JP2020070895A - Vibration damping device - Google Patents

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英朗 守屋
Hideaki Moriya
英朗 守屋
雄一 濱口
Yuichi Hamaguchi
雄一 濱口
大洋 岡崎
Tomohiro Okazaki
大洋 岡崎
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Abstract

To provide a vibration damping device that includes a vibration detection unit for detecting vibration of a vibration damping object and is improved in accuracy for controlling vibration damping.SOLUTION: A vibration damping device includes: an auxiliary mass; an excitation unit for reciprocating the auxiliary mass; a vibration detection unit for detecting vibration of a vibration damping object; and a control unit for generating a damp command for driving the excitation unit on the basis of an output signal from the vibration detection unit.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、制振対象物の振動を抑制する制振装置に関する。   The present invention relates to a vibration damping device that suppresses vibration of a vibration damping target.

従来から、制振対象物の振動を検出し、この検出した振動に基づいてアクチュエータを駆動して補助質量を往復動させたときに発生する振動により、制振対象物の振動を抑制する制振装置が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   Conventionally, a vibration suppression that suppresses the vibration of the vibration suppression target by the vibration generated when the vibration of the vibration suppression target is detected and the actuator is driven based on the detected vibration to reciprocate the auxiliary mass. A device is known (for example, see Non-Patent Document 1).

通常、制振装置においては、加速度センサで検出した加速度(振動加速度)を基に速度を算出し、算出した速度を積分器によりアクチュエータの駆動信号に変換し、速度フィードバック制御によりアクチュエータを駆動する構成が考えられるが、アクチュエータの駆動力(制御力)が制振対象物の速度(振動速度)に比例するため、上記の制振装置では、前記加速度に一時遅れ要素を掛けてアクチュエータを電圧駆動することによって積分器が不要となり、制振装置の簡素化が図られている。   Generally, in a vibration damping device, a speed is calculated based on acceleration (vibration acceleration) detected by an acceleration sensor, the calculated speed is converted into an actuator drive signal by an integrator, and the actuator is driven by speed feedback control. However, since the driving force (control force) of the actuator is proportional to the speed (vibration speed) of the object to be damped, the above vibration damping device drives the actuator by voltage by multiplying the acceleration by a temporary delay element. This eliminates the need for an integrator and simplifies the vibration damping device.

具体的に、上記の制振装置では、制振対象物の加速度の検出値を電気的に変換した信号が加速度センサから出力され、その出力信号に一次遅れ要素を掛けて速度を算出し、その算出信号を減衰指令としてアクチュエータへ印加することで、別途に積分器を設けなくても、制振対象物の制振制御を可能とした。   Specifically, in the above vibration damping device, a signal obtained by electrically converting the detected value of the acceleration of the vibration damping target is output from the acceleration sensor, and the output signal is multiplied by a first-order lag element to calculate the speed, By applying the calculated signal to the actuator as a damping command, it is possible to control the vibration of the vibration suppression object without a separate integrator.

山内 亮佑、外3名、「パッシブとアクティブを活用した新しい振動遮断技術」、2017年春季大会学術講演会予稿集、公益社団法人自動車技術会、2017年5月22日、p.354−359Ryosuke Yamauchi, 3 others, “New vibration isolation technology using passive and active”, Proceedings of 2017 Spring Conference Academic Lecture, Japan Society of Automotive Engineers, May 22, 2017, p. 354-359

しかし、上記の制振装置では、加速度センサの出力信号に対して一次遅れ要素による処理を行うことで、この処理後に算出される減衰指令の時間応答性が加速度センサの出力信号に対して悪化するため、制振制御の精度が低下する可能性がある。   However, in the above vibration damping device, by processing the output signal of the acceleration sensor by the first-order lag element, the time response of the damping command calculated after this processing deteriorates with respect to the output signal of the acceleration sensor. Therefore, the accuracy of the vibration suppression control may be reduced.

そこで、本発明は、制振対象物の振動を検出する振動検出部を備えた制振装置であって、制振制御の精度を向上させた制振装置を提供することを課題とする。   Therefore, it is an object of the present invention to provide a vibration damping device that includes a vibration detection unit that detects the vibration of a vibration damping target and that improves the accuracy of vibration damping control.

