JP2001140974A - Controlling method of active vibration control device and active vibration control device - Google Patents

Controlling method of active vibration control device and active vibration control device

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JP2001140974A
JP2001140974A JP32936299A JP32936299A JP2001140974A JP 2001140974 A JP2001140974 A JP 2001140974A JP 32936299 A JP32936299 A JP 32936299A JP 32936299 A JP32936299 A JP 32936299A JP 2001140974 A JP2001140974 A JP 2001140974A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active vibration control device capable of restraining crossover distortion in a PWM signal producing device and distortion generated by the time constant of an electromagnetic actuator, in driving signal. SOLUTION: In a driving device 40 constituted of an H bridge circuit for producing a sinusoidal signal from a sinusoidal table stored in a sinusoidal storage unit 32 on the basis of the suitable filter coefficient data found by an adaptive control method to an input signal, for outputting the amplitude of the produced sinusoidal signal as a modulation pulse signal obtained by modulating the amplitude into the pulse width, and having switching elements arranged into a bridge shape, driving current is formed by switching the switching elements according to the polarity of the modulation pulse signal, and an electromagnetic actuator 23 connected to the output side of the H bridge circuit is operated by the driving current. Distortion by a high order component is previously provided in the sinusoidal table stored in the sinusoidal storage unit.

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、車体等の振動を能
動的に抑制する能動型防振装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active vibration isolator for actively suppressing vibration of a vehicle body or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車のエンジンマウントの能動
制御方法としては、車両の制御装置に、例えば、遅延調
和シンセサイザ最小平均自乗フィルタ50(以下、DXHS
LMSフィルタと記す)を適用して行われる。すなわち、
図7に示すように、信号源である自動車のエンジン等の
振動発生源51から、クランク軸回転パルスやイグニッ
ションパルス信号をセンサにより取り出して、波形整形
されて制御対象信号と同期したパルス信号sにされる。
また、振動発生源51からの振動が、伝達系52
(G′)を通して車室内に外力dとして伝播される。パ
ルス信号sは、周波数判定部53により制御対象信号と
同期した正弦波に変換して制御対象信号xとし、制御対
象信号xは、振幅補償係数及び位相補償係数の関数であ
る適応フィルタ54(W)のフィルタ係数により振幅補
償及び位相補償され、この振幅及び位相の正弦波信号y
として出力される。出力信号yは、制御対象系55(伝
達関数G)へ入力され、制御対象系55を経て処理信号
zが出力される。推定伝達関数56は、予めインパルス
応答測定、周波数掃引加振試験等によって得られるもの
で、適応フィルタの更新時に引用される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an active control method of an engine mount of an automobile, a control apparatus of a vehicle includes, for example, a delay harmonic synthesizer minimum mean square filter 50 (hereinafter, DXHS).
LMS filter). That is,
As shown in FIG. 7, a crankshaft rotation pulse or an ignition pulse signal is extracted from a vibration source 51 such as an automobile engine, which is a signal source, by a sensor, and is shaped into a pulse signal s synchronized with a control target signal. Is done.
Further, the vibration from the vibration source 51 is transmitted to the transmission system 52.
Through (G '), it is transmitted as an external force d into the vehicle interior. The pulse signal s is converted into a sine wave synchronized with the control target signal by the frequency determination unit 53 to be a control target signal x, and the control target signal x is an adaptive filter 54 (W) which is a function of an amplitude compensation coefficient and a phase compensation coefficient. ), The sine wave signal y having the amplitude and the phase is compensated by the filter coefficient
Is output as The output signal y is input to the control target system 55 (the transfer function G), and the processed signal z is output via the control target system 55. The estimated transfer function 56 is obtained in advance by an impulse response measurement, a frequency sweep excitation test, and the like, and is referred to when updating the adaptive filter.

【0003】応答信号zはエンジンの振動等である伝達
系52(G′)を経た外力dが加算され、観測値として
センサにより検出されるが、振動制御においてはセンサ
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と推定伝達関数56の推定値を用
い、ディジタルフィルタ57により適応フィルタ54
(W)が逐次更新される。このように、任意の回転数
(周波数)毎の最適フィルタ係数を求め、フィルタ係数
により振幅補償及び位相補償され、かつ正弦波信号に合
成されて出力された出力信号yが、制御対象系(伝達関
数G)へ入力されて、処理信号zが出力され、この処理
信号zにより、エンジンの振動等である伝達系52
(G′)を経た外力dの抑制が行われる。
[0003] The response signal z is added with an external force d passing through a transmission system 52 (G '), which is the vibration of the engine, and detected by a sensor as an observed value. In vibration control, the target of the detected value of the sensor is 0. And the difference from the target becomes the error signal e. Using the error signal e and the estimated value of the estimated transfer function 56, an adaptive filter 54
(W) is sequentially updated. As described above, the optimum filter coefficient for each arbitrary number of rotations (frequency) is obtained, and the output signal y, which is amplitude- and phase-compensated by the filter coefficient and synthesized and output as a sine wave signal, is output to the control target system (transmission The processing signal z is output to the function G), and the processing signal z is output from the transmission system 52 such as the vibration of the engine.
The external force d via (G ′) is suppressed.

