JP2003049897A - Adaptive control method for pneumatic vibration exciter - Google Patents

Adaptive control method for pneumatic vibration exciter

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JP2003049897A
JP2003049897A JP2001235432A JP2001235432A JP2003049897A JP 2003049897 A JP2003049897 A JP 2003049897A JP 2001235432 A JP2001235432 A JP 2001235432A JP 2001235432 A JP2001235432 A JP 2001235432A JP 2003049897 A JP2003049897 A JP 2003049897A
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JP
Japan
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amplitude
duty ratio
air chamber
air
electromagnetic switching
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Application number
JP2001235432A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ichikawa
浩幸 市川
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Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proper vibration suppressing effect by a pneumatic vibration exciter irrespective of change in a controlled system. SOLUTION: The pneumatic vibration exciter is provided with a sealed air chamber 35 and a solenoid valve 44 interposed in an air communication passage connected with the air chamber and alternately changing communicating states to the air chamber of two air pressure sources respectively having different air pressures. Amplitude and phase are compensated in an input signal based upon a pulse signal from a vibration generating source by a filter coefficient which is a function of an amplitude compensation coefficient and a phase compensation coefficient of a digital filter. On the basis of amplitude updated by the digital filter, a pulse control signal is formed having a duty ratio of a size responding to the amplitude, and change-over of an electromagnetic change-over means is controlled by the pulse control signal.

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、空気室を備えたア
クチュエータに対して、電磁バルブ等の電磁式切替手段
によってそれぞれ異なる空気圧を有する2つの空気圧源
の、空気室への連通状態を交互に切り替えることにより
空気室の内部に圧力変化を生じさせ、その圧力変化に基
づくアクチュエータの加振力によって車両等の振動を能
動的に抑制する空気圧式加振装置の適応制御方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an actuator having an air chamber, in which two air pressure sources having different air pressures are alternately connected to the air chamber by electromagnetic switching means such as an electromagnetic valve. The present invention relates to an adaptive control method for a pneumatic vibration device that causes a pressure change inside an air chamber by switching and actively suppresses vibration of a vehicle or the like by a vibration force of an actuator based on the pressure change.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、空気圧式加振装置は、例えば空気
室を備えた負圧アクチュエータとエンジンの吸気ポート
等の負圧源及び大気側とを接続する空気流通パイプに介
装された電磁バルブ等の電磁式切替手段を用いて、負圧
源と大気側の空気室への連通状態を切り替えることによ
り、負圧アクチュエータを加振させている。このような
電磁式切替手段の切替制御を行う制御信号については、
予め入力パルス信号の周波数(エンジン回転数等)及び
運転状態(エアコンオンオフ、シフトポジション、スロ
ットル開度等)に対応して形成される。この制御信号デ
ータが、データマップの形で制御装置の記憶部に記憶さ
れており、入力パルス信号周波数や運転状態に応じて選
択されるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a pneumatic vibrating device is an electromagnetic valve interposed in an air flow pipe connecting a negative pressure actuator having an air chamber, a negative pressure source such as an intake port of an engine, and the atmosphere side. The negative pressure actuator is vibrated by switching the communication state between the negative pressure source and the air chamber on the atmosphere side by using electromagnetic switching means such as. Regarding the control signal for performing such switching control of the electromagnetic switching means,
It is formed in advance corresponding to the frequency (engine speed etc.) of the input pulse signal and the operating state (air conditioner on / off, shift position, throttle opening etc.). This control signal data is stored in the storage unit of the control device in the form of a data map, and is selected according to the input pulse signal frequency and the operating state.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の制御方
法の場合、制御信号がデータマップの形で制御装置の記
憶部に記憶されているものであるため、制御対象の変
化、例えばエンジンの振動レベルの変化、温度変化、経
年変化に対して制御信号が適正に追従することが困難で
あった。そのために、空気圧式加振装置の適正な振動抑
制効果が損なわれるという問題がある。
However, in the case of the conventional control method, since the control signal is stored in the storage unit of the control device in the form of a data map, the change of the controlled object, for example, the vibration of the engine. It was difficult for the control signal to properly follow level changes, temperature changes, and secular changes. Therefore, there is a problem that the proper vibration suppressing effect of the pneumatic vibration device is impaired.

【0004】本発明は、上記した問題を解決しようとす
るもので、制御対象の変化にかかわらず、適正な振動抑
制効果を得ることができる空気圧式加振装置の適応制御
方法を提供することを目的とするものである。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and provides an adaptive control method for a pneumatic vibrator that can obtain a proper vibration suppressing effect regardless of changes in the controlled object. It is intended.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】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、密閉さ
れた空気室を備えたアクチュエータと、空気室に接続さ
れた空気流通路に介装されてそれぞれ異なる空気圧を有
する2つの空気圧源の空気室への連通状態を交互に切り
替える電磁式切替手段とを設け、電磁式切替手段の切替
動作を制御することにより空気室の内部に圧力変化を生
じさせ、その圧力変化に基づくアクチュエータの加振力
により制御対象である振動を能動的に抑制する空気圧式
加振装置において、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、デジタルフィルタの振幅
補償係数及び位相補償係数の関数であるフィルタ係数に
より振幅及び位相補償を行い、デジタルフィルタにより
更新された振幅に基づいて、振幅に応じた大きさのデュ
ーティ比を有するパルス制御信号を形成し、パルス制御
信号により電磁式切替手段の切替え制御を行うようにし
たことにある。
In order to achieve the above object, the structural features of the invention according to claim 1 are: an actuator having a closed air chamber; and an air flow connected to the air chamber. An electromagnetic switching unit that alternately switches the communication states of two air pressure sources having different air pressures, which are interposed in the passage, to the air chamber is provided, and the switching operation of the electromagnetic switching unit is controlled, thereby the inside of the air chamber. In a pneumatic exciter that causes a pressure change in the pressure and actively suppresses the vibration to be controlled by the excitation force of the actuator based on the pressure change, the input signal based on the periodic pulse signal from the vibration source. , The amplitude and phase are compensated by the filter coefficient that is a function of the amplitude compensation coefficient and the phase compensation coefficient of the digital filter, and the updated amplitude is obtained by the digital filter. Zui and forms a pulse control signal having a duty ratio of a magnitude corresponding to the amplitude, in that to perform the switching control of the electromagnetic switching means by the pulse control signal.