本発明の発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意研究を行った結果、加速度センサの出力信号には、制振対象物の振動に対して位相遅れが存在し、その度合いは、出力タイプにより異なることが分かった。よって、位相遅れの度合いに着目することにより、加速度センサの出力信号に一次遅れ要素の処理を行うことなく、制振対象物の振動を抑制できることを発見した。詳しくは、以下の通りである。   The inventors of the present invention have conducted earnest research to solve the above-mentioned problems, and as a result, the output signal of the acceleration sensor has a phase delay with respect to the vibration of the vibration suppression target, and the degree of the phase delay is the output type. It turned out to be different. Therefore, by focusing on the degree of the phase delay, it was discovered that the vibration of the vibration suppression target can be suppressed without performing the processing of the primary delay element on the output signal of the acceleration sensor. The details are as follows.

従来の制振装置は、加速度センサの出力信号に対して一次遅れ要素による処理を行い減衰指令としてアクチュエータに印加することで制御力を発生させている。即ち、一次遅れ要素による処理を行うことにより、減衰指令の位相は、加速度センサの出力信号に対して略90度遅れるように調整されて、加速度センサの出力信号に基づく速度と同相となる。そして、調整された減衰指令でアクチュエータを駆動することで、制振対象物の振動を抑制している。   A conventional vibration damping device generates a control force by processing an output signal of an acceleration sensor with a first-order lag element and applying it to an actuator as a damping command. That is, the phase of the damping command is adjusted to be delayed by about 90 degrees with respect to the output signal of the acceleration sensor by performing the processing by the first-order delay element, and becomes the same phase as the speed based on the output signal of the acceleration sensor. Then, by driving the actuator with the adjusted damping command, the vibration of the vibration suppression object is suppressed.

しかし、従来の制振装置では、減衰指令の生成に一次遅れ要素による処理を行うため、制御の時間応答性が悪くなり、制振制御の精度の低下に繋がる可能性がある。よって、加速度センサの出力信号に対して一次遅れ要素による処理を行うことなく減衰指令を生成する方法について研究を行った。その結果、加速度センサの出力信号が、加速度センサに加わった振動に対して位相遅れが存在することが分かった。また、デジタル式加速度センサには、一般的にA/Dコンバータ等が内蔵されているため、デジタル式加速度センサの出力信号の位相遅れの方が、アナログ式加速度センサよりも大きくなることが分かった。   However, in the conventional vibration damping device, since the generation of the damping command is processed by the first-order lag element, the time response of the control is deteriorated, which may lead to a reduction in the accuracy of the vibration damping control. Therefore, we researched a method of generating a damping command for the output signal of an acceleration sensor without processing it with a first-order lag element. As a result, it was found that the output signal of the acceleration sensor has a phase delay with respect to the vibration applied to the acceleration sensor. Further, since the digital acceleration sensor generally has a built-in A / D converter and the like, it has been found that the phase delay of the output signal of the digital acceleration sensor is larger than that of the analog acceleration sensor. ..

よって、デジタル式加速度センサの出力信号の位相遅れを利用すれば、加速度センサの出力信号に一次遅れ要素による処理を行うことなく、制振対象物の振動を抑制することができる。   Therefore, by utilizing the phase delay of the output signal of the digital acceleration sensor, it is possible to suppress the vibration of the vibration suppression target without processing the output signal of the acceleration sensor by the primary delay element.

以上のような知見に基づき、前記発明者らは、デジタル式の加速度センサの特性に着目した以下の構成の制振装置を創作した。   Based on the above findings, the inventors have created a vibration damping device having the following configuration, which focuses on the characteristics of a digital acceleration sensor.