【0004】また、DXHS LMSフィルタ50を用いて、図
7に示すように、任意の回転数(周波数)毎の最適フィ
ルタ係数を求め、この最適フィルタ係数データをデータ
テーブルとして記憶し、この記憶されたデータテーブル
58をROMの形で取り出して、車両の制御装置に適応
して、能動制御を行う簡易な方法も行なわれている。す
なわち、図8に示すように、信号源である自動車のエン
ジン等の振動発生源51から、クランク軸回転パルス等
をセンサにより取り出して、周波数判定部53にて制御
対象周波数ωであることを判定し、制御対象周波数ωの
制御対象信号を選択して出力する。この信号xは、デー
タテーブル58のフィルタ係数により振幅補償及び位相
補償され、かつ正弦波信号に合成されて出力される。出
力信号yは、制御対象系54(伝達関数G)へ供給さ
れ、処理信号zが出力され、この処理信号zにより、エ
ンジンの振動等である伝達系52(G′)を経た外力d
の抑制が行われる。これにより、制御装置30におい
て、振動検出用のセンサを省略できると共に、制御装置
30の構成を適応制御装置に比べて簡略化できる。
Further, as shown in FIG. 7, an optimum filter coefficient for each arbitrary number of rotations (frequency) is obtained by using a DXHS LMS filter 50, and this optimum filter coefficient data is stored as a data table. A simple method of taking out the data table 58 in the form of a ROM and performing active control adapted to the control device of the vehicle is also performed. That is, as shown in FIG. 8, a crankshaft rotation pulse or the like is extracted by a sensor from a vibration source 51 such as an automobile engine, which is a signal source, and the frequency determination unit 53 determines that the frequency is the control target frequency ω. Then, a control target signal having the control target frequency ω is selected and output. This signal x is amplitude- and phase-compensated by the filter coefficients of the data table 58, and is synthesized with a sine wave signal and output. The output signal y is supplied to a control target system 54 (transfer function G), and a processing signal z is output. The processing signal z is used to generate an external force d via a transmission system 52 (G ') that is vibration of the engine or the like.
Is suppressed. Thereby, in the control device 30, a sensor for detecting vibration can be omitted, and the configuration of the control device 30 can be simplified as compared with the adaptive control device.

【0005】実際には、図2に示すように、制御部31
において適応制御による最適フィルタ係数、あるいは適
応制御に基づき形成された最適フィルタ係数のデータテ
ーブルから入力信号に応じて選択された最適フィルタ係
数に基づき、正弦波テーブルを記憶した正弦波記憶部3
2から対応する正弦波信号データを生成して出力信号y
として出力する。この正弦波の出力信号yは、パルス幅
変調(PWM)信号生成装置41において、正弦波の振
幅をパルス幅に変更するパルス幅変調により変調された
るPWMパルス信号pとして出力される。さらに、この
PWMパルス信号pをいわゆるHブリッジ回路43によ
り構成された駆動回路42により、信号の極性反転に応
じて正弦波の駆動電流を形成し、この駆動電流により出
力側に接続された電磁アクチュエータ23を駆動するよ
うにしている。すなわち直流電源を用いた駆動回路にお
いて交流駆動を行うようにしている。
[0005] In practice, as shown in FIG.
A sine wave storage unit 3 storing a sine wave table based on an optimum filter coefficient by adaptive control or an optimum filter coefficient selected according to an input signal from a data table of optimum filter coefficients formed based on adaptive control.
2 to generate corresponding sine wave signal data and output signal y
Output as The sine wave output signal y is output by the pulse width modulation (PWM) signal generation device 41 as a PWM pulse signal p modulated by pulse width modulation for changing the amplitude of the sine wave to a pulse width. Further, this PWM pulse signal p is formed into a sine-wave drive current in accordance with the polarity reversal of the signal by a drive circuit 42 constituted by a so-called H-bridge circuit 43, and the drive current is used to connect an electromagnetic actuator connected to the output side. 23 is driven. That is, an AC drive is performed in a drive circuit using a DC power supply.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、PWM信号
生成装置41においては、正弦波信号が極性を反転する
毎に、わずかに逆起電力が発生し、そのため、出力され
るPWM信号にクロスオーバー歪が含まれてしまい、最
終の電磁アクチュエータ23において駆動電流に歪が生
じてしまう。さらに、電磁アクチュエータ23の時定数
によっても駆動信号に歪が生じることが明らかになって
いる。一例として、駆動電流の波形を調べたところ、図
6(a)に示すように、極性の反転する部分で、歪が発
生していることが確認された。さらに、この駆動電流の
周波数を分析した結果、図6(b)に示すように、主信
号成分の基準周波数fに対して、3倍の周波数3fであ
る高次成分が多く含まれており、高次成分の主信号成分
に対する割合は、約−30dBであった。すなわち、本
来の駆動電流zは、z=Asin(ωt)となるべきと
ころ、実際には下記数1に示すように三次の高次成分が
含まれた結果になっていた。
By the way, in the PWM signal generator 41, every time the sine wave signal inverts the polarity, a slight back electromotive force is generated, so that the output PWM signal has a crossover distortion. And the drive current in the final electromagnetic actuator 23 is distorted. Further, it has been clarified that the drive signal is distorted also by the time constant of the electromagnetic actuator 23. As an example, when examining the waveform of the driving current, it was confirmed that distortion occurred at the portion where the polarity was reversed, as shown in FIG. Further, as a result of analyzing the frequency of the drive current, as shown in FIG. 6B, many high-order components having a frequency 3f, which is three times the reference frequency f of the main signal component, are included. The ratio of the higher order component to the main signal component was about -30 dB. That is, although the original drive current z should be z = Asin (ωt), the result actually contained a third-order higher-order component as shown in the following Expression 1.

