JP4832808B2 - 能動型防振装置 - Google Patents

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Description

本発明は、能動型防振装置、特に車両のエンジン等の振動発生源から発生する振動の伝達を能動的に抑制する能動型防振装置に関するものである。
従来、能動型防振装置は、能動的な加振力を発生させる例えばソレノイドなどの電磁アクチュエータを有している。この電磁アクチュエータが例えばプランジャロックや断線などによる不動作異常の場合には、電磁アクチュエータに過電流が流れるなどの問題が生じる。
そこで、この電磁アクチュエータの異常を検出することが例えば特許文献1等に開示されている。この特許文献1には、加速度センサにより検出される残留振動の最大値が閾値を超え、その最大値の発生間隔にエンジンの振動信号と同じ周期性がある場合に、異常であると判定している。
特開平8−270723号公報
しかし、特許文献1に記載の異常判定では、残留振動の最大値と比較する閾値の決定が非常に困難である。これは、加速度センサにより検出される残留振動には、エンジンによる振動成分以外の種々の振動成分が含まれるためである。つまり、閾値が低い場合には、エンジンの振動信号と同じ周期性がない最大値が検出されるため異常判定ができない。一方、閾値が高い場合には、エンジンの振動信号と同じ周期性がある最大値を抽出できない場合があり、確実な異常判定ができない。これに対し、例えばバンドパスフィルタなどにより残留振動から特定範囲の周波数成分のみを抽出して、抽出された信号に基づき異常判定を行うことはできる。しかし、バンドパスフィルタなどを用いるため、高コスト化を招来する。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、低コスト化を図りつつ確実に電磁アクチュエータの不動作異常を検出することができる能動型防振装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、伝達関数を用いて電磁アクチュエータの不動作異常の判定を行うことを思いつき、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の能動型防振装置は、電流通電量に応じた加振力を発生する電磁アクチュエータと、車両の振動発生源から出力される周期性のパルス信号に基づき車両特定部位の振動を能動的に抑制させる周期性制御信号を発生する制御信号発生手段と、前記周期性制御信号に基づき前記電流通電量を可変にして前記電磁アクチュエータを駆動する駆動手段と、を備える能動型防振装置において、さらに、前記制御信号発生手段により前記周期性制御信号とは異なる周期性検査信号を前記駆動手段に出力した場合において、前記周期性検査信号及び該周期性検査信号が前記電磁アクチュエータ及び前記駆動手段を含む伝達系の伝達関数を介して伝達された誤差信号に基づいて、前記電磁アクチュエータ及び前記駆動手段を含む伝達系の伝達関数の推定値である前記周期性検査信号の角周波数に応じた推定伝達関数を算出する推定伝達関数算出手段と、前記推定伝達関数と予め記憶された基準値とを比較することにより、に基づき前記電磁アクチュエータが動作不可能な状態となる不動作異常を判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記伝達系の伝達関数とは、駆動手段から電磁アクチュエータにより振動の伝達を抑制しようとする特定部位に至るまでの伝達関数である。例えば、電磁アクチュエータにより振動の伝達を抑制しようとする特定部位が当該電磁アクチュエータを固定しているエンジンフレームである場合には、駆動手段からエンジンフレームに至るまでの伝達関数である。
また、電磁アクチュエータの不動作異常とは、例えば、電磁アクチュエータに接続されている配線が断線した場合、電磁アクチュエータのプランジャがロックした場合、又は、電磁アクチュエータのプランジャが支持されている加振板が切断した場合などに電磁アクチュエータが動作不可能な状態となる異常である。
本発明の能動型防振装置によれば、推定伝達関数を用いて電磁アクチュエータの不動作異常を判定している。ここで、電磁アクチュエータが正常に動作可能な状態の場合に推定伝達関数を複数回算出すると、これらの推定伝達関数は一致するか若しくは僅かに異なる程度である。一方、電磁アクチュエータが不動作異常の場合に算出される推定伝達関数は、電磁アクチュエータが正常状態の場合に算出される推定伝達関数に比べて大きく異なる。従って、推定伝達関数が正常状態の場合に比べて大きく異なる場合に、電磁アクチュエータが不動作異常であると判定することができる。つまり、電磁アクチュエータの不動作異常を容易にかつ確実に検出することができる。さらに、別途バンドパスフィルタなどを用いることなく、電磁アクチュエータの不動作異常を検出することができるので、低コスト化を図ることができる。
本発明の能動型防振装置は、さらに、前記基準値としての前記推定伝達関数のゲイン成分の基準ゲイン閾値を予め記憶する第1基準値記憶手段を備え、前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記ゲイン成分が前記基準ゲイン閾値より小さい場合に前記不動作異常と判定するようにするとよい。
ここで、電磁アクチュエータが正常に動作可能な状態の場合に推定伝達関数のゲイン成分を複数回算出すると、これらのゲイン成分はいずれも比較的大きな値で一致するか若しくは僅かに異なる程度である。一方、電磁アクチュエータが不動作異常の場合に算出される推定伝達関数のゲイン成分は、電磁アクチュエータが正常状態の場合に比べて非常に小さな値となる。従って、推定伝達関数のうちゲイン成分が非常に小さな値となった場合、具体的には、推定伝達関数のうちゲイン成分が基準ゲイン閾値より小さくなった場合に、電磁アクチュエータが不動作異常であると判定することができる。
なお、推定伝達関数のうちゲイン成分は、駆動手段及び電磁アクチュエータなどの経時変化によっても変化することはあるが、僅かに変化する程度である。つまり、電磁アクチュエータなどの経時変化を考慮した場合であっても、基準ゲイン閾値を設定することは非常に容易である。従って、電磁アクチュエータなどが経時変化した場合であっても確実に電磁アクチュエータの不動作異常を検出することができる。または、電磁アクチュエータなどが経時変化した場合における正常状態のゲイン成分に基づいて基準ゲイン閾値を変更設定してもよい。このようにした場合であっても、電磁アクチュエータなどが経時変化した場合であっても確実に電磁アクチュエータの不動作異常を検出することができる。
また、本発明の能動型防振装置は、さらに、前記基準値としての前記推定伝達関数の位相成分の基準位相範囲を予め記憶する第2基準値記憶手段を備え、前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記位相成分が前記基準位相範囲外である場合に前記不動作異常と判定するようにしてもよい。
ここで、電磁アクチュエータが正常に動作可能な状態の場合に推定伝達関数の位相成分を複数回算出すると、これらの位相成分は所定位相値を基準とする比較的小さな位相範囲に入る程度である。一方、電磁アクチュエータが不動作異常の場合に算出される推定伝達関数の位相成分は、電磁アクチュエータが正常状態の場合に比べて大きくずれることが多い。従って、推定伝達関数のうち位相成分が基準位相範囲外の場合に、電磁アクチュエータが不動作異常であると判定することができる。なお、位相成分についても電磁アクチュエータなどの経時変化を考慮したとしても、ゲイン成分とほぼ同様に基準位相範囲の設定は容易である。また、電磁アクチュエータなどが経時変化した場合における正常状態の位相成分に基づいて基準位相範囲を変更設定してもよい。
