JP2009156383A - Vibration control device - Google Patents

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JP2009156383A JP2007336875A JP2007336875A JP2009156383A JP 2009156383 A JP2009156383 A JP 2009156383A JP 2007336875 A JP2007336875 A JP 2007336875A JP 2007336875 A JP2007336875 A JP 2007336875A JP 2009156383 A JP2009156383 A JP 2009156383A
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Hiroyuki Yamakawa
博幸 山川
Fumihiko Sakakibara
文彦 榊原
Munehiro Takahashi
宗裕 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration control device smoothly operating from a standstill region to a movement region. <P>SOLUTION: The vibration control device determines whether a load supporting part 10 is in a standstill region or a movement region from a detection value of an installation part acceleration sensor 22 and a detection value of a load supporting part acceleration sensor 23. When the load supporting part 10 is in the standstill region, the vibration control device calculates a standstill region output value by adding a standstill region compensation value to a vibration control output value of a vibration control actuator 21 calculated from the detection value of the installation part acceleration sensor 22 and the detection value of the load supporting part acceleration sensor 23, and when the load supporting part 10 is in the movement region, the vibration control device adds a movement region compensation value to the vibration control output value with the standstill region compensation value added thereto to calculate a movement region output value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、座席等の搭乗部、特に移動体等に設置される座席等の搭乗部に加わる振動を抑制、又は低減する振動制御装置に関する。   The present invention relates to a vibration control device that suppresses or reduces vibration applied to a riding section such as a seat, particularly a riding section such as a seat installed in a moving body.

従来、振動加速度に応じて 座席下の直動型電動アクチュエータを動作制御して座席に加わる振動を抑制する座席用振動制御装置がある(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a seat vibration control device that suppresses vibration applied to a seat by controlling the operation of a direct-acting electric actuator under the seat according to vibration acceleration (see Patent Document 1).

特開平11−180202号公報JP-A-11-180202

しかしながら、図10(a)に示すように、座席Sの支持をアクチュエータ121のみでする場合、停止状態を含め常にアクチュエータ121の出力が必要となる。また、図10(b)に示すように、座席Sの支持をアクチュエータ121とトーションスプリング122でする場合、停止状態ではアクチュエータ121の出力を0とすることができるが、座席Sの振動を制御する場合、トーションスプリング122のバネ力が反力となってしまい、振動制御分の出力の他にバネの反力分の出力がアクチュエータ121に必要となり、大きな出力が要求されていた。   However, as shown in FIG. 10 (a), when the seat S is supported only by the actuator 121, the output of the actuator 121 is always required including the stop state. 10B, when the seat S is supported by the actuator 121 and the torsion spring 122, the output of the actuator 121 can be set to 0 in the stop state, but the vibration of the seat S is controlled. In this case, the spring force of the torsion spring 122 becomes a reaction force, and in addition to the output for vibration control, the output for the reaction force of the spring is required for the actuator 121, and a large output is required.

したがって、図11に示すように、アクチュエータは、静止状態から指令値を受けた場合に、摩擦力等の影響によりすぐに動作することができない。そのため、静止領域から動作領域へ移行する際に、衝撃を感じることがあった。   Therefore, as shown in FIG. 11, the actuator cannot immediately operate due to the influence of frictional force or the like when receiving the command value from the stationary state. Therefore, an impact may be felt when moving from the stationary region to the operating region.

本発明は、上記課題を解決するものであって、静止領域から動作領域まで円滑に作動することができる振動制御装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vibration control device that can operate smoothly from a stationary region to an operating region.

そのために本発明は、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記設置部の加速度を検出する設置部加速度検出手段と、前記荷重支持部の加速度を検出する荷重支持部加速度検出手段と、を備え、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから、前記荷重支持部が静止領域か、動作領域かを判断し、前記荷重支持部が静止領域の場合、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから算出した前記振動制御手段の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、前記荷重支持部が動作領域の場合、前記静止領域補償値を付加した前記制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出することを特徴とする。   Therefore, the present invention provides a load support unit installed in the installation unit, a vibration control unit having a vibration control unit that controls vibration of the load support unit with respect to the installation unit, and an installation unit that detects acceleration of the installation unit. An acceleration detection means; and a load support portion acceleration detection means for detecting an acceleration of the load support portion, from the detection value of the installation portion acceleration detection means and the detection value of the load support portion acceleration detection means, It is determined whether the load support portion is a static region or an operation region. When the load support portion is a static region, the load support portion is calculated from the detection value of the installation portion acceleration detection means and the detection value of the load support portion acceleration detection means. A still region compensation value is calculated by adding a static region compensation value to the vibration damping output value of the vibration control means, and when the load support portion is in an operating region, the vibration damping output value to which the static region compensation value is added is calculated. , Operating area supplement And calculates the operation region output value by adding a value.