【0007】[0007]

【数1】 z=Asin(ωt)+CAsin(3ωt
+π/2)
## EQU1 ## z = Asin (ωt) + CAsin (3ωt
+ Π / 2)

【0008】ここで、Aは振幅、ω=2πfは角周波数
であり、Cは所定の係数値である。その結果、適応制御
等により入力信号に応じた適正な正弦波信号を出力して
も、駆動用出力信号に歪が含まれるため、最終の電磁ア
クチュエータの適正な加振力が得られず、能動制御の効
果が適正に得られないという問題が生じる。
Here, A is amplitude, ω = 2πf is angular frequency, and C is a predetermined coefficient value. As a result, even if an appropriate sine wave signal corresponding to the input signal is output by adaptive control or the like, since the drive output signal includes distortion, the appropriate excitation force of the final electromagnetic actuator cannot be obtained, and There is a problem that the effect of the control cannot be obtained properly.

【0009】本発明は、上記した問題を解決しようとす
るもので、正弦波出力信号のPWM信号生成装置におい
て含まれるクロスオーバー歪及び最終の電磁アクチュエ
ータの時定数により発生する歪を抑制できる能動型防振
装置の制御方法及び能動型防振装置を提供することを目
的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and it is an active type that can suppress crossover distortion included in a PWM signal generating apparatus for a sine wave output signal and distortion generated by a time constant of a final electromagnetic actuator. An object of the present invention is to provide a control method of a vibration isolator and an active vibration isolator.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するために、上記請求項1に係る発明の構成上の
特徴は、振動発生源からの周期性のパルス信号に基づく
入力信号に対して適応制御方法により求められた最適フ
ィルタ係数データに基づいて、予め記憶手段に記憶した
正弦波テーブルを用いて正弦波信号を生成し、生成され
た正弦波信号をパルス幅変調手段により幅変調した変調
パルス信号として出力し、変調パルス信号をスイッチン
グ素子をブリッジ配列してなる駆動部に入力し、変調パ
ルス信号の極性に応じてスイッチング素子を切り替える
ことにより駆動電流を出力し、駆動電流により駆動部の
出力側に接続された電磁アクチュエータを駆動し、電磁
アクチュエータの作動に基づく加振力により振動発生源
の振動を抑制する能動型防振装置の制御方法において、
記憶手段に記憶された正弦波テーブルに予め高次成分に
よる歪を含ませたことにある。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above object, the structural feature of the invention according to claim 1 is that an input signal based on a periodic pulse signal from a vibration source is provided. On the other hand, based on the optimum filter coefficient data obtained by the adaptive control method, a sine wave signal is generated using a sine wave table stored in advance in the storage means, and the generated sine wave signal is width-modulated by the pulse width modulation means. The modulated pulse signal is output as a modulated pulse signal, and the modulated pulse signal is input to a driving unit having a bridge arrangement of switching elements, and the switching element is switched according to the polarity of the modulated pulse signal to output a driving current, which is driven by the driving current. Drives the electromagnetic actuator connected to the output side of the unit, and suppresses the vibration of the vibration source by the excitation force based on the operation of the electromagnetic actuator A method of controlling a dynamic vibration insulator,
This is because the sine wave table stored in the storage means includes distortion due to higher-order components in advance.

