JPH08210433A

JPH08210433A - アクティブマウント制御装置

Info

Publication number: JPH08210433A
Application number: JP7017244A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Miyajima; 慶一宮嶋
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】アクティブマウント系統の伝達遅延を補償し
て正確なアクティブマウント制御を行う。【構成】アクティブマウント制御処理装置２０は伝達
遅れ測定部２０Ａとアクティブマウント制御部２０Ｂと
で構成される。伝達遅れ測定部２０Ａは、事前に、所定
パターンの制御信号でアクティブマウント６を駆動し、
加速度センサ１２の読みからアクティブマウント系統の
伝達遅延特性を把握する。アクティブマウント制御部２
０Ｂは実際のエンジンの振動を加速度センサ１２で検出
し、この検出信号について伝達遅延特性を用いて位相補
償し、位相補償した振動データと回転センサ１０の検出
信号を用いて、アクティブマウント６を駆動する制御信
号を作成する。位相補償は伝達遅延特性データをテーブ
ルルックアップすることにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、車両のエン
ジン（内燃機関）の振動などがシャーシに伝達すること
を減衰させるアクティブマウントを制御するアクティブ
マウント制御装置に関するものであり、特に、簡単な方
法でより正確に振動などを減衰させうるアクティブマウ
ント制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のシャーシに搭載されたエンジンが
高速で回転駆動することに起因してエンジンの振動がシ
ャーシに伝達され、乗車感を損ねる。このため、シャー
シとエンジンとの間に伝達を吸収する弾性部材、液圧な
どで構成された緩衝装置がエンジンとシャーシとの間に
間挿されている。また、車軸からの振動が車体に伝達さ
れて乗車感を損ねる。そのため、振動伝達防止のための
振動を吸収する緩衝装置が装着されている。さらに、騒
音の伝達を防止するためにも緩衝装置が装着されてい
る。つまり、車両の種々の部位に、振動伝達防止、騒音
防止のために複数の緩衝装置が装着されている。

【０００３】最近の緩衝装置は、単なる振動を吸収する
弾性部材、液圧だけで構成されるだけでなく、振動を検
出し制御によって積極的にその振動を相殺する「アクテ
ィブマウント」が採用されている。そのようなアクティ
ブマウントのいくつかを下記に例示する。

【０００４】特開平３−２４３３８号公報は、振動を吸
収する液圧を用いる作用室、弾性部材の他、アクティブ
に振動を相殺するための磁石系と板部材を有し、音響振
動が伝達されたときこの振動に起因する作用室内の圧力
変化を抑制するように磁石系によって板を駆動制御する
液圧緩衝式ゴム受座を開示している。

【０００５】特公平３−５７３４３号公報は、流体が充
填されて拡縮可能な流体室と被振動体との間に介装して
振動体の振動により生ずる脈流と逆位相の脈流を付与し
て振動の伝達を防止する防振装置において、ほぼ板状形
状の磁性材からなる振動子をソレノイドで駆動すること
で流体室内の流体に脈動を与え、高周波振動に対する防
振性能を低下させず、小型、軽量化を図り、高周波振動
に対して有効に機能させる防振動装置を開示している。

【０００６】特開平５−６０１６８号公報は、永久磁石
の磁力と電磁石の磁力との協働作用により板部材を微振
動させて、液室内の液圧を変化させるようにしたアクテ
ィブマウントを開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本件出願の発明者は、
上述したいずれのアクティブマウントについて考察した
結果、いかにアクティブマウント自体の性能を向上させ
ても、上述した特開平３−２４３３８号公報、特公平３
−５７３４３号公報、特開平５−６０１６８号公報など
においては、振動を検出し、アクティブマウントをその
振動が相殺されるように制御するまでのアクティブマウ
ント系統の応答遅れを考慮していないから、正確な振動
防止の制御には限界があることを見出した。