【0006】上記のように構成した請求項1の発明にお
いては、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、デジタルフィルタの振幅補償係数及
び位相補償係数の関数であるフィルタ係数により振幅及
び位相補償を行い、デジタルフィルタにより更新された
振幅及び位相データが出力される。このように振幅及び
位相がフィルタ係数により振幅及び位相補償されている
ため、制御対象の変化に対して振幅及び位相は適正に追
従することができる。この振幅に対応した大きさのデュ
ーティ比を有するパルス制御信号を形成し、このパルス
制御信号により電磁式切替手段の切替え制御を行い、空
気室に接続された空気流通路に介装されてそれぞれ異な
る空気圧を有する2つの空気圧源の空気室への連通状態
を交互に切り替える。このように適応制御されたデュー
ティ比のパルス制御信号によって電磁式切替手段の切替
え制御を行うことにより、制御対象の変化に対して切替
制御が適正に追従することができ、その結果、空気圧式
加振装置による適正な振動抑制効果が得られる。
According to the invention of claim 1, which is configured as described above, a filter which is a function of the amplitude compensation coefficient and the phase compensation coefficient of the digital filter with respect to the input signal based on the periodic pulse signal from the vibration source. Amplitude and phase compensation is performed by the coefficient, and the amplitude and phase data updated by the digital filter is output. Since the amplitude and the phase are thus compensated by the filter coefficient, the amplitude and the phase can properly follow the change of the controlled object. A pulse control signal having a duty ratio of a magnitude corresponding to this amplitude is formed, switching control of the electromagnetic switching means is performed by this pulse control signal, and the pulse control signal is interposed in the air flow passage connected to the air chamber and is different from each other. The communication state of the two air pressure sources having air pressure to the air chamber is alternately switched. By performing the switching control of the electromagnetic switching means by the pulse control signal of the duty ratio adaptively controlled in this way, the switching control can properly follow the change of the controlled object, and as a result, the pneumatic type A proper vibration suppressing effect by the vibration device can be obtained.

【0007】また、上記請求項2に係る発明の構成上の
特徴は、密閉された空気室を備えたアクチュエータと、
空気室に接続された空気流通路に介装されてそれぞれ異
なる空気圧を有する2つの空気圧源の空気室への連通状
態を交互に切り替える電磁式切替手段とを設け、電磁式
切替手段の切替動作を制御することにより空気室の内部
に圧力変化を生じさせ、その圧力変化に基づくアクチュ
エータの加振力により制御対象である振動を能動的に抑
制する空気圧式加振装置において、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、デジタル
フィルタの振幅補償係数及び位相補償係数の関数である
フィルタ係数により振幅及び位相補償を行い、デジタル
フィルタにより更新された振幅に基づいて、電磁式切替
手段の作動特性と関連づけて、振幅が小さいときは、振
幅とデューティ比とが正比例関係にあるときに比べてデ
ューティ比が大きく、振幅が大きいときは、振幅とデュ
ーティ比とが正比例関係にあるときに比べてデューティ
比が小さくなるようなデューティ比を有するパルス制御
信号を形成し、パルス制御信号により電磁式切替手段の
切替え制御を行うようにしたことにある。
Further, a structural feature of the invention according to claim 2 is that an actuator having a closed air chamber,
An electromagnetic switching unit that alternately switches the communication states of the two air pressure sources having different air pressures, which are interposed in the air flow passages connected to the air chamber, are provided, and the switching operation of the electromagnetic switching unit is performed. In a pneumatic exciter that causes pressure change inside the air chamber by controlling and actively suppresses the vibration that is the controlled object by the exciting force of the actuator based on the pressure change, the period from the vibration source Amplitude and phase compensation for the input signal based on the positive pulse signal by the filter coefficient that is a function of the amplitude compensation coefficient and the phase compensation coefficient of the digital filter, and the electromagnetic switching is performed based on the amplitude updated by the digital filter. In relation to the operating characteristics of the means, when the amplitude is small, the duty ratio is larger than when the amplitude and the duty ratio are in direct proportion. When the amplitude is large, a pulse control signal having a duty ratio that makes the duty ratio smaller than when the amplitude and the duty ratio are in direct proportion is formed, and switching control of the electromagnetic switching means is performed by the pulse control signal. Is to do.