また、前記荷重支持部と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、を有することを特徴とする。   And a counter balance portion that is connected to the load support portion and applies a load that balances the load.

また、前記荷重支持部は、前記設置部に対して相対移動する第1移動手段を有することを特徴とする。   In addition, the load support portion includes first moving means that moves relative to the installation portion.

また、前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部に対して相対移動する第2移動手段を有することを特徴とする。   In addition, the counter balance unit includes a second moving unit that moves relative to the load support unit.

また、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記スライド手段に回動可能に接合され、他端を付勢手段の他端に回動可能に接合した天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする。   Further, an urging means supported at one end by the installation part, a fulcrum is pivotally supported by the installation part, one end is pivotally joined to the slide means, and the other end is rotated to the other end of the urging means. It is characterized by comprising a balance part movably joined and an adjusting means for changing the length of the balance part.

また、前記荷重支持部材上の荷重を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した荷重に応じて前記調整手段を作動する制御手段を備えたことを特徴とする。   In addition, a detection unit that detects a load on the load support member is provided, and a control unit that operates the adjustment unit according to the load detected by the detection unit is provided.

請求項1記載の発明によれば、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記設置部の加速度を検出する設置部加速度検出手段と、前記荷重支持部の加速度を検出する荷重支持部加速度検出手段と、を備え、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから、前記荷重支持部が静止領域か、動作領域かを判断し、前記荷重支持部が静止領域の場合、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから算出した前記振動制御手段の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、前記荷重支持部が動作領域の場合、前記静止領域補償値を付加した前記制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出するので、静止領域から動作領域まで円滑に作動することができる。   According to the first aspect of the present invention, the load control unit installed in the installation unit, the vibration control unit having the vibration control means for controlling the vibration of the load support unit with respect to the installation unit, and the acceleration of the installation unit An installed portion acceleration detecting means for detecting; and a load supporting portion acceleration detecting means for detecting an acceleration of the load supporting portion. The detected value of the installing portion acceleration detecting means and the detected value of the load supporting portion acceleration detecting means. From the above, it is determined whether the load support portion is a static region or an operation region. When the load support portion is a static region, the detection value of the installation portion acceleration detection means and the detection value of the load support portion acceleration detection means A static region output value is calculated by adding a static region compensation value to the vibration suppression output value of the vibration control means calculated from the above. When the load support portion is an operating region, the static region compensation value is added. The vibration output value Since calculating the operating region output value by adding a domain compensation values, it is possible to smoothly operate the stationary area to the operating area.

請求項2記載の発明によれば、前記荷重支持部と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、を有するので、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できる効率的な振動制御装置を提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, the counter balance unit is connected to the load support unit and applies a load that balances the load. Therefore, the output of the vibration control unit can be reduced, and the small vibration control unit is provided. It is possible to provide an efficient vibration control device that can be realized with the above.

請求項3記載の発明によれば、前記荷重支持部は、前記設置部に対して相対移動する第1移動手段を有するので、荷重支持部材が水平方向に移動しないようにすることができる。   According to invention of Claim 3, since the said load support part has a 1st moving means which moves relatively with respect to the said installation part, it can prevent a load support member from moving to a horizontal direction.

請求項4記載の発明によれば、前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部に対して相対移動する第2移動手段を有するので、カウンタバランス部を移動させる必要がなくなる。   According to the fourth aspect of the present invention, the counter balance portion has the second moving means that moves relative to the load support portion, so that it is not necessary to move the counter balance portion.

請求項5記載の発明によれば、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記スライド手段に回動可能に接合され、他端を付勢手段の他端に回動可能に接合した天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。   According to the fifth aspect of the present invention, the urging means supported at one end by the installation portion, the fulcrum is pivotally supported by the installation portion, the one end is pivotally joined to the slide means, and the other end is Since the balance part pivotally joined to the other end of the urging means and the adjusting means for changing the length of the balance part are provided, it is not necessary to apply a heavy object such as a counterweight.

請求項6記載の発明によれば、前記荷重支持部材上の荷重を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した荷重に応じて前記調整手段を作動する制御手段を備えたので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the detection means for detecting the load on the load support member is provided, and the control means for operating the adjustment means in accordance with the load detected by the detection means, the initial load is provided. Can respond appropriately to changes in