本発明に係る制振装置は、
補助質量と
前記補助質量を往復動させる加振部と、
制振対象物の振動を検出する振動検出部と、
前記振動検出部の出力信号に基づいて前記加振部を駆動するための減衰指令を生成する制御部と、を備え、
前記出力信号の位相は、前記振動検出部の入力振動の位相に対して略90度遅れている。
The vibration damping device according to the present invention is
An auxiliary mass and a vibrating section that reciprocates the auxiliary mass,
A vibration detection unit that detects the vibration of the vibration suppression object,
A control unit that generates a damping command for driving the vibration applying unit based on an output signal of the vibration detecting unit,
The phase of the output signal is delayed by about 90 degrees with respect to the phase of the input vibration of the vibration detector.

かかる構成のように、制振対象物の振動を検出して該振動を抑制する際、振動検出部の出力信号の位相が、入力振動の位相に対して略90度遅れる位相特性をもつ振動検出部を用いることで、制振制御の精度が向上する。   With such a configuration, when detecting the vibration of the vibration suppression target and suppressing the vibration, the phase of the output signal of the vibration detection unit has a phase characteristic in which it is delayed by about 90 degrees with respect to the phase of the input vibration. By using the part, the accuracy of the vibration damping control is improved.

前記制振装置では、
前記振動検出部の前記入力振動の位相に対する前記出力信号の位相の遅れは、前記制振対象物の共振周波数で振動する該制振対象物の振動を検出したときに略90度となっていてもよい。
In the vibration damping device,
The delay of the phase of the output signal with respect to the phase of the input vibration of the vibration detection unit is about 90 degrees when the vibration of the vibration suppression target that vibrates at the resonance frequency of the vibration suppression target is detected. Good.

このような位相遅れをもつ振動検出部を用いて制振対象物の共振を抑制することで、制振対象物の共振周波数のピークを含む共振領域における振動を低減できる。   By suppressing the resonance of the vibration suppression target using the vibration detection unit having such a phase delay, it is possible to reduce the vibration in the resonance region including the peak of the resonance frequency of the vibration suppression target.

前記制振装置では、
前記加振部は、電流制御されてもよい。
In the vibration damping device,
The vibrating section may be current controlled.

かかる構成によれば、加振部を電圧制御する場合に比べ、精度の良い(制振性が高くなる)制御が可能になる。   With such a configuration, it is possible to perform control with higher accuracy (higher vibration damping property) as compared with the case where voltage is applied to the vibration applying unit.

以上より、本発明によれば、制振対象物の振動を検出する振動検出部を備えた制振装置であって、制振制御の精度を向上させた制振装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vibration damping device that includes a vibration detection unit that detects the vibration of a vibration damping target, and that has improved vibration damping control accuracy.

図1は、本実施形態に係る制振装置の配置状態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an arrangement state of the vibration damping device according to the present embodiment. 図2は、前記制振装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the vibration damping device. 図3は、出力タイプ毎の加速度センサの出力信号の位相特性図である。FIG. 3 is a phase characteristic diagram of the output signal of the acceleration sensor for each output type. 図4は、本実施形態に係る制振装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the vibration damping device according to the present embodiment. 図5は、本実施形態に係る制振装置で制振制御したときの解析図である。FIG. 5 is an analysis diagram when damping control is performed by the damping device according to the present embodiment. 図6は、変形例の制振装置で制振制御したときの解析図である。FIG. 6 is an analysis diagram when damping control is performed by the damping device of the modified example.

以下、本発明の一実施形態について、図1〜図5を参照しつつ説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

本実施形態に係る制振装置は、図1に示すように、自動車Caに適用される制振システムに用いられる。具体的に、制振装置1は、制振対象物T(トルクロッドT)に搭載され、該トルクロッドTの振動を抑える。トルクロッドTは、振動発生源E(エンジンE)と車体Chとの間に配置される。   The vibration damping device according to the present embodiment is used in a vibration damping system applied to an automobile Ca, as shown in FIG. Specifically, the vibration damping device 1 is mounted on the vibration damping target T (torque rod T) and suppresses the vibration of the torque rod T. The torque rod T is arranged between the vibration source E (engine E) and the vehicle body Ch.