【0008】上記のように構成した請求項2の発明にお
いては、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、デジタルフィルタの振幅補償係数及
び位相補償係数の関数であるフィルタ係数により振幅及
び位相補償を行い、デジタルフィルタにより更新された
振幅及び位相データが出力される。このように振幅及び
位相がフィルタ係数により振幅及び位相補償されている
ため、制御対象の変化に対して振幅及び位相は適正に追
従することができる。つぎに、電磁式切替手段の作動特
性と関連づけて、更新された振幅が小さいときは、デュ
ーティ比と振幅とが正比例関係にあるときに比べてデュ
ーティ比が大きく、振幅が大きいときは、デューティ比
と振幅とが正比例関係にあるときに比べてデューティ比
が小さくなるようにパルス制御信号を形成する。このよ
うに、振幅の大きさに応じて調整されたデューティ比を
有するパルス制御信号により電磁式切替手段の切替え制
御を行い、空気室に接続された空気流通路に介装されて
それぞれ異なる空気圧を有する2つの空気圧源の空気室
への連通状態を交互に切り替える。
According to the second aspect of the present invention configured as described above, the filter is a function of the amplitude compensation coefficient and the phase compensation coefficient of the digital filter with respect to the input signal based on the periodic pulse signal from the vibration source. Amplitude and phase compensation is performed by the coefficient, and the amplitude and phase data updated by the digital filter is output. Since the amplitude and the phase are thus compensated by the filter coefficient, the amplitude and the phase can properly follow the change of the controlled object. Next, in relation to the operating characteristics of the electromagnetic switching means, when the updated amplitude is small, the duty ratio is larger than when the duty ratio and the amplitude are in direct proportion, and when the updated amplitude is large, the duty ratio is large. The pulse control signal is formed so that the duty ratio becomes smaller than that when the pulse amplitude and the amplitude have a direct proportional relationship. In this manner, the switching control of the electromagnetic switching means is performed by the pulse control signal having the duty ratio adjusted according to the magnitude of the amplitude, and the different air pressures are provided in the air flow passages connected to the air chamber. The communication state of the two air pressure sources that it has with the air chamber is alternately switched.

【0009】ここで、電磁式切替手段の切替のタイミン
グと、空気室内が異なった空気圧に切り替えられるタイ
ミングとの間には時間遅れが生じる。そのため、パルス
制御信号のデューティ比が小さくなると振幅に対応した
空気室内の圧力変動に伴う加振力が得られなくなる。し
かし、請求項2の発明では、電磁式切替手段の作動特性
と関連づけて、振幅が小さいときは、デューティ比と振
幅とが正比例関係にあるときに比べてデューティ比が大
きくしてあるため、空気圧の切替のタイミングの時間遅
れを補って相対的に振幅に対応した加振力が得られる。
一方、振幅が大きいときは、デューティ比と振幅とが正
比例関係にあるときに比べてデューティ比が小さくなる
ようにパルス制御信号を形成することにより、振幅に対
してわずかに抑えた加振力が得られる。その結果、加振
装置においては、入力信号の振幅変化に対してほぼ比例
したアクチュエータの加振力を発生させることができ
る。
Here, there is a time delay between the timing of switching the electromagnetic switching means and the timing of switching to different air pressures in the air chamber. Therefore, when the duty ratio of the pulse control signal becomes small, it becomes impossible to obtain the exciting force due to the pressure fluctuation in the air chamber corresponding to the amplitude. However, according to the invention of claim 2, when the amplitude is small, the duty ratio is increased as compared with the case where the duty ratio and the amplitude are in direct proportion to each other, in association with the operation characteristic of the electromagnetic switching means. The vibration force corresponding to the amplitude can be obtained by compensating for the time delay of the switching timing.
On the other hand, when the amplitude is large, the pulse control signal is formed so that the duty ratio becomes smaller than when the duty ratio and the amplitude are in a direct proportional relationship. can get. As a result, in the vibrating device, it is possible to generate the vibrating force of the actuator that is substantially proportional to the change in the amplitude of the input signal.

【0010】また、上記請求項3に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項2に記載の空気圧式加振装置の適応
制御方法において、デューティ比が振幅を変数とした関
数であり、関数が単調増加する3次関数であり、3次関
数の変曲点位置が、デユーティ比25%の近傍位置にあ
ることにある。これにより、デューティ比と振幅との関
係については、例えば図3に示すように、従来のデュー
ティ比と振幅とが正比例関係(点線)であるのに対し
て、本発明では、振幅が小さいときは、デューティ比と
振幅とが正比例関係にあるときに比べてデューティ比が
大きくされている。デューティ比が25%をわずかに越
えた3次関数の変曲点位置でデューティ比と振幅とが一
致し、さらに、振幅が大きいときは、デューティ比と振
幅とが正比例関係にあるときに比べてデューティ比が小
さくなるようにされている。
Further, the constitutional feature of the invention according to claim 3 is that in the adaptive control method for a pneumatic vibrator according to claim 2, the duty ratio is a function with the amplitude as a variable, and the function Is a cubic function that monotonically increases, and the position of the inflection point of the cubic function is in the vicinity of the duty ratio of 25%. As a result, regarding the relationship between the duty ratio and the amplitude, as shown in FIG. 3, for example, the conventional duty ratio and the amplitude have a direct proportional relationship (dotted line), whereas in the present invention, when the amplitude is small, The duty ratio is made larger than that when the duty ratio and the amplitude are in direct proportion. When the duty ratio and the amplitude match at the inflection point position of the cubic function where the duty ratio slightly exceeds 25%, and when the amplitude is large, compared to when the duty ratio and the amplitude are in direct proportion. The duty ratio is reduced.