【0011】上記のように構成した請求項1に係る発明
においては、記憶手段には正弦波ではなく、正弦波から
高次成分を引いたすなわち予め歪を含んだ正弦波をデー
タとして記憶したことにより、この歪を含んだ正弦波信
号にPWM変調において生じるクロスオーバ歪や、電磁
アクチュエータの時定数により生じる歪等が加えられて
も、これらの歪によって正弦波信号に予め含めた歪が打
ち消されて除去されることになる。その結果、請求項1
の発明によれば、歪のほとんどない駆動電流により電磁
アクチュエータを駆動することができるので、それに基
づく適正な加振力により、振動発生源の振動を効果的に
抑制することができる。
In the invention according to claim 1 configured as described above, the storage means stores not a sine wave but a sine wave obtained by subtracting a higher-order component from the sine wave, that is, a sine wave containing distortion in advance. Accordingly, even if a crossover distortion generated in PWM modulation or a distortion generated by a time constant of an electromagnetic actuator is added to a sine wave signal including the distortion, the distortion previously included in the sine wave signal is canceled by these distortions. Will be removed. As a result, claim 1
According to the invention, since the electromagnetic actuator can be driven by the drive current having almost no distortion, the vibration of the vibration source can be effectively suppressed by an appropriate excitation force based on the drive current.

【0012】また、上記請求項2に係る発明の構成上の
特徴は、正弦波テーブルを記憶した記憶部と、振動発生
源からの周期性のパルス信号に基づく入力信号に対して
適応制御方法により求められた最適フィルタ係数データ
に基づいて、記憶部に記憶された正弦波テーブルから対
応した正弦波信号を生成する正弦波信号生成部と、生成
された正弦波信号を幅変調した変調パルス信号として出
力するパルス幅変調部と、スイッチング素子をブリッジ
配列してなるブリッジ回路を備え、入力された変調パル
ス信号の極性に応じてスイッチング素子が切り替えられ
ることにより出力される駆動電流により、ブリッジ回路
の出力側に接続された電磁アクチュエータを駆動する駆
動部とを備え、電磁アクチュエータの作動に基づく加振
力により振動発生源の振動を抑制する能動型防振装置で
あって、記憶部に記憶された正弦波テーブルに予め高次
成分による歪を含ませたことにある。
Further, the configuration of the invention according to the second aspect is characterized in that a storage unit storing a sine wave table and an adaptive control method for an input signal based on a periodic pulse signal from a vibration source. A sine wave signal generation unit that generates a corresponding sine wave signal from a sine wave table stored in a storage unit based on the obtained optimum filter coefficient data, and a modulated pulse signal that is a width modulation of the generated sine wave signal. A pulse width modulation section for outputting, and a bridge circuit in which switching elements are arranged in a bridge arrangement, wherein the output of the bridge circuit is output by a drive current output by switching of the switching elements according to the polarity of the input modulated pulse signal. And a drive unit that drives the electromagnetic actuator connected to the side, and generates vibration by the excitation force based on the operation of the electromagnetic actuator A inhibits the active vibration isolation system vibrations is that the moistened distortion by pre-order component to the sine wave table stored in the storage unit.

【0013】上記のように構成した請求項2に係る発明
においては、記憶部には正弦波ではなく、正弦波から高
次成分を引いたすなわち予め歪を含んだ正弦波テーブル
として記憶したことにより、正弦波信号生成部により入
力パルスに対応して生成された正弦波信号は歪を含んで
いる。この歪を含んだ正弦波信号がパルス幅変調部でP
WM変調されるが、このとき生じるクロスオーバ歪が予
め歪を含んだ状態の正弦波信号に加えられる。さらに、
PWM変調された変調信号が、駆動部において処理され
電磁アクチュエータに出力されると、電磁アクチュエー
タの時定数により生じる歪が生じ、この歪も駆動信号に
加えられる。しかし、正弦波信号は予め歪を含んでいる
ため、このようなクロースオーバ歪や電磁アクチュエー
タの時定数による歪が加えられることにより、正弦波信
号に予め含めた歪が加えられた歪によって打ち消されて
除去される結果となる。その結果、請求項2の発明によ
れば、歪のほとんどない駆動電流により電磁アクチュエ
ータを駆動することができるので、それに基づく適正な
加振力により、振動発生源の振動を効果的に抑制するこ
とができる。
[0013] In the invention according to claim 2 configured as described above, instead of storing a sine wave, a high-order component is subtracted from the sine wave, that is, a sine wave table containing distortion is stored in advance in the storage unit. The sine wave signal generated by the sine wave signal generator in response to the input pulse contains distortion. The sine wave signal containing this distortion is converted into P
The signal is subjected to WM modulation, and the crossover distortion generated at this time is added to a sine wave signal containing distortion in advance. further,
When the PWM-modulated signal is processed in the drive unit and output to the electromagnetic actuator, distortion occurs due to the time constant of the electromagnetic actuator, and this distortion is also added to the drive signal. However, since the sine wave signal contains distortion in advance, such close-over distortion and distortion due to the time constant of the electromagnetic actuator are added, and thus the sine wave signal is canceled out by the distortion that is previously included in the sine wave signal. As a result. As a result, according to the second aspect of the present invention, the electromagnetic actuator can be driven by the drive current having almost no distortion, and the vibration of the vibration source can be effectively suppressed by the appropriate excitation force based on the drive current. Can be.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図1は、同実施形態を適用した4
サイクルガソリンエンジン車Mの振動除去システムを概
略的に示したものであり、図2は振動除去のための電気
的制御構成をブロック図を示したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 schematically shows a vibration removing system of a cycle gasoline engine vehicle M, and FIG. 2 is a block diagram showing an electric control configuration for removing vibration.