具体的に、制振装置1は、図2に示すように、所定の質量を有する補助質量2と、補助質量2を往復動させる加振部3と、トルクロッドTの加速度を検出する振動検出部4と、加振部3を制御する制御部5と、を備える。この制振装置1は、エンジンEの信号(例えば、点火パルス信号等)と振動検出部4の検出信号とを基に、加振部3によりエンジンEの振動を相殺するように補助質量2を往復動させて、トルクロッドTの共振を抑制して振動を低減している。   Specifically, as shown in FIG. 2, the vibration damping device 1 includes an auxiliary mass 2 having a predetermined mass, a vibration unit 3 for reciprocating the auxiliary mass 2, and vibration detection for detecting the acceleration of the torque rod T. The unit 4 and the control unit 5 that controls the vibration unit 3 are provided. This vibration damping device 1 uses the auxiliary mass 2 so as to cancel the vibration of the engine E by the vibration unit 3 based on the signal of the engine E (for example, an ignition pulse signal or the like) and the detection signal of the vibration detection unit 4. By reciprocating, the resonance of the torque rod T is suppressed and the vibration is reduced.

一般的な車両用エンジンでは、エンジンの曲げ振動や捩り振動などの1次振動の共振周波数が280Hz〜350Hz程度になる。よって、エンジンの共振周波数及びトルクロッド共振周波数は、エンジンの曲げ振動や捩り振動などの共振周波数よりも小さくなるように調整される。本実施形態では、トルクロッドTの共振周波数が200Hz前後になるように調整された制振システムにおいて、トルクロッドTの共振を抑制して振動を低減する場合を想定している。   In a general vehicle engine, the resonance frequency of primary vibration such as bending vibration and torsional vibration of the engine is about 280 Hz to 350 Hz. Therefore, the resonance frequency of the engine and the resonance frequency of the torque rod are adjusted to be lower than the resonance frequencies of the engine such as bending vibration and torsional vibration. In the present embodiment, in the vibration damping system adjusted so that the resonance frequency of the torque rod T is around 200 Hz, it is assumed that the resonance of the torque rod T is suppressed to reduce the vibration.

加振部3(以降、アクチュエータ3)は、リニアアクチュエータ(レシプロモータ)であり、補助質量2に接続されるシャフト31と、シャフト31に接続される可動子32と、永久磁石を備える固定子33と、を有する。このアクチュエータ3では、固定子33のコイル(図示せず)に交流電流(正弦波電流、矩形波電流等)が流されることで、可動子32にシャフト31の軸方向の一方側への力と他方側への力とが交互に作用し、シャフト31が軸方向に往復動する。   The vibration unit 3 (hereinafter, actuator 3) is a linear actuator (reciprocating motor), and has a shaft 31 connected to the auxiliary mass 2, a mover 32 connected to the shaft 31, and a stator 33 including a permanent magnet. And have. In this actuator 3, an AC current (a sine wave current, a rectangular wave current, etc.) is passed through a coil (not shown) of the stator 33, so that the force applied to the mover 32 toward one side in the axial direction of the shaft 31. The force on the other side acts alternately and the shaft 31 reciprocates in the axial direction.

振動検出部4(以降、加速度センサ4)は、デジタル式加速度センサであり、トルクロッドTに設置されている。加速度センサ4は、トルクロッドTから加わった振動(以降、入力振動)に基づいて、圧電素子等のセンサの検出素子4aによりトルクロッドTの加速度を検出して、その検出値(以降、センサ入力信号)を電気的に変換し、この変換された信号(センサ出力信号)を制御部5に出力する。   The vibration detector 4 (hereinafter, acceleration sensor 4) is a digital acceleration sensor and is installed on the torque rod T. The acceleration sensor 4 detects the acceleration of the torque rod T by the detection element 4a of the sensor such as a piezoelectric element based on the vibration applied from the torque rod T (hereinafter referred to as input vibration), and detects the detected value (hereinafter, sensor input). The signal) is electrically converted, and the converted signal (sensor output signal) is output to the control unit 5.