【0011】[0011]

【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。図1は、同実施形態を適用した自動
車のボディ等の振動制御対象に適用される空気圧式加振
装置の全体構成を模式図により概略的に示したものであ
り、図2は空気圧式加振装置の要部であるダイナミック
ダンパを断面図により示したものである。この空気圧式
加振装置は、ダイナミックダンパ10と、ダイナミック
ダンパ10に対して空気圧変化を及ぼして加振力を生じ
させる空気圧制御手段40とにより構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a pneumatic vibration device applied to a vibration control target such as a vehicle body to which the embodiment is applied, and FIG. 2 is a pneumatic vibration device. FIG. 3 is a sectional view showing a dynamic damper which is a main part of the apparatus. This pneumatic vibration device is composed of a dynamic damper 10 and an air pressure control means 40 that changes the air pressure of the dynamic damper 10 to generate a vibration force.

【0012】ダイナミックダンパ10は、自動車の車体
の振動発生部分に取り付けられる取付金具11と、取付
金具11に対向配置されたマス部材20と、取付金具1
1及びマス部材20を弾性的に連結するゴム弾性体30
とを設けており、これらに囲まれて密閉状態にある空気
室35を形成している。空気圧制御手段40は、負圧発
生源であるエンジンの吸気ポート41と大気側とを圧力
の異なる2つの空気圧供給源とし、電気制御装置50の
制御に基づいて電磁バルブ44を切り替えることによ
り、ダイナミックダンパ10内の空気室35内を負圧状
態と大気圧状態に交互に切り替えることにより空気室3
5に対して空気圧変化を発生させる。この空気圧変化に
より、マス部材20に加振力を生じさせ、このマス部材
20の振動がゴム弾性体30を通して車体側に伝達する
ようになっている。なお、2つの空気圧源としては、負
圧源と大気側に限らず、正圧源と大気側、負圧源と正圧
源、等の組み合わせも可能である。
The dynamic damper 10 includes a mounting member 11 mounted on a vibration generating portion of a vehicle body of an automobile, a mass member 20 arranged to face the mounting member 11, and a mounting member 1.
1. A rubber elastic body 30 that elastically connects 1 and the mass member 20.
Are provided, and an air chamber 35 that is in a hermetically sealed state is surrounded by these. The air pressure control means 40 uses the intake port 41 of the engine, which is a negative pressure generation source, and the atmosphere side as two air pressure supply sources having different pressures, and switches the electromagnetic valve 44 based on the control of the electric control device 50, thereby dynamically By alternately switching the inside of the air chamber 35 in the damper 10 between the negative pressure state and the atmospheric pressure state, the air chamber 3
A change in air pressure is generated with respect to 5. Due to this change in air pressure, an exciting force is generated in the mass member 20, and the vibration of the mass member 20 is transmitted to the vehicle body side through the rubber elastic body 30. It should be noted that the two air pressure sources are not limited to the negative pressure source and the atmosphere side, and a combination of a positive pressure source and the atmosphere side, a negative pressure source and a positive pressure source, and the like are also possible.

【0013】上記取付金具11は、図2に示すように、
円盤状で、一表面側(図示下面)には、外周近傍に同軸的
に環状の溝12を設けており、溝12の内側に隣接した
環状の凸部13を設けている。凸部13の内側は、溝部
12の外側平坦部14からわずかに凹んだ凹部15にな
っている。さらに、取付金具11は、その外周の一部を
貫通して中心に向けて延び、中心位置で上記一表面側に
貫通して凹部15に連通する通気孔16を設けている。
そして、通気孔16に繋がる外周部には後述する空気流
通パイプ42を接続するためのポート17が、径方向外
方に向けて突出して取り付けられている。取付金具11
の他表面側(図示上面)には、軸心位置にボルト18が垂
直に立設されている。
As shown in FIG. 2, the mounting bracket 11 is
On the one surface side (lower surface in the drawing), which is disk-shaped, an annular groove 12 is provided coaxially in the vicinity of the outer periphery, and an annular convex portion 13 adjacent to the inside of the groove 12 is provided. The inside of the convex portion 13 is a concave portion 15 slightly recessed from the outer flat portion 14 of the groove portion 12. Further, the mounting member 11 has a ventilation hole 16 which penetrates a part of the outer periphery thereof and extends toward the center, and penetrates to the one surface side at the center position and communicates with the recess 15.
A port 17 for connecting an air circulation pipe 42, which will be described later, is attached to the outer peripheral portion connected to the ventilation hole 16 so as to project radially outward. Mounting bracket 11
On the other surface side (upper surface in the drawing), a bolt 18 is erected vertically at the axial center position.

【0014】マス部材20は、取付金具11と略同一外
径の円盤形状で、取付金具11との対向面において、上
記凸部13との対向位置に凹部21を設けている。凹部
21の内側は台形状に突出した突出部22になってお
り、凹部21の外側が平坦部23になっている。
The mass member 20 has a disk shape having substantially the same outer diameter as that of the mounting member 11, and a recess 21 is provided at a position facing the convex portion 13 on the surface facing the mounting member 11. The inside of the recess 21 is a trapezoidal protruding portion 22, and the outside of the recess 21 is a flat portion 23.