なお、上述した推定伝達関数のうちゲイン成分に基づき異常判定を行う場合に、さらに、位相成分に基づき異常判定を行うことにより、より確実に電磁アクチュエータの不動作異常を検出することができる。具体的には、ゲイン成分に基づき正常と判定された場合であっても位相成分に基づき異常と判定された場合には、異常と判定するようにする。
また、本発明の能動型防振装置は、前記制御信号発生手段は、周波数が0〜30Hzの周期性信号からなる周期性検査信号を生成すると共に前記周期性検査信号を前記駆動手段に出力し、さらに、前記周期性検査信号に基づき前記駆動手段により駆動される前記電磁アクチュエータの駆動波形を検出する駆動波形検出手段を備え、前記推定伝達関数算出手段は、前記周期性検査信号及び前記駆動波形に基づき前記推定伝達関数を算出するようにするとよい。
ここで、周波数0〜30Hzとは、人の可聴周波数帯域内の下限付近若しくは可聴周波数帯域外である。つまり、推定伝達関数の算出に際して、周波数が0〜30Hzの周期性信号からなる周期性検査信号に基づき電磁アクチュエータを駆動することにより、電磁アクチュエータの駆動音が乗員に聞こえないようにすることができる。なお、周期性検査信号の周波数は、好ましくは0〜25Hzであり、より好ましくは0〜20Hzである。これにより、より確実に電磁アクチュエータの駆動音が乗員に聞こえないようにすることができる。
また、前記周期性検査信号は、当該検査信号の振幅である検査信号振幅が所定振幅以下であるとよい。所定振幅とは、当該所定振幅からなる周期性検査信号に基づき電磁アクチュエータが駆動した場合に、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感できない振幅である。この所定振幅は、電磁アクチュエータにより発生する加振力が15Nrms以下、好ましくは10Nrms以下、より好ましくは5Nrms以下に相当する振幅である。
ここで、検査信号振幅が大きいほど、電磁アクチュエータの振幅が大きくなるので、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感する可能性が高くなり、場合によっては電磁アクチュエータの駆動音が乗員に聞こえる可能性がある。そこで、検査信号振幅を所定振幅以下にすることで、推定伝達関数の算出に際して、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感しないようにできると共に駆動音が乗員に聞こえないようにすることができる。ただし、検査信号振幅は、駆動波形検出手段により駆動波形を検出することができ、かつ、推定伝達関数の算出ができる程度の振幅である。
さらに、前記周期性検査信号は、検査信号時間が所定時間以内であるとよい。所定時間とは、当該所定時間からなる周期性検査信号に基づき電磁アクチュエータが駆動した場合に、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感できない時間である。この所定時間は、1.0sec以内、好ましくは0.8sec以内、より好ましくは0.4sec以内である。
ここで、検査振動時間が長いほど、電磁アクチュエータの振動時間が長くなるので、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感する可能性が高くなり、場合によっては電磁アクチュエータの駆動音が乗員に聞こえる可能性がある。そこで、検査信号時間を所定時間以内にすることで、推定伝達関数の算出に際して、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感しないようにできると共に駆動音が乗員に聞こえないようにすることができる。ただし、検査信号時間は、駆動波形検出手段により駆動波形を検出することができると共に推定伝達関数の算出ができる程度の時間である。
なお、前記周期性検査信号は、周波数が0〜30Hzであることに加えて、検査信号振幅を所定振幅以下にすると共に検査信号時間を所定時間以内とすることにより、より確実に上記効果を奏することができる。
なお、電磁アクチュエータの駆動波形とは、電磁アクチュエータにより発生した振動、電磁アクチュエータにより発生する加振力(荷重)、電磁アクチュエータに供給される電流などの波形である。そして、駆動波形を電磁アクチュエータにより発生した振動とした場合には、駆動波形検出手段は、当該振動を検出することができる加速度センサなどの振動検出センサなどとすればよい。また、駆動波形を電磁アクチュエータにより発生する加振力(荷重)とした場合には、駆動波形検出手段は、当該加振力を検出することができる荷重センサなどとすればよい。また、駆動波形を電磁アクチュエータに供給される電流とした場合には、当該電流を検出することができる電流センサなどとすればよい。なお、電磁アクチュエータに供給される電流は、駆動手段から電磁アクチュエータに出力される電流とほぼ同一である。
また、本発明の能動型防振装置は、ゲイン成分により不動作異常を判定する場合には、前記第1基準値記憶手段は、車両状態に応じて異なる複数の前記基準ゲイン閾値を記憶し、前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記ゲイン成分が前記推定伝達関数算出手段にて前記推定伝達関数が算出された際の車両状態に対応する前記基準ゲイン閾値より小さい場合に前記不動作異常と判定するようにするとよい。
ここで、推定伝達関数のゲイン成分は、車両状態に応じて異なる場合がある。そこで、車両状態に応じた基準ゲイン閾値に基づき電磁アクチュエータの不動作異常の判定を行うことにより、不動作異常の判定精度をより向上することができる。
また、位相成分により不動作異常の判定を行う場合には、前記第2基準値記憶手段は、車両状態に応じて異なる複数の前記基準位相範囲を記憶し、前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記位相成分が前記推定伝達関数算出手段にて前記推定伝達関数が算出された際の車両状態に対応する前記基準位相範囲外である場合に前記不動作異常と判定するようにするとよい。
ここで、推定伝達関数の位相成分は、車両状態に応じて異なる場合がある。そこで、車両状態に応じた基準位相範囲に基づき電磁アクチュエータの不動作異常の判定を行うことにより、不動作異常の判定精度をより向上することができる。
なお、車両状態とは、例えば、イグニッションスイッチがONされた場合やアイドル運転状態の場合などである。すなわち、例えばイグニッションスイッチがONされた場合とアイドル運転状態の場合に応じて、基準ゲイン閾値や基準位相範囲が異なるようにしている。なお、イグニッションスイッチがONされた場合とは、例えば、エンジンのみにより駆動する車両の場合には、エンジン始動のために最初にイグニッションスイッチをONする場合である。つまり、イグニッションスイッチがONされた場合とは、いわゆるイニシャルチェック時に相当する。
