量体，其沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部，
所述一对绝缘体在筒状构件的内侧分别具有在发动机侧和车身侧设置的轴构件，所述轴构件被弹性支承于所述筒状构件，
所述一对绝缘体中的至少一方在所述筒状构件的内周壁部具有限制所述轴构件在所述杆部的轴向上的位移的止挡件，
所述主动振动降低装置用于降低从发动机向车身侧传递的振动，
所述主动振动降低装置的特征在于，
该主动振动降低装置具备：
基准信号生成部，其生成与基于发动机的旋转速度信息的振动频率相关的基准信号；
控制信号生成部，其通过实施使自适应滤波器的滤波器系数作用于所述基准信号的自适应处理而生成用于降低从发动机向车身侧传递的振动的控制信号；
抵消振动产生部，其使所述惯性质量体产生基于所述控制信号的抵消振动；
误差信号检测部，其对所述发动机的振动与所述抵消振动之间的误差相关的误差信号进行检测；
参考信号生成部，其基于从所述抵消振动产生部至所述误差信号检测部的模拟振动传递特性而生成对所述基准信号进行了修正的参考信号；
滤波器系数更新部，其基于所述误差信号和所述参考信号而更新所述自适应滤波器的所述滤波器系数；以及
修正目录存储部，其与所述轴构件相对于所述止挡件的负载所涉及的相互不同的多个值域各自建立关联，分别存储与所述振动频率相互不同的多个值域各自对应的所述模拟振动传递特性所涉及的修正目录，
所述止挡件具有对所述轴构件相对于该止挡件的负载进行检测的负载检测部，
所述参考信号生成部使用所述模拟振动传递特性来生成所述参考信号，该模拟振动传递特性基于由所述负载检测部检测出的所述轴构件相对于所述止挡件的负载、所述修正目录存储部的存储内容、以及所述振动频率而获得。
3.根据权利要求1所述的主动振动降低装置，其特征在于，
所述惯性质量体使用夹装于该惯性质量体与所述杆部之间的球轴承机构，沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部。
4.根据权利要求2所述的主动振动降低装置，其特征在于，
所述惯性质量体使用夹装于该惯性质量体与所述杆部之间的球轴承机构，沿着该杆部的轴向摆动自如地支承于所述杆部。
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