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態における振動制御装置1を示す。図中、1は振動制御装置、10は荷重支持部、11は第1案内手段の一例としての第1スライダレール、12は第1移動手段の一例としての第1スライダ、13は荷重支持部材、20は振動制御部、21は振動制御手段の一例としての制振用アクチュエータ、22は検知手段の一例としての荷重センサ、23は検知手段の一例としての加速度センサ、30はカウンタバランス部、31は第2案内手段の一例としての第2スライダレール、32は第2移動手段の一例としての第2スライダ、33は第2移動手段支持部の一例としての第2スライダ支持部、34は調整手段の一例としてのプリロード調整用アクチュエータ、35はねじりバネ、Fは設置部、Sは座席である。   FIG. 1 shows a vibration control device 1 according to this embodiment. In the figure, 1 is a vibration control device, 10 is a load support section, 11 is a first slider rail as an example of first guide means, 12 is a first slider as an example of first movement means, 13 is a load support member, 20 is a vibration control unit, 21 is a vibration control actuator as an example of vibration control means, 22 is a load sensor as an example of detection means, 23 is an acceleration sensor as an example of detection means, 30 is a counter balance unit, and 31 is The second slider rail as an example of the second guide means, 32 is the second slider as an example of the second moving means, 33 is the second slider support part as an example of the second moving means support part, and 34 is the adjusting means. As an example, an actuator for preload adjustment, 35 is a torsion spring, F is an installation portion, and S is a seat.

振動制御装置1は、荷重支持部10により床等の設置部Fに設置され、振動制御部20で振動制御装置1上の座席S等の荷重の振動をアクティブに制御すると共に、カウンタバランス部30で荷重に対する力の釣り合いを設定するものである。   The vibration control device 1 is installed on the installation unit F such as a floor by the load support unit 10, and the vibration control unit 20 actively controls the vibration of the load such as the seat S on the vibration control device 1 and the counter balance unit 30. The balance of force against the load is set.

荷重支持部10は、設置部Fに設置された第1スライダレール11、荷重支持部材13に設けた第1スライダ12及び座席Sを支持する荷重支持部材13等を有する。第1スライダレール11は、設置部Fに設置され、第1スライダ12及び荷重支持部材13を上下方向に案内する。第1スライダ12は、荷重支持部材13に設けられ、第1スライダレール11により上下方向に案内される。荷重支持部材13は、座席Sの下方に設置され、第1スライダレール11により上下方向に案内される第1スライダ12を有し、振動制御部20及びカウンタバランス部30に載置されている。   The load support unit 10 includes a first slider rail 11 installed in the installation unit F, a first slider 12 provided in the load support member 13, a load support member 13 that supports the seat S, and the like. The 1st slider rail 11 is installed in the installation part F, and guides the 1st slider 12 and the load support member 13 to an up-down direction. The first slider 12 is provided on the load support member 13 and is guided in the vertical direction by the first slider rail 11. The load support member 13 is disposed below the seat S, has a first slider 12 guided in the vertical direction by the first slider rail 11, and is placed on the vibration control unit 20 and the counter balance unit 30.

振動制御部20は、ボイスコイルモータ等の制振用アクチュエータ21、シャシ加速度センサ22、キャビン加速度センサ23、荷重センサ24等を有する。制振用アクチュエータ21は、下部を設置部Fに設置、上部を荷重支持部材13に当接され、シャシ加速度センサ22及びキャビン加速度センサ23等からの信号により、上下伸縮可能に制御される。   The vibration control unit 20 includes a vibration control actuator 21 such as a voice coil motor, a chassis acceleration sensor 22, a cabin acceleration sensor 23, a load sensor 24, and the like. The vibration control actuator 21 has a lower part installed in the installation part F and an upper part brought into contact with the load support member 13, and is controlled to be vertically extendable and contracted by signals from the chassis acceleration sensor 22, the cabin acceleration sensor 23, and the like.

カウンタバランス部30は、第2スライダレール31、第2スライダ32、天秤部33、プリロード調整用アクチュエータ34、スプリング35等を有する。第2スライダレール31は、荷重支持部材13に設置され、第2スライダ32を移動可能に案内する。第2スライダ32は、天秤部33の一端に連結されると共に、第2スライダレール31に案内され、荷重支持部材13に対して移動可能なものである。   The counter balance unit 30 includes a second slider rail 31, a second slider 32, a balance unit 33, a preload adjusting actuator 34, a spring 35, and the like. The 2nd slider rail 31 is installed in the load support member 13, and guides the 2nd slider 32 so that a movement is possible. The second slider 32 is connected to one end of the balance portion 33, guided by the second slider rail 31, and movable with respect to the load support member 13.

天秤部33は、設置部Fに支点33aを有し、一端側33bを第2スライダ32に、他端側33cをプリロード調整用アクチュエータ34を介してスプリング35に回動可能に連結する。   The balance portion 33 has a fulcrum 33a at the installation portion F, and one end side 33b is rotatably connected to the second slider 32 and the other end side 33c is pivotally connected to the spring 35 via the preload adjusting actuator 34.