また、周期性検査信号の検査信号振幅及び検査信号時間は、車両状態に応じて異なるようにしてもよい。ここで、車両状態によって、電磁アクチュエータにより発生する振動を乗員が体感する検査信号振幅及び検査信号時間が異なる場合がある。また、検査信号振幅は大きいほど、電磁アクチュエータの異常判定を行いやすいが、一方では乗員が振動を体感する可能性が高くなる。さらに、検査信号時間は長いほど、電磁アクチュエータの異常判定を行いやすいが、一方では乗員が振動を体感する可能性が高くなる。そこで、車両状態に応じて、より適切な検査信号振幅及び検査信号時間にして、乗員が振動を体感することなく、異常判定を行いやすくすることができる。
また、本発明の能動型防振装置における前記推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONされた後に前記推定伝達関数を算出して、電磁アクチュエータの不動作異常の判定を行うようにしてもよい。この場合には、能動型防振装置を備えた車両を製品として出荷した後に能動型防振装置の電磁アクチュエータの不動作異常の判定を行うことができる。
例えば、本発明の能動型防振装置における前記推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONされた際(例えば、イグニッションスイッチがONされた直後)に前記推定伝達関数を算出するようにしてもよい。イグニッションスイッチがONされた場合には、電磁アクチュエータ以外による振動の影響が少ないので、より精度の高い推定伝達関数を算出することができる。その結果、電磁アクチュエータの不動作異常の判定精度を向上することができる。
また、本発明の能動型防振装置における前記推定伝達関数算出手段は、アイドル運転状態の際に前記推定伝達関数を算出するようにしてもよい。アイドル運転状態の場合には、電磁アクチュエータ以外による振動の影響が少ないので、より精度の高い推定伝達関数を算出することができる。その結果、電磁アクチュエータの不動作異常の判定精度を向上することができる。なお、アイドル運転状態とは、例えばエンジンが駆動している場合であって車速が所定値より小さい場合などである。特にエンジンが駆動している場合であって実際の車速が0の場合には、車両が動作していないので、電磁アクチュエータ以外による振動の影響がより少なくなり、より高い精度の推定伝達関数を算出することができる。なお、車速を検出するセンサからの出力信号にはノイズなどが含まれているため、実際の車速が0の場合の判定は、当該出力信号が所定値より小さい場合とするとよい。また、アイドル運転状態は、エンジンが駆動している場合であって、車速が所定値より小さい場合であって、さらにシフトポジションがNレンジ又はPレンジである場合などとしてもよい。特に、シフトポジションがNレンジ又はPレンジの時には、Dレンジなどに比べて、エンジンの負荷が小さくなるため、エンジンの振動が小さくなる。つまり、電磁アクチュエータ以外による振動の影響がさらに小さくなり、さらに高い精度の推定伝達関数を算出することができる。
なお、推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONした後の1回目のアイドル運転状態の場合のみに推定伝達関数を算出してもよいし、アイドル運転状態になる度毎に推定伝達関数を算出してもよい。
また、本発明の能動型防振装置における前記推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過した後であり、且つ、アイドル運転状態の際に前記推定伝達関数を算出するようにするとよい。ここで、駆動手段に含まれるコンデンサなどがイグニッションスイッチがONされてから完全にプリチャージされるまでには所定時間を要する。さらに、加速度センサなどの駆動波形検出手段がイグニッションスイッチがONされてから安定するまでに所定時間を要する。そこで、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過した後であれば、駆動手段に含まれるコンデンサなどが完全にプリチャージされ、且つ、加速度センサなどの駆動波形検出手段が安定した状態になる。つまり、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過した後であり、且つ、アイドル運転状態の際に推定伝達関数を算出することで、より精度の高い推定伝達関数を算出することができる。その結果、電磁アクチュエータの不動作異常の判定精度をより向上することができる。
次に、実施形態を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
(1)能動型防振装置1のうち異常検出処理部19を除く部分の構成
本実施形態の能動型防振装置1のうち異常検出処理部19を除く部分の構成について、図1を参照して説明する。なお、異常検出処理部19は後述する。図1は、能動型防振装置1のうち異常検出処理部19を除く部分の構成を示すブロック図である。本実施例の能動型防振装置1は、車両に搭載されたエンジンE/G(振動発生源)により発生される振動が車両の各部位に伝達されることを能動的に抑制するための装置である。なお、能動型防振装置1は、イグニッションスイッチがONすることにより起動可能な状態となる。この能動型防振装置1は、図1に示すように、周波数算出部11と、モード切替部12と、車両状態信号出力部13と、マップ制御部14と、適応制御部15と、駆動部16と、加振器17と、加速度センサ(Gセンサ)18とを備えている。
周波数算出部11は、エンジンE/Gの回転数を検出するための回転検出器(図示せず)から周期性のパルス信号を入力する。そして、周波数算出部11は、入力されたパルス信号に基づき、該パルス信号の角周波数ωを算出する。
モード切替部12は、周波数算出部11により算出されたパルス信号の角周波数ωを入力する。そして、入力されたパルス信号の角周波数ωに基づき、マップ制御モードと適応制御モードとの切り替えを判定する。マップ制御モードと適応制御モードとは、択一的に選択される。
車両状態信号出力部13は、マップ制御モードの際に用いられる。この車両状態信号出力部13は、車両状態、例えば、エンジンの駆動状態、車速、変速機のシフトポジション(前進Dレンジ、ニュートラルNレンジ、後進Rレンジ、停車Pレンジ)、エアコンスイッチのON/OFF状態などの信号をマップ制御部14へ出力する。
マップ制御部(制御信号発生手段)14は、モード切替部12によりマップ制御モードに切り替えられた場合に実行される。モード切替部12によりマップ制御モードに切り替えられた場合に、マップ制御部14は、周波数算出部11により算出されたパルス信号の角周波数ω、及び、車両状態信号出力部13から出力される車両状態信号を入力する。そして、マップ制御部14は、入力されたパルス信号の角周波数ω及び車両状態信号、並びに、記憶されたマップデータに基づき、周期性制御信号yを算出する。この周期性制御信号yは、エンジンE/Gにより加速度センサ18の取付部位に生じる振動を能動的に抑制させることを可能とする信号である。
適応制御部(制御信号発生手段)15は、モード切替部12により適応制御モードに切り替えられた場合に実行される。モード切替部12により適応制御モードに切り替えられた場合に、適応制御部15は、周波数算出部11により算出されたパルス信号の角周波数ω、及び、後述する加速度センサ18により検出された誤差信号eを入力する。そして、適応制御部15は、入力されたパルス信号の角周波数ω及び誤差信号eに基づき、適応制御法により周期性制御信号yを算出する。この周期性制御信号yは、エンジンE/Gにより加速度センサ18の取付部位に生じる振動を能動的に抑制させることを可能とする信号である。なお、適応制御部15の詳細は後述する。