図3は、アナログ式加速度センサとデジタル式加速度センサとのセンサ出力信号の位相特性の一例を示す。本実施形態の加速度センサ4では、センサ入力信号の周波数がトルクロッドTの共振周波数のピークである200Hz前後のときに、センサ出力信号の位相がセンサ入力信号の位相に対して略90deg(度)遅れている。センサ出力信号は、位相が90deg遅れると、入力振動の位相と同相になる。また、加速度は、位相が90deg遅れると、速度の位相と同相になる。即ち、本実施形態のような位相特性を持つ加速度センサ4を用いてトルクロッドTの加速度を検出した場合、センサ出力信号の位相がトルクロッドTの実速度(トルクロッドTの実際の振動速度)と同じ位相になるため、センサ出力信号をトルクロッドTの実速度として扱うことができる。   FIG. 3 shows an example of phase characteristics of sensor output signals of the analog acceleration sensor and the digital acceleration sensor. In the acceleration sensor 4 of the present embodiment, when the frequency of the sensor input signal is around 200 Hz, which is the peak of the resonance frequency of the torque rod T, the phase of the sensor output signal is approximately 90 deg (degrees) with respect to the phase of the sensor input signal. Running late. When the phase is delayed by 90 degrees, the sensor output signal becomes in phase with the phase of the input vibration. When the phase is delayed by 90 deg, the acceleration becomes in phase with the phase of velocity. That is, when the acceleration of the torque rod T is detected using the acceleration sensor 4 having the phase characteristic as in the present embodiment, the phase of the sensor output signal is the actual speed of the torque rod T (actual vibration speed of the torque rod T). Since it has the same phase as, the sensor output signal can be treated as the actual speed of the torque rod T.

制御部5は、加速度センサ4のセンサ出力信号から、トルクロッドTの振動を特定周波数において相殺するための減衰指令を生成する減衰指令生成部51と、減衰指令に基づきアクチュエータ3の電流制御を行う電流制御部52と、を有する。また、本実施形態では、加速度センサ4のセンサ出力信号をトルクロッドTの実速度として扱うことができるため、制御部5の速度制御は、オープンループ制御を適用している。   The control unit 5 performs a current control of the actuator 3 based on a damping command generation unit 51 that generates a damping command for canceling the vibration of the torque rod T at a specific frequency from the sensor output signal of the acceleration sensor 4, and the damping command. And a current control unit 52. Further, in the present embodiment, the sensor output signal of the acceleration sensor 4 can be treated as the actual speed of the torque rod T, so that the speed control of the control unit 5 uses open loop control.

減衰指令生成部51は、図4に示すように、加速度センサ4のセンサ出力信号の直流成分を除去するためにハイパスフィルタ(HPF)をかけ、その値に対し、マイナスの減衰ゲインGを乗算することで、減衰指令を生成する。よって、減衰指令生成部51は、トルクロッドTの実速度に比例した減衰指令を生成できるため、センサ出力信号の位相調整を行う必要がない。   As shown in FIG. 4, the damping command generation unit 51 applies a high-pass filter (HPF) to remove the DC component of the sensor output signal of the acceleration sensor 4, and multiplies the value by a negative damping gain G. Thus, the damping command is generated. Therefore, the damping command generation unit 51 can generate a damping command that is proportional to the actual speed of the torque rod T, and it is not necessary to adjust the phase of the sensor output signal.

電流制御部52は、減衰指令生成部51において生成された減衰指令に基づき、アクチュエータ3を電流制御して、補助質量2を往復駆動するための駆動電流に相当する信号を出力する。本実施形態の電流制御部52は、いわゆるPI制御を行っている。   The current control unit 52 current-controls the actuator 3 based on the damping command generated by the damping command generation unit 51, and outputs a signal corresponding to a driving current for reciprocally driving the auxiliary mass 2. The current control unit 52 of this embodiment performs so-called PI control.

図5は、従来技術及び本実施形態によって、トルクロッドTの共振を抑制して振動を低減した場合の解析結果の一例を示す。   FIG. 5 shows an example of an analysis result when the resonance of the torque rod T is suppressed and the vibration is reduced by the conventional technique and the present embodiment.