プリロード調整用アクチュエータ34は、長さを可変することができるもので、一端を天秤部33に連結され、他端をスプリング35に固着され、荷重センサ24等の信号により、伸縮可能に制御される。スプリング35は、一端をプリロード調整用アクチュエータ34に固着され、他端を設置部Fに固着されている。   The preload adjusting actuator 34 has a variable length. One end is connected to the balance portion 33 and the other end is fixed to the spring 35. The preload adjusting actuator 34 is controlled to extend and contract by a signal from the load sensor 24 or the like. . One end of the spring 35 is fixed to the preload adjusting actuator 34, and the other end is fixed to the installation portion F.

図2は、このような構造の振動制御装置1のブロック図を示す。シャシ加速度センサ22、キャビン加速度センサ23等からの入力信号を制御手段としてのECU40に入力し、制振用アクチュエータ21を制御することで、アクティブに振動を制御する。荷重センサ24等の入力信号を制御手段としてのECU40に入力し、プリロード調整用アクチュエータ34を制御する。   FIG. 2 shows a block diagram of the vibration control apparatus 1 having such a structure. Vibration signals are actively controlled by inputting input signals from the chassis acceleration sensor 22 and the cabin acceleration sensor 23 to the ECU 40 as control means and controlling the vibration control actuator 21. An input signal from the load sensor 24 or the like is input to the ECU 40 as a control unit, and the preload adjusting actuator 34 is controlled.

次に、プリロード調整制御について説明する。図3は、プリロード調整制御のフローチャートを示す。まず、ステップ1で、振動のない停止時における荷重を荷重センサ22により検出する(ST1)。次に、ステップ2で、検出した荷重値の一定時間分をECU40に読み込む(ST2)。続いて、ステップ3で、一定時間分の荷重値から例えば平均値を計算して基準荷重値を算出する(ST3)。次に、ステップ4で、算出した基準荷重値にあわせてプリロード調整用アクチュエータ34を作動制御する(ST4)。   Next, preload adjustment control will be described. FIG. 3 shows a flowchart of the preload adjustment control. First, in step 1, the load at the time of stopping without vibration is detected by the load sensor 22 (ST1). Next, in step 2, the detected load value for a certain time is read into the ECU 40 (ST2). Subsequently, in step 3, for example, an average value is calculated from the load values for a certain period of time to calculate a reference load value (ST3). Next, in step 4, the preload adjustment actuator 34 is controlled to operate in accordance with the calculated reference load value (ST4).

図4は、プリロード調整制御前後の本実施形態の振動制御装置1の状態を示すもので、図4(a)はプリロード調整制御前、図4(b)はプリロード調整制御後の状態を示すものである。図4(a)に示すプリロード調整制御前の状態から、例えば乗員Pが座席Sに座り、初期荷重に乗員Pの荷重が足されると、カウンタバランス部30の天秤部33が反時計方向に回転し、スプリング35に負荷がかかる。そこで、図4(b)に示すように、プリロード調整用アクチュエータ34を作動させ、天秤部33の長さを変えることにより、荷重とスプリング35による負荷とを釣り合わせる。   FIG. 4 shows the state of the vibration control device 1 of this embodiment before and after the preload adjustment control. FIG. 4A shows the state before the preload adjustment control, and FIG. 4B shows the state after the preload adjustment control. It is. From the state before the preload adjustment control shown in FIG. 4A, for example, when the occupant P sits on the seat S and the load of the occupant P is added to the initial load, the balance unit 33 of the counter balance unit 30 is counterclockwise. It rotates and a load is applied to the spring 35. Therefore, as shown in FIG. 4B, the preload adjusting actuator 34 is operated to change the length of the balance portion 33, thereby balancing the load and the load by the spring 35.

このように、プリロード調整用アクチュエータ34を作動させることにより、荷重がキャンセルされ、その状態から振動制御をすることができるようになる。   Thus, by operating the preload adjusting actuator 34, the load is canceled, and vibration control can be performed from that state.

次に、本実施形態の振動制御について説明する。図5は、振動制御のフローチャートを示す。まず、ステップ11で、振動時の加速度を加速度センサ23により検出する(ST11)。次に、ステップ12で、ECU40において制振用アクチュエータ21の推力を計算する(ST12)。推力計算は、例えば、加速度×フリクション×ゲイン×(−1)等の計算式やあらかじめ加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−1は向きの反転を表す。続いて、ステップ13で、ステップ12において計算した推力を制振用アクチュエータ21に指示する。   Next, the vibration control of this embodiment will be described. FIG. 5 shows a flowchart of vibration control. First, in step 11, the acceleration during vibration is detected by the acceleration sensor 23 (ST11). Next, at step 12, the ECU 40 calculates the thrust of the vibration damping actuator 21 (ST12). The thrust calculation is executed, for example, by storing a calculation formula such as acceleration × friction × gain × (−1) or a thrust value corresponding to the acceleration in advance. Here, the gain in the calculation formula represents the control delay, and -1 represents the reversal of the direction. Subsequently, in step 13, the thrust calculated in step 12 is instructed to the vibration control actuator 21.