駆動部(駆動手段)16は、マップ制御部14又は適応制御部15から出力される周期性制御信号yに基づき、後述する加振器17を駆動する。この駆動部16は、具体的には、入力した周期性制御信号yに基づきPWM信号に変換するPWM変換部と、PWM信号に基づき駆動して加振器17に電流を供給する複数のスイッチング素子により構成されたスイッチング回路部とから構成されている。つまり、駆動部16を構成するスイッチング回路部は、エンジンE/Gにより加速度センサ18の取付部位に生じる振動を能動的に抑制させるような電流を加振器17に供給している。
ここで、駆動部16は、モード切替部12により切り替えられた制御モードを入力している。つまり、モード切替部12によりマップ制御モードに切り替えられた場合には、駆動部16はマップ制御部14から出力される周期性制御信号yに基づき加振器17を駆動する。一方、モード切替部12により適応制御モードに切り替えられた場合には、駆動部16は適応制御部15から出力される周期性制御信号yに基づき加振器17を駆動する。
加振器(電磁アクチュエータ)17は、例えば、エンジンマウント(後述する)20に搭載されたソレノイドである。加振器17であるソレノイドは、コイルへの電流通電量に応じた加振力を発生する。つまり、加振器17であるソレノイドのコイルへの電流通電量を制御することにより、加振器17により発生される加振力を変化させることができる。ここで、コイルへの電流通電量は、エンジンE/Gにより加速度センサ18の取付部位に生じる振動を能動的に抑制するように駆動部16により制御されている。つまり、加振器17により発生する加振力により、エンジンE/Gにより加速度センサ18の取付部位に生じる振動を能動的に抑制するようにしている。例えば、エンジンE/Gにより発生する振動と加振器17により発生させる振動とが完全に相殺される時には、エンジンE/Gの振動はエンジンマウント20から車体側へ全く伝達されないことになる。
加速度センサ(駆動波形検査手段)18は、エンジンマウント(後述する)20のうちのエンジンフレームへの固定部位に取付けられている。つまり、加速度センサ18は、エンジンマウント20のうちのエンジンフレームとの固定部位における振動を検出している。詳細には、加速度センサ18は、エンジンE/Gの振動が伝達系Cを介して伝達された振動と加振器17により発生させた振動とを合成した振動(以下、「誤差信号」という)eを検出する。そして、加速度センサ18は、この誤差信号eを適応制御部15に出力する。
(2)適応制御部15の詳細構成
次に、適応制御部15の詳細構成について図2を参照して説明する。図2は、適応制御部15の構成を示すブロック図である。ここで、適応制御部15において採用する適応制御法は、遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フィルタ(DXHS−LMS)を用いた制御法である。なお、適応制御部15は、上述したように、モード切替部12により適応制御モードに切り替えられた場合に実行される。
図2に示すように、適応制御部15は、適応フィルタ部151と、推定伝達関数決定部152と、フィルタ係数更新部153とから構成される。適応フィルタ部151は、周波数算出部11により算出されたパルス信号の角周波数ω、フィルタ係数更新部153により更新されたフィルタ係数を入力する。そして、適応フィルタ部151は、入力されたこれらの情報に基づき、振幅補償及び位相補償を行い周期性制御信号yを生成する。適応フィルタ部151は、生成した周期性制御信号yを駆動部16へ出力する。
推定伝達関数決定部152は、予め角周波数ωに応じた適応フィルタ部151の伝達系の伝達関数G(駆動部16から加振器17を経由して加速度センサ18の取り付け位置に至るまでの伝達関数)の推定値G^(以下、「推定伝達関数G^」という)が記憶されている。そして、推定伝達関数決定部152は、周波数算出部11により算出されたパルス信号の角周波数ωに基づき、推定伝達関数G^を決定する。この推定伝達関数G^は、具体的には、ゲイン成分A^と位相成分Φ^とを有する。
フィルタ係数更新部153は、加速度センサ18により検出された誤差信号eと推定伝達関数G^とに基づき、DXHS−LMSによりフィルタ係数を更新する。ここで、フィルタ係数は、フィルタ係数ゲインに相当する振幅値a及びフィルタ係数位相に相当する位相値φである。つまり、適応制御部15は、観測点の誤差である加速度センサ18により検出された誤差信号eが0になるように、フィルタ係数が更新される。そして、更新されたフィルタ係数に基づき、振幅補償及び位相補償がされた周期性制御信号yを出力している。
(3)加振器17及び加速度センサ18を備えた加振器付エンジンマウント20の詳細構成
次に、加振器17及び加速度センサ18を備えた加振器付エンジンマウント20の詳細構成について図3を参照して説明する。図3は、加振器付エンジンマウント20の部分断面図を示す。
図3に示すように、加振器付エンジンマウント20は、エンジンE/Gに取付けられる第1取付部材である第1取付金具21と、エンジンフレームに取付けられる第2取付部材である略筒状の第2取付金具22とが、互いに離隔して対向配置されている。そして、第1取付金具21と第2取付金具22との間には本体ゴム弾性体23が介装されており、第1取付金具21と第2取付金具22とは弾性的に連結されている。
第2取付金具22の内部で本体ゴム弾性体23の図3の下方側には、略円盤状のゴム製からなる加振板24が配置されている。この加振板24と本体ゴム弾性体23とにより、エンジンE/Gからの振動が入力される受圧室を形成している。なお、受圧室には、非圧縮性流体が封入されている。また、第2取付金具22の内部で加振板24の図3の下方側には、変形容易な薄肉のゴム弾性膜により形成されたダイヤフラム25が配置されている。このダイヤフラム25と加振板24とにより、非圧縮性流体が封入され、容積変化が容易に許容される平衡室を形成している。なお、受圧室と平衡室とは、オリフィス通路により連通している。
そして、加振器17は、略円筒状のコア17aとコア17aの中央に配置された略円柱状のプランジャ17bとを有している。コア17aは、巻線が巻回されてコイルを形成し、第2取付金具22の内周面に固定されている。プランジャ17bは、コア17aに対して軸方向(図3の上下方向)に移動可能な円柱状のプランジャ17bが配置されている。このプランジャ17bの図3の上端側は、加振板24に固定されている。つまり、コア17aの巻線への電流通電量に応じて、プランジャ17bを図3の下方側へ引張るように動作する。このように、プランジャ17bの軸方向への移動に伴い加振板24が変形することにより、受圧室の圧力制御が行われる。
加速度センサ18は、第2取付金具22の外周側に固定されている。つまり、加速度センサ18は、加振器付エンジンマウント20の第2取付金具22の振動を計測している。
(4)加振器17の不動作異常
ここで、後述する異常検出処理部19により検出することができる加振器17の不動作異常について説明する。加振器17の不動作異常とは、加振器17が動作不可能な状態となる異常である。加振器17が動作不可能な状態とは、例えば、加振器17のコイル又はコイルに接続されている配線が断線した場合、加振器17のプランジャ17bがロックした場合、又は、加振器17のプランジャ17bを支持している加振板24が切断された場合などである。