従来技術の場合、センサ出力信号に対して一次遅れ要素による処理を行うため、入力振動の周波数がトルクロッドTの共振周波数のピークである200Hz前後のときに、センサ出力信号の位相が入力振動の位相に対して略90deg遅れる。しかし、トルクロッドTの共振周波数のピークを含む共振領域において位相遅れが存在するため、時間応答性が悪化し、制振制御の精度が低下する可能性がある。一方、本実施形態の場合、センサ出力信号に対して一次遅れ要素による処理を行わずに、入力振動の周波数がトルクロッドTの共振周波数のピークである200Hz前後のときに、センサ出力信号の位相が入力振動の位相に対して略90deg遅れている。また、トルクロッドTの共振領域における位相遅れがほとんど無いため、制振制御の精度が向上する。   In the case of the prior art, since the sensor output signal is processed by the first-order lag element, when the frequency of the input vibration is around 200 Hz which is the peak of the resonance frequency of the torque rod T, the phase of the sensor output signal is the phase of the input vibration. It lags behind the phase by approximately 90 degrees. However, since there is a phase delay in the resonance region including the peak of the resonance frequency of the torque rod T, there is a possibility that the time response will deteriorate and the vibration suppression control accuracy will decrease. On the other hand, in the case of the present embodiment, when the frequency of the input vibration is around 200 Hz which is the peak of the resonance frequency of the torque rod T, the phase of the sensor output signal is not processed by the primary delay element. Is delayed by approximately 90 deg with respect to the phase of the input vibration. Further, since there is almost no phase delay in the resonance region of the torque rod T, the accuracy of vibration damping control is improved.

以上の制振装置1によれば、トルクロッドTの加速度を検出して振動を抑制する際、入力振動の位相に対してセンサ出力信号の位相が略90deg遅れる位相特性をもつ加速度センサ4を用いることで、センサ出力値に対して一次遅れ要素による処理を行わずに減衰指令を生成できるため、センサ出力値に対して、時間応答性が悪化することが防がれ、その結果、制振制御の精度が向上する。   According to the vibration damping device 1 described above, when detecting the acceleration of the torque rod T and suppressing the vibration, the acceleration sensor 4 having a phase characteristic in which the phase of the sensor output signal is delayed by about 90 deg with respect to the phase of the input vibration is used. By doing so, it is possible to generate a damping command without processing the sensor output value with a first-order lag element, so it is possible to prevent the time response from deteriorating with respect to the sensor output value. The accuracy of is improved.

また、本実施形態の制振装置1では、入力振動の周波数がトルクロッドTの共振周波数のピークである200Hz前後のときにセンサ出力信号の位相が入力振動の位相に対して略90deg遅れる位相特性をもつ加速度センサ4を用いてトルクロッドTの共振を抑制することで、トルクロッドTの共振周波数のピークを含む共振領域における振動を低減できる。   Further, in the vibration damping device 1 of the present embodiment, when the frequency of the input vibration is around 200 Hz which is the peak of the resonance frequency of the torque rod T, the phase characteristic of the phase of the sensor output signal is delayed by approximately 90 deg with respect to the phase of the input vibration. By suppressing the resonance of the torque rod T by using the acceleration sensor 4 having, it is possible to reduce the vibration in the resonance region including the peak of the resonance frequency of the torque rod T.

また、本実施形態の制振装置1では、加速度センサ4の位相遅れを利用することで、センサ出力信号をトルクロッドTの実速度として扱うことができるため、アクチュエータ3を電流制御できる。よって、アクチュエータ3を電圧制御する際に必要な位相進みフィルタ等によるセンサ出力値の位相に対する位相調整が不要であり、減衰指令を生成する際の微分要素が減り、減衰指令が滑らかになる。その結果、制振装置1における過渡的な電圧指令変化が抑制され、制振時の騒音が少なくなる。また、制振装置1において過渡電流が流れる頻度も減少する。   Further, in the vibration damping device 1 of the present embodiment, the sensor output signal can be treated as the actual speed of the torque rod T by using the phase delay of the acceleration sensor 4, so that the actuator 3 can be current-controlled. Therefore, it is not necessary to adjust the phase with respect to the phase of the sensor output value by a phase lead filter or the like required for voltage control of the actuator 3, the number of differentiating elements when generating the damping command is reduced, and the damping command becomes smooth. As a result, transient voltage command changes in the vibration damping device 1 are suppressed, and noise during vibration damping is reduced. Further, the frequency of the transient current flowing in the vibration damping device 1 also decreases.