図6は、本実施形態の振動制御の状態を示すもので、図6(a)は制振用アクチュエータ21を収縮した状態、図6(b)は制振用アクチュエータ21を伸張した状態を示すものである。   6A and 6B show a state of vibration control according to the present embodiment. FIG. 6A shows a state where the damping actuator 21 is contracted, and FIG. 6B shows a state where the damping actuator 21 is extended. Is.

図6(a)はステップ14に対応する検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合であり、座席S上の振動を0にするため制振用アクチュエータ21を収縮すると、スライダ32が前方に移動すると共に、カウンタバランス部30の天秤部33が反時計方向に回転する。この時、スプリング35は伸張するが、荷重とスプリング35による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。   FIG. 6A shows a case where the detected load value corresponding to step 14 is larger than the reference load value obtained by the preload adjustment control. When the damping actuator 21 is contracted to reduce the vibration on the seat S to 0, As the slider 32 moves forward, the balance portion 33 of the counter balance portion 30 rotates counterclockwise. At this time, the spring 35 extends, but the load and the load by the spring 35 can be kept in a substantially balanced state.

図6(b)はステップ15に対応する検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合であり、座席S上の振動を0にするため制振用アクチュエータ21を伸張すると、第2スライダ32が後方に移動すると共に、カウンタバランス部30の天秤部33が時計方向に回転する。この時、スプリング35は収縮するが、荷重とスプリング35による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。   FIG. 6B shows a case where the detected load value corresponding to step 15 is smaller than the reference load value obtained by the preload adjustment control. When the vibration control actuator 21 is extended to make the vibration on the seat S zero, While the 2nd slider 32 moves back, the balance part 33 of the counter balance part 30 rotates clockwise. At this time, the spring 35 contracts, but the load and the load by the spring 35 can be kept in a substantially balanced state.

図7は、本実施形態の振動制御装置1を用いた場合と、図10に示す従来技術の場合とをシミュレーションで比較した結果を示す。シミュレーションは、振幅25mm周期750mmの波状路を速度70km/hで走行する条件で、荷重の振動を0にするために必要な制振用アクチュエータを求めた。   FIG. 7 shows the result of comparing the case of using the vibration control device 1 of the present embodiment and the case of the prior art shown in FIG. 10 by simulation. In the simulation, an actuator for vibration suppression necessary for reducing the vibration of the load to 0 under the condition of traveling on a wavy path with an amplitude of 25 mm and a period of 750 mm at a speed of 70 km / h was obtained.

図7(a)は、図10(a)に示すように、座席の支持をアクチュエータのみでする場合、図7(b)は、図10(b)に示すように、座席の支持をアクチュエータとスプリングでする場合、図7(c)は、本実施形態の場合である。   FIG. 7A shows the case where the seat is supported only by the actuator as shown in FIG. 10A, and FIG. 7B shows the case where the seat is supported by the actuator as shown in FIG. 10B. In the case of using a spring, FIG. 7C shows the case of this embodiment.

このように、本実施形態の振動制御装置1は、アクチュエータの出力を低減することができ、小型のアクチュエータで実現できる効率的なものである。   As described above, the vibration control device 1 of the present embodiment can reduce the output of the actuator, and is efficient that can be realized with a small actuator.

次に、本実施形態における補償制御について説明する。図11は、設置部Fが静止し、指令値が一定の場合の制振アクチュエータ21の推力に対する座席加速度を示すグラフである。図11に示すように、制振アクチュエータ21に作動指令信号が入力されているにも関わらず、座席Sは、摩擦力等により加速度の発生しない静止状態が存在する。補償制御は、この静止状態での制振アクチュエータ21の推力を補償する制御である。   Next, compensation control in this embodiment will be described. FIG. 11 is a graph showing the seat acceleration with respect to the thrust of the vibration damping actuator 21 when the installation portion F is stationary and the command value is constant. As shown in FIG. 11, although the operation command signal is input to the vibration control actuator 21, the seat S has a stationary state where no acceleration is generated due to frictional force or the like. Compensation control is control which compensates the thrust of the vibration suppression actuator 21 in this stationary state.

なお、実際には、設置部Fも運動している場合もあるため、座席加速度ではなく、第1スライダ13が静止しているか運動しているかで状態を判断する。   Actually, since the installation part F may also be exercising, the state is determined based on whether the first slider 13 is stationary or exercising, not the seat acceleration.