【0015】ガソリンエンジン車Mは、車体10にアク
チュエータ搭載エンジンマウント(以下、エンジンマウ
ントと記す)20を搭載している。エンジンマウント2
0は、図3に示すように、筒状のケース21内に、防振
ゴム22と、防振ゴム22の下方にエンジンの動的変位
を制御する電磁アクチュエータ23を備えている。防振
ゴム22は、ケース21の軸方向中間位置にて内壁に固
定されると共に、固定金具24に取り付けられている。
固定金具24には、防振ゴム22のストッパ部22a
が、ケース21の一端(図示上端)に向けて設けられて
いる。固定金具24の軸心位置には、固定軸25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21
の一端側に設けた貫通穴21aから突出している。ケー
ス21の他端には、固定軸26が設けられている。エン
ジンンマウント20は、固定軸26によって車体10に
固定され、固定軸25にエンジン11を取り付けること
により、エンジン11を支持している。エンジン11の
クランク軸には、回転パルスセンサ12が設けられてお
り、回転パルスセンサ12は、クランク軸回転パルス信
号を出力し、これに基づいて後述する制御部31は、出
力信号の基本周波数を決定する。
The gasoline engine vehicle M has an engine mount (hereinafter referred to as an engine mount) 20 mounted on the body 10 of the vehicle. Engine mount 2
As shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, a cylindrical case 21 is provided with a vibration-proof rubber 22 and an electromagnetic actuator 23 below the vibration-proof rubber 22 for controlling dynamic displacement of the engine. The anti-vibration rubber 22 is fixed to the inner wall at an intermediate position in the axial direction of the case 21, and is attached to the fixing bracket 24.
The fixing bracket 24 has a stopper portion 22a of the vibration isolating rubber 22.
Are provided toward one end (the upper end in the figure) of the case 21. A fixed shaft 25 is attached in the axial direction of the fixing bracket 24 in the axial direction.
Protrudes from a through hole 21a provided on one end side. The other end of the case 21 is provided with a fixed shaft 26. The engine mount 20 is fixed to the vehicle body 10 by a fixed shaft 26, and supports the engine 11 by attaching the engine 11 to the fixed shaft 25. A rotation pulse sensor 12 is provided on a crankshaft of the engine 11, and the rotation pulse sensor 12 outputs a crankshaft rotation pulse signal. Based on this, a control unit 31, which will be described later, determines a fundamental frequency of the output signal. decide.

【0016】振動除去システムを電気的に制御する制御
装置30は、マイクロコンピュータよりなる制御部31
を備えており、その一部に適応制御のフィルタ係数の更
新データを記憶したデータテーブルROM58が設けら
れ、さらにフィルタ係数に基づいた正弦波テーブルを記
憶した正弦波記憶部32が設けられている。この正弦波
テーブルとしては、正弦波から後述する駆動装置40側
で歪と予想される高次成分を差し引いたテーブル値が用
いられる。制御部31の入力側には、上記回転パルスセ
ンサ12が接続されている。制御部31の出力側には、
駆動装置40を介してエンジンマウント20の電磁アク
チュエータ23が接続されている。
A control device 30 for electrically controlling the vibration elimination system includes a control unit 31 composed of a microcomputer.
A data table ROM 58 storing update data of filter coefficients for adaptive control, and a sine wave storage unit 32 storing a sine wave table based on the filter coefficients. As the sine wave table, a table value obtained by subtracting a higher-order component expected to be a distortion on the drive device 40 side described later from the sine wave is used. The rotation pulse sensor 12 is connected to an input side of the control unit 31. On the output side of the control unit 31,
The electromagnetic actuator 23 of the engine mount 20 is connected via the driving device 40.