【0015】ゴム弾性体30は、外周の径が上記溝部1
2の径に略等しい厚肉の環状体であり、外周側と内周側
が互いに軸方向に僅かにずれて形成されたゴム部31
と、ゴム部31の外周部に加硫接着により固着されてい
る環状の支持金具32とを備えている。支持金具32の
外径は、マス部材20の外径と略同一である。ゴム弾性
体30は、支持金具32を取付金具11の外側平坦部1
4に密着させて溶接等で固定することにより取付金具1
1に固定されている。また、ゴム弾性体30の内周部
は、マス部材20の突出部22の外周傾斜面に接着剤に
より固定されている。これにより、取付金具11と、マ
ス部材20とゴム弾性体30とにより囲まれた内部に、
気密状態の空気室35が形成される。ダイナミックダン
パ10は、取付金具11をボルト18によって車体側部
材に螺着させることにより車体側に固定される。
The rubber elastic body 30 has an outer peripheral diameter of the groove portion 1 described above.
A rubber portion 31 which is a thick annular body having a diameter substantially equal to the diameter of 2 and is formed such that the outer peripheral side and the inner peripheral side are slightly axially displaced from each other.
And an annular support fitting 32 fixed to the outer peripheral portion of the rubber portion 31 by vulcanization adhesion. The outer diameter of the support fitting 32 is substantially the same as the outer diameter of the mass member 20. The rubber elastic body 30 includes the support fitting 32 and the outer flat portion 1 of the mounting fitting 11.
Mounting bracket 1 by closely adhering to 4 and fixing by welding, etc.
It is fixed at 1. The inner peripheral portion of the rubber elastic body 30 is fixed to the outer peripheral inclined surface of the protruding portion 22 of the mass member 20 with an adhesive. As a result, inside the mounting bracket 11, the mass member 20, and the rubber elastic body 30,
An airtight air chamber 35 is formed. The dynamic damper 10 is fixed to the vehicle body side by screwing the mounting member 11 to the vehicle body side member with the bolt 18.

【0016】上記ダイナミックダンパ10の自動車への
装着状態において、図1に示すように、ダイナミックダ
ンパ10のポート17には、空気流通路である空気流通
パイプ42が接続されている。空気流通パイプ42の他
端側は、負圧源であるエンジンの吸気ポート41に接続
されている。空気流通パイプ42の吸気ポート41側近
傍には、吸気ポート41の負圧状態を安定させる負圧タ
ンク43が介装接続されている。また、空気流通パイプ
42のポート17側には3ポートタイプの電磁バルブ4
4がその2ポートによって介装されている。電磁バルブ
44の他のポートは、大気側に連通するパイプ45に接
続されている。電磁バルブ44は、非通電状態で空気室
35側が大気側に連通するようになっており、通電によ
り弁が切り替わり、空気室35が負圧タンク43側に連
通するようになっている。なお、接続状態はその逆であ
ってもよい。
When the dynamic damper 10 is mounted on a vehicle, as shown in FIG. 1, an air circulation pipe 42, which is an air flow passage, is connected to the port 17 of the dynamic damper 10. The other end of the air circulation pipe 42 is connected to the intake port 41 of the engine, which is a negative pressure source. Near the intake port 41 side of the air circulation pipe 42, a negative pressure tank 43 for stabilizing the negative pressure state of the intake port 41 is interposed and connected. Further, on the port 17 side of the air circulation pipe 42, a 3-port type electromagnetic valve 4 is provided.
4 is interposed by its 2 ports. The other port of the electromagnetic valve 44 is connected to a pipe 45 that communicates with the atmosphere side. The electromagnetic valve 44 is configured such that the air chamber 35 side communicates with the atmosphere side in a non-energized state, the valve is switched by energization, and the air chamber 35 communicates with the negative pressure tank 43 side. The connection state may be reversed.

【0017】電気制御装置50は、図1に示すように、
マイクロコンピュータ等よりなる制御部51と、駆動部
54とを備えている。制御部51は、適応制御部52と
パルス信号生成部53を備えており、図4に示す「加振
制御プログラム」を実行する。適応制御部52は、エン
ジンに設けた回転数センサ(図示しない)の回転パルス
信号等の振動発生源の振動周波数に対応した周波数の入
力パルス信号及び後述する誤差信号に基づいて適応制御
を行ってデジタルフィルタのフィルタ係数Wにより振幅
及び位相補償を行い、更新した振幅a及び位相φデータ
をパルス信号生成部53に出力する。ここで、適応制御
としては、例えば遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フ
ィルタ(DXHS−LMSフィルタ)を用いた方法が好
ましい。パルス信号生成部53は、記憶部に振幅とパル
ス信号のデューティ比との関係を表す換算データとし
て、図3に示す振幅とデューティ比のデータをマップ化
して記憶している。パルス信号生成部53は、適応制御
部52において適応制御により更新された振幅に基づい
て、デューティ比データを記憶部から選択し、そのデュ
ーティ比のパルス制御信号を生成して出力する。
The electric control unit 50, as shown in FIG.
A control unit 51 including a microcomputer and the like, and a drive unit 54 are provided. The control unit 51 includes an adaptive control unit 52 and a pulse signal generation unit 53, and executes the “excitation control program” shown in FIG. The adaptive control unit 52 performs adaptive control based on an input pulse signal having a frequency corresponding to a vibration frequency of a vibration source such as a rotation pulse signal of a rotation speed sensor (not shown) provided in the engine and an error signal described later. Amplitude and phase compensation is performed by the filter coefficient W of the digital filter, and the updated amplitude a and phase φ data is output to the pulse signal generation unit 53. Here, as the adaptive control, for example, a method using a delay harmonic synthesizer least mean square filter (DXHS-LMS filter) is preferable. The pulse signal generation unit 53 maps and stores the amplitude and duty ratio data shown in FIG. 3 as conversion data representing the relationship between the amplitude and the duty ratio of the pulse signal in the storage unit. The pulse signal generation unit 53 selects duty ratio data from the storage unit on the basis of the amplitude updated by the adaptive control in the adaptive control unit 52, and generates and outputs the pulse control signal having the duty ratio.