図8は、ECU40の補償制御に関係する部分を示した図である。 ECU40は、設置部加速度センサ22からの信号を取得する設置部加速度取得部42、座席加速度センサ23からの信号を取得する座席加速度取得部43、設置部加速度取得部42及び座席加速度取得部43からの信号から座席S又は第1スライダ13の設置部Fに対する相対速度を算出する相対速度算出部44、座席加速度取得部43で取得した座席Sの加速度と相対速度算出部44で算出した相対速度とから第1スライダ13が静止状態か運動状態か判別する状態判別部45、及び、状態判別部45で判別した結果に応じて制振アクチュエータ21の推力を算出する推力算出部46を有する。   FIG. 8 is a diagram showing a portion related to the compensation control of the ECU 40. The ECU 40 includes an installation unit acceleration acquisition unit 42 that acquires a signal from the installation unit acceleration sensor 22, a seat acceleration acquisition unit 43 that acquires a signal from the seat acceleration sensor 23, an installation unit acceleration acquisition unit 42, and a seat acceleration acquisition unit 43. The relative speed calculation unit 44 that calculates the relative speed of the seat S or the first slider 13 with respect to the installation unit F from the signal, the acceleration of the seat S acquired by the seat acceleration acquisition unit 43, and the relative speed calculated by the relative speed calculation unit 44 The first slider 13 includes a state determination unit 45 that determines whether the first slider 13 is in a stationary state or an exercise state, and a thrust calculation unit 46 that calculates the thrust of the vibration control actuator 21 according to the determination result obtained by the state determination unit 45.

図9は、補償制御のフローチャートを示す図である。この補償制御のフローチャートは、図5に示した制振制御のフローチャートに補償制御を含む構成としてもよい。   FIG. 9 is a diagram illustrating a flowchart of compensation control. The flowchart of the compensation control may be configured to include compensation control in the flowchart of the vibration suppression control illustrated in FIG.

まず、ステップ21で、設置部加速度取得部42が設置部加速度センサ22から設置部加速度を取得する(ST21)。続いて、ステップ22で、座席加速度取得部43が座席加速度センサ23から座席加速度を取得する(ST22)。次に、ステップ23で、設置部加速度及び座席加速度のそれぞれに比例ゲインを乗算した値と設置部加速度センサ22及び座席加速度センサ23若しくは荷重センサ24から求めた荷重から制振出力値を算出する(ST23)。続いて、ステップ24で、相対速度算出部44が設置部Fと座席Sの相対速度を算出する(ST24)。次に、ステップ25で、あらかじめ、設置部加速度センサ22及び座席加速度センサ23から求めた加速度に対する制振出力値に静止領域補償値の一例としてのクーロン摩擦力を加えた値を制振アクチュエータ21の静止領域出力値として推力算出部46で算出する(ST25)。   First, in step 21, the installation unit acceleration acquisition unit 42 acquires installation unit acceleration from the installation unit acceleration sensor 22 (ST21). Subsequently, at step 22, the seat acceleration acquisition unit 43 acquires the seat acceleration from the seat acceleration sensor 23 (ST22). Next, in step 23, a vibration suppression output value is calculated from a value obtained by multiplying each of the installation portion acceleration and the seat acceleration by a proportional gain and a load obtained from the installation portion acceleration sensor 22 and the seat acceleration sensor 23 or the load sensor 24 ( ST23). Subsequently, in step 24, the relative speed calculation unit 44 calculates the relative speed between the installation unit F and the seat S (ST24). Next, in step 25, a value obtained by adding a Coulomb friction force as an example of a static region compensation value to the vibration suppression output value for the acceleration obtained from the installation portion acceleration sensor 22 and the seat acceleration sensor 23 in advance is set in the vibration suppression actuator 21. The thrust calculation unit 46 calculates the static region output value (ST25).

次に、ステップ26で、ステップ24において求めた相対速度の絶対値と所定の閾値Aとの大きさを状態判別部45で比較する(ST26)。なお、この閾値Aは0に近い値が好ましい。   Next, in step 26, the state discriminating unit 45 compares the absolute value of the relative speed obtained in step 24 with the predetermined threshold value A (ST26). The threshold A is preferably a value close to 0.

ステップ26において、相対速度の絶対値が所定の閾値Aよりも大きい場合、ステップ27で、第1スライダ13は運動状態とみて、推力算出部46で、ステップ25において求めた静止領域出力値に動作領域補償値の一例としての粘性摩擦力を加えた値を制振アクチュエータ21の動作領域出力値として推力算出部46で算出する(ST27)。次に、ステップ28で、ステップ27において求めた動作領域出力値に基づいて制振アクチュエータ21を出力する(ST28)。   If the absolute value of the relative speed is larger than the predetermined threshold A in step 26, the first slider 13 is regarded as a moving state in step 27, and the thrust calculation unit 46 operates on the static region output value obtained in step 25. A value obtained by adding a viscous frictional force as an example of the region compensation value is calculated by the thrust calculation unit 46 as an operation region output value of the vibration control actuator 21 (ST27). Next, at step 28, the vibration damping actuator 21 is output based on the operation region output value obtained at step 27 (ST28).