【0017】駆動装置40は、正弦波の振幅をパルス幅
に変更するパルス幅変調(PWM)により変調されたP
WM信号を出力するパルス幅変調信号生成装置41と、
いわゆるHブリッジ回路により構成された駆動回路42
とを備えている。駆動回路42は、4つのFET(電界
効果トランジスタ)F1〜F4の各ソース、ドレイン端
子を対称にブリッジ配列したHブリッジ回路43を有
し、このHブリッジ回路43の一対称端間に直流電源E
が接続されており、他の対称端間に電磁アクチュエータ
23が接続されている。このHブリッジ回路43の前段
には、PWM信号の正負極性を選択してHブリッジ回路
43の各FETのゲート端子に出力するプリドライバ4
4が設けられている。プリドライバ44の4つの出力端
子a〜dは、端子a,dがF1,F4に接続されており
駆動電流の一方の極性のときに信号を出力し、端子b,
cがF2,F3に接続されており駆動電流の他方の極性
のときに信号を出力するようになっている。
The driving device 40 controls the pulse width modulation (PWM) to change the amplitude of the sine wave into a pulse width.
A pulse width modulation signal generation device 41 that outputs a WM signal;
Drive circuit 42 constituted by a so-called H-bridge circuit
And The drive circuit 42 has an H bridge circuit 43 in which the source and drain terminals of four FETs (field effect transistors) F1 to F4 are symmetrically arranged in a bridge.
Are connected, and the electromagnetic actuator 23 is connected between the other symmetrical ends. A pre-driver 4 that selects the positive and negative polarities of the PWM signal and outputs the selected signal to the gate terminal of each FET of the H-bridge circuit 43 is provided before the H-bridge circuit 43.
4 are provided. The four output terminals a to d of the pre-driver 44 output signals when the terminals a and d are connected to F1 and F4, respectively, and have one polarity of the driving current.
c is connected to F2 and F3, and outputs a signal when the polarity of the drive current is the other.

【0018】つぎに、上記実施形態の動作について説明
する。振動発生源51から、クランク軸回転パルスをセ
ンサ12により取り出して、周波数判定部61にて制御
対象周波数ωであることを判定し、制御対象周波数ωの
制御対象信号を生成して出力する。この信号xは、デー
タテーブルROM58のフィルタ係数により振幅補償及
び位相補償され、かつこれに対応する正弦波信号を正弦
波記憶部32に記憶された正弦波テーブルから生成して
正弦波信号yとして出力する。この正弦波信号yは、図
4に示すように、正弦波信号y=Ysin(ωt)から
高次成分を引いたすなわち予め求められた歪を含んだ信
号であり、下記数2に示すようになっている。
Next, the operation of the above embodiment will be described. The crankshaft rotation pulse is extracted from the vibration source 51 by the sensor 12, the frequency determination unit 61 determines that the frequency is the control target frequency ω, and generates and outputs the control target signal of the control target frequency ω. The signal x is amplitude- and phase-compensated by the filter coefficient of the data table ROM 58, and a corresponding sine wave signal is generated from a sine wave table stored in the sine wave storage unit 32 and output as a sine wave signal y. I do. As shown in FIG. 4, the sine wave signal y is a signal obtained by subtracting a higher-order component from the sine wave signal y = Ysin (ωt), that is, the sine wave signal includes a previously obtained distortion. Has become.

【0019】[0019]

【数2】 y=Ysin(ωt)−0.0316Ysi
n(3ωt+π/2)
## EQU2 ## y = Ysin (ωt) −0.0316Ysi
n (3ωt + π / 2)

【0020】ここで、Yは振幅、ω=2πfは角周波数
である。この歪を含んだ正弦波信号yが、駆動装置40
においてパルス幅変調信号生成装置41でPWM変調さ
れるが、このとき生じるクロスオーバ歪が予め歪を含ん
だ状態の正弦波信号に加えられる。さらに、PWM変調
された変調信号pが、駆動回路42に入力されると、プ
リドライバ44からHブリッジ回路43に、PWM変調
信号pの極性に応じて出力される。例えば、PWM信号
が正のときは、図2に示す出力端子a,dから出力さ
れ、出力信号に応じてHブリッジ回路43のF1、F4
がオンされ、出力信号の大きさに応じた駆動電流が流
れ、電磁アクチュエータ23に図示左から右に向けた電
流が流れ、電磁アクチュエータ23が駆動される。ま
た、PWM信号が負のときは、図2に示す出力端子b,
cから出力され、出力信号に応じてHブリッジ回路43
のF2、F3がオンされ、出力信号の大きさに応じた駆
動電流が流れ、電磁アクチュエータ23に図示右から左
に向けた電流が流れ、電磁アクチュエータ23が駆動さ
れる。このとき、電磁アクチュエータ23の時定数によ
る歪が駆動電流に加えられる。
Here, Y is the amplitude, and ω = 2πf is the angular frequency. The sine wave signal y including this distortion is supplied to the driving device 40
Is subjected to PWM modulation by the pulse width modulation signal generation device 41, and the crossover distortion generated at this time is added to the sine wave signal containing distortion in advance. Further, when the PWM-modulated modulation signal p is input to the drive circuit 42, it is output from the pre-driver 44 to the H-bridge circuit 43 according to the polarity of the PWM modulation signal p. For example, when the PWM signal is positive, it is output from the output terminals a and d shown in FIG.
Is turned on, a drive current corresponding to the magnitude of the output signal flows, a current flows from the left to the right in the figure, and the electromagnetic actuator 23 is driven. When the PWM signal is negative, the output terminals b,
c, and outputs the H-bridge circuit 43 according to the output signal.
F2 and F3 are turned on, a drive current corresponding to the magnitude of the output signal flows, and a current flows from right to left in the figure to the electromagnetic actuator 23, and the electromagnetic actuator 23 is driven. At this time, a distortion due to the time constant of the electromagnetic actuator 23 is added to the drive current.