【0018】適応制御部52には、エンジンのクランク
軸に設けられた回転センサ(図示しない)からクランク
軸回転パルス信号等が入力パルス信号として入力され、
また、運転席の下部等の制御対象位置に設けられたピッ
クアップ加速度センサ等(図示しない)から、適応制御
に用いられる誤差信号が入力される。また、制御部51
のパルス信号生成部53の出力側には、駆動部54が接
続されている。駆動部54は、パルス制御信号の入力に
応じてスイッチング動作を行い、その出力によって電磁
バルブ44のソレノイドを駆動する。
A crankshaft rotation pulse signal or the like is input as an input pulse signal from a rotation sensor (not shown) provided on the crankshaft of the engine to the adaptive control unit 52,
Further, an error signal used for adaptive control is input from a pickup acceleration sensor or the like (not shown) provided at a control target position such as a lower portion of the driver's seat. In addition, the control unit 51
The drive unit 54 is connected to the output side of the pulse signal generation unit 53. The drive unit 54 performs a switching operation according to the input of the pulse control signal, and drives the solenoid of the electromagnetic valve 44 by the output thereof.

【0019】このダイナミックダンパ10は、電磁バル
ブ44が非通電時には、空気室35内が、パイプ45、
空気流通パイプ42、ポート17及び通気孔16を通し
て大気側に連通しており、マス部材20が定常位置に位
置している。電磁バルブ44を通電状態にすることによ
り、吸気ポート41によって、空気室35内の空気が空
気流通パイプ42、ポート17及び通気孔16を通して
吸引され、空気室35内が負圧状態にされ、その結果、
マス部材20が上側に引っ張られる。このように、電磁
バルブ44の非通電・通電の繰り返しによってマス部材
20が振動し、その振動によって車体が加振される。
In the dynamic damper 10, when the electromagnetic valve 44 is not energized, the inside of the air chamber 35 is the pipe 45,
The mass member 20 is in a steady position, communicating with the atmosphere side through the air circulation pipe 42, the port 17, and the ventilation hole 16. By turning on the electromagnetic valve 44, the air in the air chamber 35 is sucked by the intake port 41 through the air circulation pipe 42, the port 17 and the vent hole 16, and the inside of the air chamber 35 is brought into a negative pressure state. result,
The mass member 20 is pulled upward. In this way, the mass member 20 vibrates due to repeated non-energization / energization of the electromagnetic valve 44, and the vehicle body is vibrated by the vibration.

【0020】上記実施形態の動作について説明する。制
御部51は、図4に示す「加振制御プログラム」の実行
をステップ60にて開始し、各種変数の初期化を行った
後、振動発生源の回転センサから入力された入力パルス
信号を周波数判定部で処理して制御周波数を算出し、制
御周波数に係る入力信号を適応フィルタに出力する(ス
テップ61〜63)。制御部51は、この入力信号に応
じて、ピックアップ加速度センサから入力された誤差信
号と、推定値である制御対象系の推定伝達関数とに基づ
いてデジタルフィルタ(DXHS−LMSフィルタ)の
フィルタ係数により振幅補償及び位相補償を行い、振幅
a及び位相φを更新する(ステップ64、65)。更新
された振幅a及び位相φデータは、パルス信号生成部5
3に出力される。
The operation of the above embodiment will be described. The control unit 51 starts the execution of the “excitation control program” shown in FIG. 4 at step 60, initializes various variables, and then frequency-converts the input pulse signal input from the rotation sensor of the vibration source. The control section calculates the control frequency and outputs the input signal related to the control frequency to the adaptive filter (steps 61 to 63). In response to this input signal, the control unit 51 uses a filter coefficient of a digital filter (DXHS-LMS filter) based on the error signal input from the pickup acceleration sensor and the estimated transfer function of the controlled system that is an estimated value. Amplitude compensation and phase compensation are performed, and the amplitude a and the phase φ are updated (steps 64 and 65). The updated amplitude a and phase φ data is used as the pulse signal generation unit 5
3 is output.

【0021】パルス信号生成部53は、入力された振幅
データに応じて記憶部に記憶された振幅・デユーティ比
データから対応するデユーティ比を選択する。さらにパ
ルス信号生成部53は、更新された位相と選択されたデ
ューティ比に基づいてパルス制御信号を生成して駆動部
54に出力する(ステップ66,67)。このパルス制
御信号入力に応じて、駆動部54がスイッチング動作に
よる出力によって電磁バルブ44を駆動する。これによ
り、適応制御により更新された振幅及び位相に基づいた
パルス制御信号によってダイナミックダンパ10を加振
させることができる。このように、本実施形態のダイナ
ミックダンパ10においては、振幅及び位相がデジタル
フィルタのフィルタ係数により振幅及び位相補償されて
いるため、制御対象の変化に対してパルス制御信号は適
正に追従する。その結果、本実施形態によれば、制御対
象の変化によっても、ダイナミックダンパ10による適
正な振動抑制効果を確実に得ることができる。
The pulse signal generator 53 selects a corresponding duty ratio from the amplitude / duty ratio data stored in the memory according to the input amplitude data. Further, the pulse signal generator 53 generates a pulse control signal based on the updated phase and the selected duty ratio and outputs it to the driver 54 (steps 66 and 67). In response to the pulse control signal input, the drive unit 54 drives the electromagnetic valve 44 by the output of the switching operation. As a result, the dynamic damper 10 can be excited by the pulse control signal based on the amplitude and phase updated by the adaptive control. As described above, in the dynamic damper 10 of the present embodiment, the amplitude and the phase are compensated by the filter coefficient of the digital filter, so that the pulse control signal properly follows the change of the control target. As a result, according to the present embodiment, it is possible to reliably obtain an appropriate vibration suppressing effect by the dynamic damper 10 even if the control target changes.