(5)能動型防振装置1の異常検出処理部19を含む部分の構成
次に、能動型防振装置1の異常検出処理部19を含む部分の構成について、図4および図5を参照して説明する。図4は、能動型防振装置1の異常検出処理部19を含む部分の構成を示すブロック図である。図5は、周期性検査信号yc(yc1及びyc2)及び誤差信号eを示す図である。異常検出処理部19は、検査信号出力部191と、推定伝達関数算出部192と、基準値記憶部193と、異常判定部194とから構成される。
検査信号出力部191は、車両状態信号出力部13から車両状態信号を入力する。そして、車両状態信号の車両状態が所定の状態の時に、図5に示すように、周波数20Hzであって振幅Aoutで時間Tの周期性検査信号ycを生成する。そして、検査信号出力部191は、生成した周期性検査信号ycを駆動部16へ出力する。つまり、駆動部16は、周期性検査信号ycに基づき加振器17を駆動する。ここで、周期性検査信号ycとして、yc1及びyc2の何れかを用いる。そして、周期性検査信号yc1は、数1(1)に従って算出された矩形波からなり、周期性検査信号yc2は、数1(2)に従って算出された正弦波からなる。
Figure 0004832808
ここで、周期性検査信号ycを生成する車両状態が所定の状態の場合とは、例えば、イグニッションスイッチがONされた直後、アイドル運転状態の場合、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過し且つアイドル運転状態の場合などである。ここで、アイドル運転状態とは、例えば、エンジンが駆動している場合であって、車速が所定値より小さい場合であって、シフトポジションがNレンジ又はPレンジである場合などである。
なお、周期性検査信号ycの時間Tは、車両状態に応じて異なるようにしている。具体的には、イグニッションスイッチがONされた直後における周期性検査信号ycの時間Tは、約0.23secとする。従って、この場合の周期性検査信号ycは、図5に示すように、振幅Aoutの約5波の矩形波信号となる。また、アイドル運転状態の場合、又は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過し且つアイドル運転状態の場合における周期性検査信号ycの時間Tは、約0.35secとする。従って、この場合の周期性検査信号ycは、振幅Aoutの約7波の矩形波信号となる。
また、周期性検査信号ycの振幅Aoutは、加振器17により発生する振動が乗員に体感できない程度の振幅である。具体的には、周期性検査信号ycの振幅Aoutは、加振器17により発生する加振力が約5Nrms以下となるような振幅としている。さらに、この振幅Aoutは、車両状態に応じて異なるようにしている。具体的には、イグニッションスイッチがONされた直後における振幅Aoutと、アイドル運転状態の場合、又は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過し且つアイドル運転状態の場合における振幅Aoutとが異なるようにしている。さらに具体的には、イグニッションスイッチがONされた直後における振幅Aoutは、アイドル運転状態の場合などにおける振幅Aoutよりも小さな振幅としている。
また、周期性検査信号ycの時間Tは、加振器17により発生する振動が乗員に体感できない程度の時間である。この時間Tは、車両状態に応じて異なるようにしている。具体的には、上述したように、イグニッションスイッチがONされた直後における時間Tと、アイドル運転状態の場合、又は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過し且つアイドル運転状態の場合における時間Tとが異なるようにしている。さらに具体的には、イグニッションスイッチがONされた直後における時間Tは、アイドル運転状態の場合などにおける時間Tよりも短い時間としている。
ここで、このように低周波数、低振幅、及び短時間からなる周期性検査信号ycに基づき加振器17を駆動することにより、加振器17により発生する振動を乗員が体感することを防止でき、加振器17の駆動音が乗員に聞こえないようにすることができる。
推定伝達関数算出部(推定伝達関数算出手段)192は、検査信号出力部191により生成された周期性検査信号yc及び加速度センサ18により検出された誤差信号eを入力する。ここで、検査信号出力部191が周期性検査信号ycを出力する車両状態はエンジンE/Gによる振動が非常に小さい状態であるので、加速度センサ18により検出される誤差信号eの大部分は、周期性検査信号ycに基づき駆動部16が加振器17を駆動したことにより発生する振動となる。なお、誤差信号eについては図5に示す。
そして、推定伝達関数算出部192は、入力された周期性検査信号yc及び誤差信号eに基づき、周期性検査信号が出力された場合における推定伝達関数G^を算出する。ここで、推定伝達関数G^には、ゲインの推定値A^と位相の推定値Φ^とが含まれる。具体的には、推定伝達関数算出部192は、数2及び数3に従って推定伝達関数G^のゲイン成分A^及び位相成分Φ^を算出する。
Figure 0004832808
Figure 0004832808
基準値記憶部(基準値記憶手段)193は、ゲイン閾値(基準ゲイン閾値)Athと、下限位相閾値(基準位相範囲)Φth1と、上限位相閾値(基準位相範囲)Φth2とが車両状態に応じて記憶されている。具体的には、イグニッションスイッチがONされた直後におけるゲイン閾値Ath、下限位相閾値Φth1、上限位相閾値Φth2と、アイドル運転状態の場合、又は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過し且つアイドル運転状態の場合におけるゲイン閾値Ath、下限位相閾値Φth1、上限位相閾値Φth2とがそれぞれ記憶されている。
異常判定部(異常判定手段)194は、推定伝達関数算出部192から推定伝達関数G^のゲイン成分A^及び位相成分Φ^を入力すると共に、車両状態信号出力部13から車両状態信号を入力する。さらに、異常判定部194は、車両状態信号出力部13から入力した車両状態信号の車両状態に対応するゲイン閾値Ath、下限位相閾値Φth1、及び上限位相閾値Φth2を基準値記憶部193から入力する。
そして、異常判定部194は、推定伝達関数G^のゲイン成分A^とゲイン閾値Athとを比較して、推定伝達関数G^のゲイン成分A^がゲイン閾値Athより小さい場合に、加振器17が不動作異常であると判定する。さらに、異常判定部194は、推定伝達関数G^の位相成分Φ^と下限位相閾値Φth1、上限位相閾値Φth2とを比較する。そして、推定伝達関数G^の位相成分Φ^が下限位相閾値Φth1より小さい場合、若しくは、上限位相閾値Φth2より大きい場合に、加振器17が不動作異常であると判定する。すなわち、異常判定部194は、推定伝達関数G^の位相成分Φ^が下限位相閾値Φth1から上限位相閾値Φth2までの範囲内にない場合に、加振器17が不動作異常であると判定する。
さらに、異常判定部194は、不動作異常であると判定した場合には、上述したマップ制御部14又は適応制御部15を機能させる制御(以下、「通常制御」という)を行わないようにする異常処理を行う。そして、異常判定部194が不動作異常であると判定した場合には、駆動部16も動作しないようになる。ただし、イグニッションスイッチが再びONされた時には、再度異常判定を行い、加振器17が正常であると判定された場合には、再び通常制御が行われるようにしている。