【0021】しかし、正弦波信号yには予め歪が含まれ
ているため、パルス幅変調信号生成装置41で加えられ
たクロースオーバ歪や電磁アクチュエータの時定数によ
る歪が加えられることにより、正弦波信号yに予め含め
た歪が打ち消されて除去される結果となる。そのため、
歪のほとんどない駆動電流により電磁アクチュエータ2
3を駆動することができるので、それに基づく適正な加
振力により、振動発生源であるエンジンの振動を効果的
に抑制することができる。
However, since the sine wave signal y contains distortion in advance, the sine wave signal is subjected to the crossover distortion added by the pulse width modulation signal generation device 41 or the distortion due to the time constant of the electromagnetic actuator, so that the sine wave signal is distorted. As a result, the distortion previously included in the signal y is canceled and removed. for that reason,
Drive current with almost no distortion allows electromagnetic actuator 2
3 can be driven, and the vibration of the engine, which is the vibration source, can be effectively suppressed by an appropriate excitation force based on the driving.

【0022】つぎに、上記実施形態についての具体的実
施例について、従来例との比較により説明する。図5
(a)、(b)に示すように、実施例と従来例とでは、
基本振動成分である一次成分についてはほぼ相違はない
が、高次成分である二次成分及び三次成分については、
実施例は従来例に比べて1〜4Nrms低くなることが
明らかである。特に、所定周波数以上では、二次成分及
び三次成分について従来例では1〜4Nrms程度含ま
れるのに対し、実施例ではほぼゼロであり、高次成分低
減効果が得られたことが明らかである。
Next, a specific example of the above embodiment will be described in comparison with a conventional example. FIG.
As shown in (a) and (b), in the embodiment and the conventional example,
There is almost no difference for the primary component which is the fundamental vibration component, but for the secondary component and the tertiary component which are the higher order components,
It is clear that the embodiment is lower by 1 to 4 Nrms than the conventional example. In particular, when the frequency is equal to or higher than the predetermined frequency, the secondary component and the tertiary component are included in the conventional example in the range of about 1 to 4 Nrms.

【0023】なお、上記各実施形態においては、エンジ
ンの回転パルス信号を用いているが、その他エンジンコ
ントロールユニット等から得られるエアコンオンオフ、
シフトポジション、水温等の車両の状態検出信号から、
それらの状態毎の最適フィルタを得て、テーブル化する
ことにより、さらに安定な能動制御を行うことも可能で
ある。
In each of the above embodiments, the rotation pulse signal of the engine is used.
From the vehicle position detection signals such as shift position and water temperature,
It is also possible to perform more stable active control by obtaining an optimum filter for each state and making a table.

【0024】また、上記各実施形態においては、適応フ
ィルタとしてDXHS LMSフィルタを用いているが、Filter
ed-X LMSフィルタ等の他の適応フィルタを用いてもよ
い。さらに本発明を、自動車以外の振動発生源の振動除
去にも適用できる。
In each of the above embodiments, a DXHS LMS filter is used as an adaptive filter.
Another adaptive filter such as an ed-X LMS filter may be used. Further, the present invention can be applied to vibration removal of a vibration source other than an automobile.

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

【図1】本発明の一実施形態である能動制御装置を適用
した車両の一部を概略的に示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a part of a vehicle to which an active control device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】同能動制御装置の制御回路構成を概略的に示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a control circuit configuration of the active control device.

【図3】能動制御装置のアクチュエータ搭載エンジンマ
ウントを示す一部断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an actuator mounted engine mount of the active control device.

【図4】正弦波記憶部に記憶される予め歪を含んだ正弦
波信号を示す信号波形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram illustrating a sine wave signal including a distortion in advance stored in a sine wave storage unit.

【図5】具体的実施例及び従来例についての加振力の周
波数特性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing frequency characteristics of a vibrating force for a specific embodiment and a conventional example.

【図6】従来例である駆動電流の波形および周波数分析
結果を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a waveform and frequency analysis result of a driving current according to a conventional example.

【図7】DXHS LMSフィルタを用いた適応制御系を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an adaptive control system using a DXHS LMS filter.