【0022】さらに、図3に示すように、更新された振
幅が小さいときは、デューティ比と振幅とが正比例関係
にあるときに比べてパルス制御信号のデューティ比が大
きくされているため、空気室35内の圧力変化の切替の
タイミングの時間遅れを補って相対的に振幅に対応した
加振力が得られる。一方、振幅が大きいときは、図3に
示すように、デューティ比と振幅とが正比例関係にある
ときに比べてデューティ比が小さくなるようにパルス制
御信号を形成することにより、振幅に対してわずかに抑
えた加振力が得られる。その結果、ダイナミックダンパ
10は、入力信号の振幅変化に対して、実質的にほぼ比
例した加振力を得ることができ、車体振動を効果的に抑
制することができる。
Further, as shown in FIG. 3, when the updated amplitude is small, the duty ratio of the pulse control signal is increased as compared with the case where the duty ratio and the amplitude are in a direct proportional relationship. By compensating for the time delay of the switching timing of the pressure change in 35, a vibration force relatively corresponding to the amplitude can be obtained. On the other hand, when the amplitude is large, as shown in FIG. 3, by forming the pulse control signal so that the duty ratio becomes smaller than when the duty ratio and the amplitude are in a direct proportional relationship, the pulse control signal is slightly increased with respect to the amplitude. A vibrating force suppressed to a low level can be obtained. As a result, the dynamic damper 10 can obtain a vibrating force substantially proportional to the change in the amplitude of the input signal, and can effectively suppress the vehicle body vibration.

【0023】なお、上記実施形態では、更新された振幅
の大小に応じて、パルス制御信号のデューティ比を、図
3に示すデータに基づいて補正しているが、場合によっ
ては、このような補正を行わずに、更新された振幅に正
比例するデューティ比のパルス制御信号とすることも可
能である。
In the above embodiment, the duty ratio of the pulse control signal is corrected based on the data shown in FIG. 3 according to the magnitude of the updated amplitude. It is also possible to use a pulse control signal having a duty ratio that is directly proportional to the updated amplitude, without performing.

【0024】なお、上記実施形態では、空気圧式加振装
置としてダイナミックダンパについて説明しているが、
これに代えてエンジンマウントについても本発明を適用
することができる。また、上記実施形態においては、適
応制御系として遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フィ
ルタを用いた適応制御について説明したが、適応最小平
均自乗フィルタ(Filtered-X LMS)を用いた制御に対し
ても同様に本発明を適用することができる。その他、上
記実施形態に示したものは一例であり、本発明の主旨を
逸脱しない範囲で、種々変更して実施することが可能で
ある。
In the above embodiment, the dynamic damper has been described as the pneumatic vibration device.
Instead of this, the present invention can be applied to an engine mount. Further, in the above embodiment, the adaptive control using the delay harmonic synthesizer least mean square filter as the adaptive control system has been described, but the same applies to the control using the adaptive least mean square filter (Filtered-X LMS). The present invention can be applied. Besides, what is shown in the above embodiment is an example, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】上記請求項1の発明によれば、パルス制
御信号が、デジタルフィルタのフィルタ係数により更新
された振幅に対応したデューティ比を有しているため、
径時変化等の制御対象の変化に対しても、適正な振動制
御効果が確実に得られる。さらに、更新された振幅が小
さいときは、デューティ比と振幅とが正比例関係にある
ときに比べてパルス制御信号のデューティ比が大きく、
振幅が大きいときは、デューティ比と振幅とが正比例関
係にあるときに比べてデューティ比が小さくなるように
パルス制御信号を形成することにより、入力信号の振幅
変化に対して、実質的にほぼ比例した加振力を得ること
ができ、制御対象振動を効果的に抑制することができる
(請求項2、3の発明の効果)。
According to the first aspect of the invention, since the pulse control signal has the duty ratio corresponding to the amplitude updated by the filter coefficient of the digital filter,
An appropriate vibration control effect can be reliably obtained even with changes in the controlled object such as changes with time. Furthermore, when the updated amplitude is small, the duty ratio of the pulse control signal is larger than when the duty ratio and the amplitude are in direct proportion,
When the amplitude is large, the pulse control signal is formed so that the duty ratio becomes smaller than when the duty ratio and the amplitude are in direct proportion, so that the pulse control signal is substantially proportional to the amplitude change of the input signal. The vibrating force can be obtained, and the vibration of the controlled object can be effectively suppressed (effects of the invention of claims 2 and 3).

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

【図1】本発明の一実施形態である空気圧式加振装置の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a pneumatic vibration device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同空気圧式加振装置のダイナミックダンパを示
す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a dynamic damper of the pneumatic vibration device.

【図3】出力信号の振幅とデューティ比との関係を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amplitude of the output signal and the duty ratio.