(6)能動型防振装置1の処理動作
次に、上述した構成からなる能動型防振装置1の処理動作について、図6〜図10のフローチャートを参照して説明する。図6は、能動型防振装置1の第1のメイン処理を示すフローチャートである。図7は、能動型防振装置1の第2のメイン処理を示すフローチャートである。図8は、能動型防振装置1の第3のメイン処理を示すフローチャートである。図9は、能動型防振装置1の第1の異常検出処理を示すフローチャートである。図10は、能動型防振装置1の第2の異常検出処理を示すフローチャートである。なお、第1のメイン処理、第2のメイン処理及び第3のメイン処理は、何れかを選択して行われる。ただし、場合によっては、第1のメイン処理と第2のメイン処理、若しくは、第1のメイン処理と第3のメイン処理は、並行に実行するようにしてもよい。また、第1の異常検出処理と第2の異常検出処理とは、何れか一方を選択して行われる。
(6.1)メイン処理
まずは、能動型防振装置1のメイン処理について説明する。まずは、第1のメイン処理について図6を参照して説明する。
能動型防振装置1が行う第1のメイン処理は、図6に示すように、イグニッションスイッチがONすることにより処理を開始する。処理を開始した能動型防振装置1は、まず加振器17の異常検出処理を行う(ステップS1)。そして、異常検出処理にて正常であると判定された場合には(ステップS2:Yes)、通常制御を行う(ステップS3)。通常制御とは、マップ制御部14又は適応制御部15により、エンジンE/Gから発生する振動に対して能動的に抑制するように加振器17を振動させる制御である。
一方、異常検出処理にて異常であると判定された場合には(ステップS2:No)、異常処理を行い、処理を終了する(ステップS4)。ここで、異常処理とは、上述した通常制御を行わないように処理、すなわち通常制御を停止する処理である。ただし、この異常処理は、イグニッションスイッチが再びONされた時には解除される。つまり、イグニッションスイッチが再びONされた時には、第1のメイン処理が再び実行され、異常検出処理にて正常であると判定された場合には、通常制御が行われる。
つまり、第1のメイン処理は、イグニッションスイッチがONした直後に異常検出処理を動作させる処理である。ここで、イグニッションスイッチがONされた直後においては、電磁アクチュエータ以外による振動の影響が少ない。従って、後述する異常検出処理における推定伝達関数の算出に際して、より精度の高い推定伝達関数を算出することができる。その結果、電磁アクチュエータの不動作異常の判定精度を向上することができる。
次に、能動型防振装置1が行う第2のメイン処理について図7を参照して説明する。能動型防振装置1が行う第2のメイン処理は、図7に示すように、イグニッションスイッチがONすることにより処理を開始する。処理を開始した能動型防振装置1は、まず車両状態信号出力部13からの車両状態信号に基づきアイドル運転状態であるか否かを判定する(ステップS11)。ここでは、アイドル運転状態として、エンジンが駆動している場合であって、車速が所定値より小さい場合であって、シフトポジションがNレンジ又はPレンジである場合とする。すなわち、車両状態信号出力部13からエンジンの駆動状態、車速の信号及びシフトポジションを入力して、アイドル運転状態であるか否かを判定する。そして、アイドル運転状態でないと判定された場合には(ステップS11:No)、アイドル運転状態と判定されるまで判定処理を継続する。一方、アイドル運転状態であると判定された場合には(ステップS11:Yes)、加振器17の異常検出処理を行う(ステップS12)。そして、異常検出処理にて正常であると判定された場合には(ステップS13:Yes)、通常制御を行う(ステップS14)。一方、異常検出処理にて異常であると判定された場合には(ステップS13:No)、異常処理を行い、処理を終了する(ステップS15)。
なお、第2のメイン処理において、イグニッションスイッチがONされた直後にアイドル運転状態となる前に直ちに走行状態となる場合には、通常制御を行わせるようにしてもよい。つまり、異常検出処理を行わずに、加振器17を通常制御する。この場合、走行状態からアイドル運転状態になった時に、異常検出処理を行うようにすればよい。つまり、イグニッションスイッチがONされた後の第1回目のアイドル運転状態の際に、異常検出処理を行うようにすればよい。もちろん、第1回目のアイドル運転状態の際のみならず、継続的に、異常検出処理を行うようにしてもよい。
また、第2のメイン処理は、第1のメイン処理と並行して実行されるようにしてもよい。第1のメイン処理と第2のメイン処理との双方が並行して実行される場合、一方のメイン処理において通常制御が実行されている状態であっても他方のメイン処理が割り込み実行される場合がある。すなわち、一方のメイン処理において通常制御が実行されている場合に、他方のメイン処理が実行されると他方のメイン処理における異常検出処理が実行されることになる。例えば、イグニッションスイッチがONした直後における異常検出処理において正常と判定されて第1のメイン処理における通常制御が行われている場合に(図6のステップS3)、車両状態がアイドル運転状態となると第2のメイン処理が割り込み実行される。そして、第2のメイン処理における異常検出処理において正常と判定された場合に、再び通常制御が行われることになる。
つまり、第2のメイン処理は、アイドル運転状態の際に異常検出処理を動作させる処理である。ここで、アイドル運転状態においては、電磁アクチュエータ以外による振動の影響が少ない。従って、後述する異常検出処理における推定伝達関数の算出に際して、より精度の高い推定伝達関数を算出することができる。その結果、電磁アクチュエータの不動作異常の判定精度を向上することができる。
次に、能動型防振装置1が行う第3のメイン処理について図8を参照して説明する。能動型防振装置1が行う第3のメイン処理は、図8に示すように、イグニッションスイッチがONすることにより処理を開始する。処理を開始した能動型防振装置1は、まずイグニッションスイッチがONされてからの経過時間が、所定時間に達したか否かを判定する(ステップS41)。この所定時間は、例えば、駆動部16に含まれるコンデンサなどが完全にプリチャージされるまでの時間、又は、加速度センサ18が安定した状態になるまでの時間を考慮した時間である。
続いて、車両状態信号出力部13からの車両状態信号に基づきアイドル運転状態であるか否かを判定する(ステップS42)。ここでは、アイドル運転状態として、エンジンが駆動している場合であって、車速が所定値より小さい場合であって、シフトポジションがNレンジ又はPレンジである場合とする。すなわち、車両状態信号出力部13からエンジンの駆動状態、車速の信号及びシフトポジションを入力して、アイドル運転状態であるか否かを判定する。
そして、アイドル運転状態でないと判定された場合には(ステップS42:No)、アイドル運転状態と判定されるまで判定処理を継続する。一方、アイドル運転状態であると判定された場合には(ステップS42:Yes)、加振器17の異常検出処理を行う(ステップS43)。そして、異常検出処理にて正常であると判定された場合には(ステップS44:Yes)、通常制御を行う(ステップS45)。一方、異常検出処理にて異常であると判定された場合には(ステップS44:No)、異常処理を行い、処理を終了する(ステップS46)。