【図8】適応制御系により得られた最適フィルタ係数を
データテーブルとして記憶して利用する制御系を示すブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a control system that stores and uses an optimum filter coefficient obtained by an adaptive control system as a data table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…車体、11…エンジン、12…回転パルスセン
サ、20…アクチュエータ搭載エンジンマウント、22
…防振ゴム、23…電磁アクチュエータ、30…制御装
置、31…制御部、32…正弦波記憶部、40…駆動装
置、41…パルス幅変調信号生成装置、42…駆動回
路、43…Hブリッジ回路、44…プリドライバ、50
…デジタルフィルタ(DXHS LMS)、58…データテーブ
ルROM。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Body, 11 ... Engine, 12 ... Rotation pulse sensor, 20 ... Actuator mounted engine mount, 22
... vibration isolation rubber, 23 ... electromagnetic actuator, 30 ... control unit, 31 ... control unit, 32 ... sine wave storage unit, 40 ... drive unit, 41 ... pulse width modulation signal generation unit, 42 ... drive circuit, 43 ... H bridge Circuit, 44 ... pre-driver, 50
... Digital filter (DXHS LMS), 58 ... Data table ROM.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D035 CA32 3J048 AB09 AD03 EA01 5H004 GA40 GB12 HA12 HB12 JB03 KA22 KC12 KC54 LA13 MA05 MA08 MA11 5J023 DB01 DC04 DC06 DD02 DD07 9A001 HH34 KK29 KK31 KK32 KK54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 3D035 CA32 3J048 AB09 AD03 EA01 5H004 GA40 GB12 HA12 HB12 JB03 KA22 KC12 KC54 LA13 MA05 MA08 MA11 5J023 DB01 DC04 DC06 DD02 DD07 9A001 HH34 KK29 KK31 KK32 KK54

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動発生源からの周期性のパルス信号に
基づく入力信号に対して適応制御方法により求められた
最適フィルタ係数データに基づいて、予め記憶手段に記
憶した正弦波テーブルを用いて正弦波信号を生成し、生
成された該正弦波信号をパルス幅変調手段により幅変調
した変調パルス信号として出力し、該変調パルス信号を
スイッチング素子をブリッジ配列してなる駆動部に入力
し、該変調パルス信号の極性に応じて前記スイッチング
素子を切り替えることにより駆動電流を出力し、該駆動
電流により前記駆動部の出力側に接続された電磁アクチ
ュエータを駆動し、該電磁アクチュエータの作動に基づ
く加振力により前記振動発生源の振動を抑制する能動型
防振装置の制御方法において、 前記記憶手段に記憶された正弦波テーブルに予め高次成
分による歪を含ませたことを特徴とする能動型防振装置
の制御方法。
A sine wave table stored in a storage means in advance based on optimum filter coefficient data obtained by an adaptive control method for an input signal based on a periodic pulse signal from a vibration source. A pulse signal is generated, the generated sine wave signal is output as a modulated pulse signal width-modulated by pulse width modulation means, and the modulated pulse signal is input to a drive unit having a bridge arrangement of switching elements. A driving current is output by switching the switching element according to the polarity of the pulse signal, and the driving current drives an electromagnetic actuator connected to the output side of the driving unit, and a vibration force based on the operation of the electromagnetic actuator A method for controlling an active vibration isolator that suppresses vibration of the vibration source by using a sine wave table stored in the storage unit. The method of the active vibration isolation system which is characterized in that included a distortion due to pre-order components.
【請求項2】 正弦波テーブルを記憶した記憶部と、 振動発生源からの周期性のパルス信号に基づく入力信号
に対して適応制御方法により求められた最適フィルタ係
数データに基づいて、前記記憶部に記憶された正弦波テ
ーブルから対応した正弦波信号を生成する正弦波信号生
成部と、 生成された該正弦波信号を幅変調した変調パルス信号と
して出力するパルス幅変調部と、 スイッチング素子をブリッジ配列してなるブリッジ回路
を備え、入力された前記変調パルス信号の極性に応じて
前記スイッチング素子が切り替えられることにより出力
される駆動電流により、前記ブリッジ回路の出力側に接
続された電磁アクチュエータを駆動する駆動部とを備
え、該電磁アクチュエータの作動に基づく加振力により
前記振動発生源の振動を抑制する能動型防振装置であっ
て、 前記記憶部に記憶された正弦波テーブルに予め高次成分
による歪を含ませたことを特徴とする能動型防振装置。
2. A storage unit storing a sine wave table, and the storage unit based on optimal filter coefficient data obtained by an adaptive control method for an input signal based on a periodic pulse signal from a vibration source. A sine wave signal generating section for generating a corresponding sine wave signal from the sine wave table stored in the memory, a pulse width modulation section for outputting the generated sine wave signal as a modulated pulse signal that is width-modulated, and a switching element as a bridge. A bridge circuit is arranged, and an electromagnetic actuator connected to an output side of the bridge circuit is driven by a drive current output by switching the switching element according to the polarity of the input modulation pulse signal. And a drive unit for controlling the vibration of the vibration source by a vibrating force based on the operation of the electromagnetic actuator. An active vibration isolator, wherein a sine wave table stored in the storage unit includes distortion due to a higher-order component in advance.
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