また、アクチュエータ3を電圧制御する場合には、加速度センサ4のセンサ出力信号に対して大きなゲインを乗算して減衰指令を生成する必要があった。しかし、本実施形態の制振装置1では、アクチュエータ3を電流制御とすることで、加速度センサ4の出力値に対して大きなゲインを乗算しなくても減衰指令を生成できるので、減衰指令のS/N比が向上する。その結果、本実施形態の制振装置1では、振動抑制の精度がより向上する。   Further, when the voltage of the actuator 3 is controlled, it is necessary to multiply the sensor output signal of the acceleration sensor 4 by a large gain to generate the damping command. However, in the vibration damping device 1 of the present embodiment, since the actuator 3 is current-controlled, the damping command can be generated without multiplying the output value of the acceleration sensor 4 by a large gain. The / N ratio is improved. As a result, in the vibration damping device 1 of the present embodiment, the accuracy of vibration suppression is further improved.

また、アクチュエータ3を電圧制御する場合には、可動子32がアクチュエータ3内で衝突したときの振動が電圧指令になることによって前記振動が収束しない事象が発生する可能性があった。しかし、本実施形態の制振装置1のようなアクチュエータ3を電流制御する場合には、PI制御により、可動子32の衝突の発生、及び衝突の持続が起きにくくなる。   Further, when the actuator 3 is voltage-controlled, there is a possibility that the vibration when the mover 32 collides in the actuator 3 becomes a voltage command and the vibration does not converge. However, when the actuator 3 such as the vibration damping device 1 of the present embodiment is current-controlled, the PI control makes it difficult for the mover 32 to cause a collision and to sustain the collision.

また、本実施形態の制振装置1では、アクチュエータ3を電流制御しているため、アクチュエータ3を電圧制御する場合に比べ、精度の良い(制振性が高くなる)制御が可能になる。また、電流制御であることで、熱等の環境の影響を受け難くなる。   Further, in the vibration damping device 1 of the present embodiment, since the actuator 3 is current-controlled, it is possible to perform the control with higher accuracy (higher vibration damping property) as compared with the case where the actuator 3 is voltage-controlled. Further, the current control makes it less likely to be affected by the environment such as heat.

尚、本発明の制振装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。   The vibration damping device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment, and a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. Furthermore, some of the configurations of certain embodiments may be deleted.

制振装置1の制振対象物は、限定されない。上記実施形態の制振装置1の制振対象物は、トルクロッドTであるが、エンジンマウントなど他の制振部材等であってもよい。   The damping object of the damping device 1 is not limited. Although the damping object of the damping device 1 of the above embodiment is the torque rod T, it may be another damping member such as an engine mount.

上記実施形態の制振装置1は、トルクロッドの共振を抑えているが、この構成に限定されない。制振装置1の制振対象は、エンジンE等から入力される振動によってトルクロッドTで生じる共振ではなく、トルクロッドTに入力されるエンジンE等からの振動自体でもよい(制振対象としてもよい)。   The vibration damping device 1 of the above-described embodiment suppresses resonance of the torque rod, but is not limited to this configuration. The damping target of the vibration damping device 1 may be not the resonance generated in the torque rod T by the vibration input from the engine E or the like, but the vibration itself input from the engine E or the like to the torque rod T (also as the damping target. Good).

上記実施形態の制振装置1では、アクチュエータ3を電流制御しているが、速度制御や位置制御等であってもよい。   In the vibration damping device 1 of the above embodiment, the actuator 3 is current-controlled, but speed control, position control, or the like may be used.