ステップ26において、相対速度の絶対値が所定の閾値Aよりも小さい場合、ステップ28で、ステップ25において求めた静止領域出力値に基づいて制振アクチュエータ21を出力する(ST28)。   If the absolute value of the relative speed is smaller than the predetermined threshold A in step 26, the vibration damping actuator 21 is output based on the static region output value obtained in step 25 in step 28 (ST28).

このように、本実施形態の振動制御装置1は、設置部Fに設置された荷重支持部10と、荷重支持部10の設置部Fに対する振動を制御する制振アクチュエータ21を有する振動制御部20と、設置部Fの加速度を検出する設置部加速度センサ22と、荷重支持部10の加速度を検出する荷重支持部加速度センサ23と、を備え、設置部加速度センサ22の検出値と、荷重支持部加速度センサ23の検出値とから、荷重支持部10が静止領域か、動作領域かを判断し、荷重支持部10が静止領域の場合、設置部加速度センサ22の検出値と、荷重支持部加速度センサ23の検出値とから算出した制振アクチュエータ21の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、荷重支持部10が動作領域の場合、静止領域補償値を付加した制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出するので、静止領域から動作領域まで円滑に作動することができる。   As described above, the vibration control device 1 according to the present embodiment includes the load support unit 10 installed in the installation unit F and the vibration control unit 20 including the vibration control actuator 21 that controls the vibration of the load support unit 10 with respect to the installation unit F. And an installation part acceleration sensor 22 that detects the acceleration of the installation part F, and a load support part acceleration sensor 23 that detects the acceleration of the load support part 10, and the detected value of the installation part acceleration sensor 22 and the load support part From the detection value of the acceleration sensor 23, it is determined whether the load support unit 10 is a stationary region or an operation region. When the load support unit 10 is a stationary region, the detection value of the installation unit acceleration sensor 22 and the load support unit acceleration sensor The static region output value is calculated by adding the static region compensation value to the vibration suppression output value of the vibration suppression actuator 21 calculated from the detected value 23, and when the load support unit 10 is the motion region, the static region compensation value is calculated. The pressure was damping output value, since the calculated operating region output value by adding the operation area compensation value, it is possible to smoothly operate the stationary area to the operating area.

また、荷重支持部材11と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部30と、を有するので、制振用アクチュエータ21の出力を低減することができ、小型の制振用アクチュエータ21で実現できる効率的な振動制御装置1を提供することができる。   Moreover, since it has the counter balance part 30 connected with the load support member 11 and giving the load which balances a load, the output of the actuator 21 for vibration suppression can be reduced, and it can implement | achieve with the small actuator 21 for vibration suppression. An efficient vibration control device 1 can be provided.

また、荷重支持部10は、設置部Fに対して相対移動する第1スライド12とを有するので、荷重支持部材13が水平方向に移動しないようにすることができる。   Moreover, since the load support part 10 has the 1st slide 12 which moves relatively with respect to the installation part F, it can prevent the load support member 13 from moving to a horizontal direction.

また、カウンタバランス部30は、荷重支持部10に対して相対移動する第2スライダ32を有するので、カウンタバランス部30を移動させる必要がなくなる。   Further, since the counter balance unit 30 includes the second slider 32 that moves relative to the load support unit 10, it is not necessary to move the counter balance unit 30.

また、設置部Fに一端を支持されたスプリング35と、設置部Fに支点を枢支され、一端を第2スライダ32に回動可能に接合され、他端をスプリング35の他端に回動可能に接合した天秤部33と、天秤部33の長さを変更するプリロード調整用アクチュエータ34とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。   Further, a spring 35 supported at one end by the installation portion F, a fulcrum is pivotally supported by the installation portion F, one end is rotatably connected to the second slider 32, and the other end is rotated to the other end of the spring 35. Since the balance portion 33 that can be joined and the preload adjusting actuator 34 that changes the length of the balance portion 33 are provided, it is not necessary to apply a heavy object such as a counterweight.

また、荷重支持部材11上の荷重を検知する荷重センサ22又は加速度センサ23等を備え、荷重センサ22又は加速度センサ23等で検知した荷重に応じてプリロード調整用アクチュエータ34を作動するECU40を備えたので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。   In addition, a load sensor 22 or an acceleration sensor 23 that detects a load on the load support member 11 is provided, and an ECU 40 that operates the preload adjustment actuator 34 according to the load detected by the load sensor 22 or the acceleration sensor 23 is provided. Therefore, it is possible to appropriately cope with changes in the initial load.