【図4】制御部により実行される「加振制御プログラ
ム」のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a “vibration control program” executed by a control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ダイナミックダンパ、11…取付金具、20…マ
ス部材、21…第1支持金具、30…ゴム弾性体、35
…空気室、40…空気圧式制御装置、41…吸気ポー
ト、42…空気流通パイプ、44…電磁バルブ、50…
電気制御装置、51…制御部、52…適応制御部、53
…パルス信号生成部、54…駆動部。
10 ... Dynamic damper, 11 ... Mounting bracket, 20 ... Mass member, 21 ... First support bracket, 30 ... Rubber elastic body, 35
... Air chamber, 40 ... Pneumatic control device, 41 ... Intake port, 42 ... Air distribution pipe, 44 ... Electromagnetic valve, 50 ...
Electric control device, 51 ... Control unit, 52 ... Adaptive control unit, 53
... Pulse signal generating unit, 54 ... Driving unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B60G 17/015 F16F 9/32 Z Fターム(参考) 3D001 AA02 DA02 DA17 EA44 EB01 3D035 CA21 CA23 3J048 AA06 AB08 AB09 AB15 AC04 AD03 BE02 DA03 3J069 AA21 EE63 EE65 5H004 GA09 GB12 HA03 HB08 HB09 KA22 KB21 KC53 KC54 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // B60G 17/015 F16F 9/32 ZF term (reference) 3D001 AA02 DA02 DA17 EA44 EB01 3D035 CA21 CA23 3J048 AA06 AB08 AB09 AB15 AC04 AD03 BE02 DA03 3J069 AA21 EE63 EE65 5H004 GA09 GB12 HA03 HB08 HB09 KA22 KB21 KC53 KC54

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 密閉された空気室を備えたアクチュエー
タと、該空気室に接続された空気流通路に介装されてそ
れぞれ異なる空気圧を有する2つの空気圧源の該空気室
への連通状態を交互に切り替える電磁式切替手段とを設
け、該電磁式切替手段の切替動作を制御することにより
前記空気室の内部に圧力変化を生じさせ、その圧力変化
に基づく前記アクチュエータの加振力により制御対象で
ある振動を能動的に抑制する空気圧式加振装置におい
て、 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、デジタルフィルタの振幅補償係数及び位相補
償係数の関数であるフィルタ係数により振幅及び位相補
償を行い、前記デジタルフィルタにより更新された振幅
に基づいて、該振幅に応じた大きさのデューティ比を有
するパルス制御信号を形成し、該パルス制御信号により
前記電磁式切替手段の切替え制御を行うようにしたこと
を特徴とする空気圧式加振装置の適応制御方法。
1. An actuator provided with a closed air chamber and two air pressure sources, which are interposed in an air flow passage connected to the air chamber and have different air pressures, alternately communicate with the air chamber. And an electromagnetic switching unit for switching the electromagnetic switching unit to control the switching operation of the electromagnetic switching unit to generate a pressure change in the air chamber, and the vibration force of the actuator based on the pressure change causes the controlled object to be controlled. In a pneumatic exciter that actively suppresses certain vibrations, a filter coefficient that is a function of the amplitude compensation coefficient and phase compensation coefficient of the digital filter is applied to the input signal based on the periodic pulse signal from the vibration source. Pulse control that performs amplitude and phase compensation and has a duty ratio of a magnitude corresponding to the amplitude based on the amplitude updated by the digital filter Adaptive control method of the pneumatic vibrator being characterized in that to perform the switching control of the electromagnetic switching means by the formation, and the pulse control signal to issue.
【請求項2】 密閉された空気室を備えたアクチュエー
タと、該空気室に接続された空気流通路に介装されてそ
れぞれ異なる空気圧を有する2つの空気圧源の該空気室
への連通状態を交互に切り替える電磁式切替手段とを設
け、該電磁式切替手段の切替動作を制御することにより
前記空気室の内部に圧力変化を生じさせ、その圧力変化
に基づく前記アクチュエータの加振力により制御対象で
ある振動を能動的に抑制する空気圧式加振装置におい
て、 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、デジタルフィルタの振幅補償係数及び位相補
償係数の関数であるフィルタ係数により振幅及び位相補
償を行い、前記デジタルフィルタにより更新された振幅
に基づいて、前記電磁式切替手段の作動特性と関連づけ
て、前記振幅が小さいときは、該振幅とデューティ比と
が正比例関係にあるときに比べてデューティ比が大き
く、該振幅が大きいときは、該振幅とデューティ比とが
正比例関係にあるときに比べてデューティ比が小さくな
るようなデューティ比を有するパルス制御信号を形成
し、該パルス制御信号により前記電磁式切替手段の切替
え制御を行うようにしたことを特徴とする空気圧式加振
装置の適応制御方法。
2. An actuator having a closed air chamber, and two air pressure sources, which are interposed in an air flow passage connected to the air chamber and have different air pressures, alternately communicate with the air chamber. And an electromagnetic switching unit for switching the electromagnetic switching unit to control the switching operation of the electromagnetic switching unit to generate a pressure change in the air chamber, and the vibration force of the actuator based on the pressure change causes the controlled object to be controlled. In a pneumatic exciter that actively suppresses certain vibrations, a filter coefficient that is a function of the amplitude compensation coefficient and phase compensation coefficient of the digital filter is applied to the input signal based on the periodic pulse signal from the vibration source. Amplitude and phase compensation is performed, and based on the amplitude updated by the digital filter, the amplitude is correlated with the operating characteristic of the electromagnetic switching unit. When it is open, the duty ratio is larger than when the amplitude and the duty ratio are in a direct proportional relationship, and when the amplitude is large, the duty ratio is smaller than when the amplitude and the duty ratio are in a direct proportional relationship. A pulse control signal having such a duty ratio is formed and switching control of the electromagnetic switching means is performed by the pulse control signal.
【請求項3】 前記デューティ比が前記振幅を変数とし
た関数であり、該関数が単調増加する3次関数であり、
該3次関数の変曲点位置が、デユーティ比25%の近傍
位置にあることを特徴とする前記請求項2に記載の空気
圧式加振装置の適応制御方法。
3. The duty ratio is a function having the amplitude as a variable, and the function is a cubic function that monotonically increases,
3. The adaptive control method for the pneumatic vibrator according to claim 2, wherein the inflection point position of the cubic function is in the vicinity of a duty ratio of 25%.
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