上記実施形態の減衰指令生成部51は、加速度センサ4のセンサ出力信号にハイパスフィルタをかけて減衰指令を生成しているが、逆ハイパスフィルタ等により、トルクロッドTの共振領域の低周波領域の位相を進めることで、センサ出力信号の位相を90degに調整してもよい。この場合、図6の変形例のように、上記実施形態と同様に、入力振動の周波数がトルクロッドTの共振周波数のピークである200Hz前後のときに、センサ出力信号の位相が入力振動の位相に対して略90deg遅れるため、制振制御の精度が向上する。   The damping command generation unit 51 of the above-described embodiment generates a damping command by applying a high-pass filter to the sensor output signal of the acceleration sensor 4. The phase of the sensor output signal may be adjusted to 90 deg by advancing the phase. In this case, as in the modified example of FIG. 6, when the frequency of the input vibration is around 200 Hz which is the peak of the resonance frequency of the torque rod T, the phase of the sensor output signal is the phase of the input vibration as in the above embodiment. Since this is delayed by about 90 degrees, the accuracy of the vibration suppression control is improved.

上記実施形態の制振装置1では、デジタル式加速度センサを用いているが、センサ出力信号の位相と入力振動の位相とが上記実施形態と同等の位相特性を持つ加速度センサであれば、単体のアナログ式加速度センサやアナログ式加速度センサとA/Dコンバータとを組合せたものであってもよい。   The vibration damping device 1 of the above-described embodiment uses the digital acceleration sensor, but if the acceleration sensor has the same phase characteristics as the phase of the sensor output signal and the phase of the input vibration, a single acceleration sensor is used. It may be an analog acceleration sensor or a combination of an analog acceleration sensor and an A / D converter.

上記実施形態の制振装置1では、アクチュエータ3として、リニアアクチュエータ(レシプロモータ)を適用したが、制振制御に適したアクチュエータであれば、電磁式アクチュエータやボイスコイルモータ等であってもよい。   In the vibration damping device 1 of the above-described embodiment, a linear actuator (reciprocating motor) is applied as the actuator 3, but an electromagnetic actuator, a voice coil motor, or the like may be used as long as it is an actuator suitable for vibration damping control.

1…制振装置、2…補助質量、3…加振部(アクチュエータ)、31…シャフト、32…可動子、33…電機子、4…振動検出部(加速度センサ)、4a…検出素子、5…制御部、51…減衰指令生成部、52…電流制御部、Ca…自動車、Ch…車体、E…エンジン、G…減衰ゲイン、T…トルクロッド   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Damping device, 2 ... Auxiliary mass, 3 ... Excitation part (actuator), 31 ... Shaft, 32 ... Mover, 33 ... Armature, 4 ... Vibration detection part (acceleration sensor), 4a ... Detection element, 5 ... control unit, 51 ... damping command generation unit, 52 ... current control unit, Ca ... automobile, Ch ... vehicle body, E ... engine, G ... damping gain, T ... torque rod

Claims (3)

補助質量と
前記補助質量を往復動させる加振部と、
制振対象物の振動を検出する振動検出部と、
前記振動検出部の出力信号に基づいて前記加振部を駆動するための減衰指令を生成する制御部と、を備え、
前記出力信号の位相は、前記振動検出部の入力振動の位相に対して略90度遅れている、制振装置。
An auxiliary mass and a vibrating section that reciprocates the auxiliary mass,
A vibration detection unit that detects the vibration of the vibration suppression object,
A control unit that generates a damping command for driving the vibration applying unit based on an output signal of the vibration detecting unit,
The phase of the output signal is delayed by about 90 degrees with respect to the phase of the input vibration of the vibration detection unit.
前記振動検出部の前記入力振動の位相に対する前記出力信号の位相の遅れは、前記制振対象物の共振周波数で振動する該制振対象物の振動を検出したときに略90度となっている、請求項1に記載の制振装置。   The phase delay of the output signal with respect to the phase of the input vibration of the vibration detection unit is approximately 90 degrees when the vibration of the vibration suppression target that vibrates at the resonance frequency of the vibration suppression target is detected. The vibration damping device according to claim 1. 前記加振部は、電流制御される、請求項1又は2に記載の制振装置。   The vibration damping device according to claim 1, wherein the vibration unit is current-controlled.
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