なお、第3のメイン処理において、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過後であってアイドル運転状態となる前に直ちに走行状態となる場合には、通常制御を行わせるようにしてもよい。つまり、異常検出処理を行わずに、加振器17を通常制御する。この場合、走行状態からアイドル運転状態になった時に、異常検出処理を行うようにすればよい。なお、このときには、当然にイグニッションスイッチがONされてから所定時間経過している。つまり、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過後の第1回目のアイドル運転状態の際に、異常検出処理を行うようにすればよい。もちろん、第1回目のアイドル運転状態の際のみならず、継続的に、異常検出処理を行うようにしてもよい。
また、第3のメイン処理は、第1のメイン処理と並行して実行されるようにしてもよい。第1のメイン処理と第3のメイン処理との双方が並行して実行される場合、一方のメイン処理において通常制御が実行されている状態であっても他方のメイン処理が割り込み実行される場合がある。すなわち、一方のメイン処理において通常制御が実行されている場合に、他方のメイン処理が実行されると他方のメイン処理における異常検出処理が実行されることになる。例えば、イグニッションスイッチがONした直後における異常検出処理において正常と判定されて第1のメイン処理における通常制御が行われている場合に(図6のステップS3)、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過後で車両状態がアイドル運転状態となると第3のメイン処理が割り込み実行される。そして、第3のメイン処理における異常検出処理において正常と判定された場合に、再び通常制御が行われることになる。
つまり、第3のメイン処理は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過した後であり、且つ、アイドル運転状態の際に、異常検出処理を動作させる処理である。ここで、アイドル運転状態においては、第2のメイン処理にて説明したように、電磁アクチュエータ以外による振動の影響が少ない。さらに、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過後に異常検出処理を行うようにしているので、異常検出処理を行う際に、駆動部16に含まれるコンデンサがプリチャージされ、且つ、加速度センサ18が安定した状態になる。従って、後述する異常検出処理における推定伝達関数の算出に際して、より精度の高い推定伝達関数を算出することができる。その結果、電磁アクチュエータの不動作異常の判定精度を向上することができる。
(6.2)異常検出処理
次に、加振器17の異常検出処理について図9を参照して説明する。まずは、第1の異常検出処理について説明する。第1の異常検出処理は、図9に示すように、まず、車両状態信号出力部13からの車両状態信号に基づきアイドル運転状態であるか否かを判定する(ステップS21)。ここで、異常検出処理はイグニッションスイッチがONされた場合及びアイドル運転状態の場合に行う処理であるので、アイドル運転状態でない場合とは、イグニッションスイッチがONされた場合となる。
続いて、検査信号出力部191にて周期性検査信号ycを出力する(ステップS22)。ただし、出力される周期性検査信号ycは、イグニッションスイッチがONされた場合とアイドル運転状態の場合とでそれぞれ異なる。続いて、検査信号出力部191にて周期性検査信号ycが出力された後には、加速度センサ18から誤差信号eを入力する(ステップS23)。続いて、入力された周期性検査信号yc及び誤差信号eに基づき、推定伝達関数算出部192にて、上述した数2及び数3に従って推定伝達関数G^のゲイン成分A^を算出する(ステップS24)。
続いて、算出された推定伝達関数G^のゲイン成分A^と基準値記憶部193に記憶されたゲイン閾値Athとを比較する(ステップS25)。ここで、推定伝達関数G^のゲイン成分A^と比較するゲイン閾値Athは、車両状態に応じたゲイン閾値Athである。すなわち、ゲイン閾値Athは、イグニッションスイッチがONされた場合とアイドル運転状態の場合とでそれぞれ異なる。
そして、推定伝達関数G^のゲイン成分A^がゲイン閾値Athより大きい場合には(ステップS25:Yes)、加振器17は正常であると判定して、処理を終了する(ステップS26)。一方、推定伝達関数G^のゲイン成分A^がゲイン閾値Ath以下の場合には(ステップS26:No)、加振器17は不動作異常であると判定して、処理を終了する(ステップS27)。
次に、第2の異常検出処理について図10を参照して説明する。第2の異常検出処理は、図10に示すように、まず、車両状態信号出力部13からの車両状態信号に基づきアイドル運転状態であるか否かを判定する(ステップS31)。続いて、検査信号出力部191にて周期性検査信号ycを出力する(ステップS32)。ただし、出力される周期性検査信号ycは、イグニッションスイッチがONされた場合とアイドル運転状態の場合とでそれぞれ異なる。
続いて、検査信号出力部191にて周期性検査信号ycが出力された後には、加速度センサ18から誤差信号eを入力する(ステップS33)。続いて、入力された周期性検査信号yc及び誤差信号eに基づき、推定伝達関数算出部192にて、上述した数2及び数3に従って推定伝達関数G^のゲイン成分A^及び位相成分Φ^を算出する(ステップS34)。
続いて、算出された推定伝達関数G^のゲイン成分A^と基準値記憶部193に記憶されたゲイン閾値Athとを比較する(ステップS35)。ここで、推定伝達関数G^のゲイン成分A^と比較するゲイン閾値Athは、車両状態に応じたゲイン閾値Athである。すなわち、ゲイン閾値Athは、イグニッションスイッチがONされた場合とアイドル運転状態の場合とでそれぞれ異なる。
そして、推定伝達関数G^のゲイン成分A^がゲイン閾値Athより大きい場合には(ステップS35:Yes)、算出された推定伝達関数G^の位相成分Φ^と基準値記憶部193に記憶された下限位相閾値Φth1及び上限位相閾値Φth2とを比較する(ステップS36)。ここで、推定伝達関数G^の位相成分Φ^と比較する下限位相閾値Φth1及び上限位相閾値Φth2は、車両状態に応じた下限位相閾値Φth1及び上限位相閾値Φth2である。すなわち、下限位相閾値Φth1及び上限位相閾値Φth2は、イグニッションスイッチがONされた場合とアイドル運転状態の場合とでそれぞれ異なる。
そして、推定伝達関数G^の位相成分Φ^が下限位相閾値Φth1から上限位相閾値Φth2までの範囲内にある場合には(ステップS36:Yes)、加振器17は正常であると判定して、処理を終了する(ステップS37)。一方、推定伝達関数G^のゲイン成分A^がゲイン閾値Ath以下の場合(ステップS35:No)、及び、推定伝達関数G^の位相成分Φ^が下限位相閾値Φth1から上限位相閾値Φth2までの範囲内にない場合には(ステップS36:No)、加振器17は不動作異常であると判定して、処理を終了する(ステップS38)。
(7)その他