第1実施形態の振動制御装置を示す図である。It is a figure which shows the vibration control apparatus of 1st Embodiment. 振動制御装置のシステム構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the system configuration | structure of the vibration control apparatus. プリロード調整制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of preload adjustment control. プリロード調整制御時の振動制御装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the vibration control apparatus at the time of preload adjustment control. 振動制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of vibration control. 振動制御時の振動制御装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the vibration control apparatus at the time of vibration control. 本実施形態の振動制御装置と従来の技術とを比較したシミュレーションを示す図である。It is a figure which shows the simulation which compared the vibration control apparatus of this embodiment, and the prior art. ECUの補償制御に関係する部分を示した図である。It is the figure which showed the part relevant to compensation control of ECU. 補償制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of compensation control. 従来の技術を示す図である。It is a figure which shows the prior art. 従来の制振アクチュエータの推力に対する座席加速度を示すグラフである。It is a graph which shows the seat acceleration with respect to the thrust of the conventional damping actuator.

符号の説明Explanation of symbols

1…振動制御装置、10…荷重支持部、11…第1スライダレール(第1案内手段)、12…第1スライダ(第1移動手段)、13…荷重支持部材、20…振動制御部、21…制振用アクチュエータ(振動制御手段)、22…設置部加速度センサ(設置部加速度検出手段・検知手段)、23…座席加速度センサ(荷重支持部加速度検出手段・検知手段)、22…荷重センサ(検知手段)、30…カウンタバランス部、31…第2スライダレール(第2案内手段)、32…第2スライダ(第2移動手段)、33…天秤部、34…プリロード調整用アクチュエータ(調整手段)、35…スプリング(付勢手段)、40…ECU(制御手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration control apparatus, 10 ... Load support part, 11 ... 1st slider rail (1st guide means), 12 ... 1st slider (1st moving means), 13 ... Load support member, 20 ... Vibration control part, 21 ... actuator for vibration control (vibration control means), 22 ... installation part acceleration sensor (installation part acceleration detection means / detection means), 23 ... seat acceleration sensor (load support part acceleration detection means / detection means), 22 ... load sensor ( Detecting means), 30 ... counter balance section, 31 ... second slider rail (second guiding means), 32 ... second slider (second moving means), 33 ... balance section, 34 ... preload adjusting actuator (adjusting means) 35 ... spring (biasing means), 40 ... ECU (control means)

Claims (6)

設置部に設置された荷重支持部と、
前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、
前記設置部の加速度を検出する設置部加速度検出手段と、
前記荷重支持部の加速度を検出する荷重支持部加速度検出手段と、
を備え、
前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから、前記荷重支持部が静止領域か、動作領域かを判断し、 前記荷重支持部が静止領域の場合、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから算出した前記振動制御手段の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、
前記荷重支持部が動作領域の場合、前記静止領域補償値を付加した前記制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出する
ことを特徴とする振動制御装置。
A load support section installed in the installation section;
A vibration control unit having vibration control means for controlling vibration of the load support unit with respect to the installation unit;
Installation unit acceleration detection means for detecting the acceleration of the installation unit;
Load support portion acceleration detecting means for detecting acceleration of the load support portion;
With
From the detection value of the installation portion acceleration detection means and the detection value of the load support portion acceleration detection means, it is determined whether the load support portion is a stationary region or an operation region, and when the load support portion is a stationary region, A static region output value is calculated by adding a static region compensation value to the vibration suppression output value of the vibration control unit calculated from the detection value of the installation unit acceleration detection unit and the detection value of the load support unit acceleration detection unit. ,
When the load support unit is in an operation region, the vibration control device calculates an operation region output value by adding an operation region compensation value to the vibration suppression output value to which the static region compensation value is added.
前記荷重支持部と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の振動制御装置。     The vibration control device according to claim 1, further comprising: a counter balance unit that is connected to the load support unit and applies a load that balances the load. 前記荷重支持部は、前記設置部に対して相対移動する第1移動手段を有することを特徴とする請求項2に記載の振動制御装置。   The vibration control device according to claim 2, wherein the load support portion includes first moving means that moves relative to the installation portion. 前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部に対して相対移動する第2移動手段を有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の振動制御装置。   4. The vibration control device according to claim 2, wherein the counter balance unit includes a second moving unit that moves relative to the load support unit. 5. 前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記スライド手段に回動可能に接合され、他端を付勢手段の他端に回動可能に接合した天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の振動制御装置。   An urging means supported at one end by the installation portion, a fulcrum is pivotally supported by the installation portion, one end is rotatably connected to the slide means, and the other end is rotatable to the other end of the urging means The vibration control apparatus according to any one of claims 2 to 4, further comprising: a balance unit joined to the balance unit; and an adjustment unit that changes a length of the balance unit. 前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動する制御手段を備えたことを特徴とする請求項5に記載の振動制御装置。   The vibration control apparatus according to claim 5, further comprising a detection unit that detects a state on the load support unit, and a control unit that operates the adjustment unit according to the state detected by the detection unit. .
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