上記実施形態における能動型防振装置1は、マップ制御モードと適応制御モードとを切り替えるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、マップ制御モードのみを適用してもよいし、適応制御モードのみを適用してもよい。すなわち、マップ制御モードのみの場合には、モード切替部12、適応制御部15及び加速度センサ18を含まない構成となる。この場合、駆動部16へ周期性制御信号yを出力するのは、マップ制御部14のみとなる。また、適応制御モードのみの場合には、モード切替部12及びマップ制御部14を含まない構成となる。この場合、駆動部16へ周期性制御信号yを出力するのは、適応制御部15のみとなる。
能動型防振装置1のうち異常検出処理部19を除く部分の構成を示すブロック図である。 適応制御部15の構成を示すブロック図である。 加振器付エンジンマウント20の部分断面図を示す。 能動型防振装置1の異常検出処理部19を含む部分の構成を示すブロック図である。 周期性検査信号yc及び誤差信号eを示す図である。 能動型防振装置1の第1のメイン処理を示すフローチャートである。 能動型防振装置1の第2のメイン処理を示すフローチャートである。 能動型防振装置1の第3のメイン処理を示すフローチャートである。 能動型防振装置1の第1の異常検出処理を示すフローチャートである。 能動型防振装置1の第2の異常検出処理を示すフローチャートである。
符号の説明
1:能動型防振装置、 11:周波数算出部、 12:モード切替部、
13:車両状態信号出力部、 14:マップ制御部(制御信号発生手段)、
15:適応制御部(制御信号発生手段)、 16:駆動部(駆動手段)、
17:加振器(電磁アクチュエータ)、 18:加速度センサ(駆動波形検査手段)、
20:加振器付エンジンマウント、 21:第1取付金具、 22:第2取付金具、
23:本体ゴム弾性体、 24:加振板、 25:ダイヤフラム、
151:適応フィルタ部、 152:推定伝達関数決定部、
153:フィルタ係数更新部、 191:検査信号出力部、
192:推定伝達関数算出部(推定伝達関数算出手段)、
193:基準値記憶部(基準値記憶手段)、 194:異常判定部(異常判定手段)

Claims (14)

  1. 電流通電量に応じた加振力を発生する電磁アクチュエータと、
    車両の振動発生源から出力される周期性のパルス信号に基づき車両特定部位の振動を能動的に抑制させる周期性制御信号を発生する制御信号発生手段と、
    前記周期性制御信号に基づき前記電流通電量を可変にして前記電磁アクチュエータを駆動する駆動手段と、
    を備える能動型防振装置において、
    さらに、前記制御信号発生手段により前記周期性制御信号とは異なる周期性検査信号を前記駆動手段に出力した場合において、前記周期性検査信号及び該周期性検査信号が前記電磁アクチュエータ及び前記駆動手段を含む伝達系の伝達関数を介して伝達された誤差信号に基づいて、前記電磁アクチュエータ及び前記駆動手段を含む伝達系の伝達関数の推定値である前記周期性検査信号の角周波数に応じた推定伝達関数を算出する推定伝達関数算出手段と、
    前記推定伝達関数と予め記憶された基準値とを比較することにより、前記電磁アクチュエータが動作不可能な状態となる不動作異常を判定する異常判定手段と、
    を備えることを特徴とする能動型防振装置。
  2. さらに、前記基準値としての前記推定伝達関数のゲイン成分の基準ゲイン閾値を予め記憶する第1基準値記憶手段を備え、
    前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記ゲイン成分が前記基準ゲイン閾値より小さい場合に前記不動作異常と判定することを特徴とする請求項1記載の能動型防振装置。
  3. 前記周期性検査信号は、数1の(1)に示すyc1または(2)に示すy の何れかにより表され、
    前記推定伝達関数の前記ゲイン成分は、数2のA^により表されることを特徴とする請求項2記載の能動型防振装置。
    Figure 0004832808
    Figure 0004832808
  4. さらに、前記基準値としての前記推定伝達関数の位相成分の基準位相範囲を予め記憶する第2基準値記憶手段を備え、
    前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記位相成分が前記基準位相範囲外である場合に前記不動作異常と判定することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の能動型防振装置。
  5. 前記周期性検査信号は、数3の(1)に示すyc1または(2)に示すy の何れかにより表され、
    前記推定伝達関数の前記位相成分は、数4のΦ^により表されることを特徴とする請求項4記載の能動型防振装置。
    Figure 0004832808
    Figure 0004832808
  6. 前記制御信号発生手段は、周波数が0〜30Hzの周期性信号からなる周期性検査信号を生成すると共に前記周期性検査信号を前記駆動手段に出力し、
    さらに、前記周期性検査信号に基づき前記駆動手段により駆動される前記電磁アクチュエータの駆動波形を検出する駆動波形検出手段を備え、
    前記推定伝達関数算出手段は、前記周期性検査信号及び前記駆動波形に基づき前記推定伝達関数を算出することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の能動型防振装置。
  7. 前記周期性検査信号は、検査信号振幅が所定振幅以下であることを特徴とする請求項6に記載の能動型防振装置。
  8. 前記周期性検査信号は、検査信号時間が所定時間以内であることを特徴とする請求項6又は7に記載の能動型防振装置。
  9. 前記第1基準値記憶手段は、車両状態に応じて異なる複数の前記基準ゲイン閾値を記憶し、
    前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記ゲイン成分が前記推定伝達関数算出手段にて前記推定伝達関数が算出された際の車両状態に対応する前記基準ゲイン閾値より小さい場合に前記不動作異常と判定することを特徴とする請求項2または3に記載の能動型防振装置。
  10. 前記第2基準値記憶手段は、車両状態に応じて異なる複数の前記基準位相範囲を記憶し、
    前記異常判定手段は、前記推定伝達関数の前記位相成分が前記推定伝達関数算出手段にて前記推定伝達関数が算出された際の車両状態に対応する前記基準位相範囲外である場合に前記不動作異常と判定することを特徴とする請求項4または5に記載の能動型防振装置。
  11. 前記推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONされた後に前記推定伝達関数を算出することを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の能動型防振装置。
  12. 前記推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONされた際に前記推定伝達関数を算出することを特徴とする請求項11記載の能動型防振装置。
  13. 前記推定伝達関数算出手段は、アイドル運転状態の際に前記推定伝達関数を算出することを特徴とする請求項11記載の能動型防振装置。
  14. 前記推定伝達関数算出手段は、イグニッションスイッチがONされてから所定時間経過した後であり且つアイドル運転状態の際に前記推定伝達関数を算出することを特徴とする請求項11記載の能動型防振装置。
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