【０００８】さらに、本件出願の発明者は、かりにその
ような応答遅延を考慮してアクティブマウント制御系を
構成したとしても、通常の応答遅延対策方法では、振動
が高周波であることに起因して相当高速で複雑な演算処
理、たとえば、三角関数を用いた演算処理が必要にな
り、高速動作可能で高価格のマイクロコンピュータなど
が必要になり、そのようなマイクロコンピュータを用い
てアクティブマウント制御装置を実現すると車両の価格
を高騰させるという問題の発生を予期するに到った。

【０００９】上述した振動防止に関する技術および問題
は車両に限定されるものではなく、エンジンと同等の回
転振動体からシャーシと同等の支持部材への振動防止に
アクティブマウントを用いた種々の場合においても、上
記同様となる。

【００１０】したがって、本発明の目的は、振動の検出
からその抑制制御処理までのアクティブマウント系統の
応答遅れを補償し、正確かつ効果的な振動防止が可能な
アクティブマウント制御装置を提供することにある。本
発明の他の目的は、上述した正確かつ効果的な振動防止
が可能なアクティブマウント制御装置を実現するに際し
て、比較的簡単な構成で、低価格で実現することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、支持部
材に装着されて回転振動体を支持し該回転振動体から支
持部材への振動を減衰させるアクティブマウント手段
を、アクティブマウント駆動手段を介して駆動するアク
ティブマウント制御装置において、回転振動体の回転速
度を検出する回転センサと、支持部材に印加される振動
を検出する加速度センサと、アクティブマウント駆動手
段、アクティブマウント手段、支持体などのアクティブ
マウント系統の伝達遅延特性を記憶した伝達遅延特性テ
ーブルを有し、加速度センサの出力および回転検出セン
サの出力および伝達遅延特性テーブルを用いて加速度セ
ンサで検出した振動の伝達遅延特性の補償を行い、該補
償した値と回転検出センサの出力を用いてアクティブマ
ウント駆動手段を介してアクティブマウント手段を駆動
する制御信号を作成する制御手段とを具備するアクティ
ブマウント制御装置が提供される。

【００１２】好適には、制御手段は前記制御に先立っ
て、所定パターンの制御信号をアクティブマウント駆動
手段を介してアクティブマウント手段に印加して駆動さ
せ、そのときの振動を加速度センサを介して検出し、該
検出した振動と印加した制御信号との差に基づいて伝達
遅延特性を算出し伝達遅延特性テーブルを作成する。

【００１３】

【作用】好適には、予め、アクティブマウント駆動手段
を介して所定パターンでアクティブマウント手段を動作
させて加速度センサの出力を入力してアクティブマウン
ト駆動手段、アクティブマウント手段および支持体全体
の伝達遅延特性を測定して、伝達遅延特性テーブルを作
成しておく。アクティブマウント手段を実際に制御する
際、制御手段が、加速度センサの出力および回転検出セ
ンサの出力を用いて加速度センサの検出値について伝達
遅延特性の補償（位相補償）を行い、さらに、該補償し
た値と回転検出センサの出力を用いてアクティブマウン
ト手段の制御信号を生成する。この制御信号は、伝達遅
延特性の補償が行われており、正確な防振制御が可能と
なる。

【００１４】本発明においては、伝達遅延特性を事前に
算出してテーブルに記憶しておき、実際に使用するとき
は、テーブルルックアップによって伝達遅延特性の補償
を行う。つまり、複雑な計算を行わない。したがって、
制御手段は、複雑な演算を高速で行う必要がない。

【００１５】伝達遅延特性は対象物ごとに固有差が相当
存在するが、好適には、対象物ごとに実際の伝達遅延特
性を測定して実際の伝達遅延特性に応じた補償を行うこ
とができる。

【００１６】

【実施例】本発明のアクティブマウント制御装置とし
て、車両用エンジンの振動が、シャーシへ伝達すること
を防止するアクティブマウントを制御する例を述べる。
つまり、本実施例においては、回転振動体が車両用エン
ジン（内燃機関）であり、支持部材がシャーシである。

【００１７】図１は、本発明の実施例のアクティブマウ
ント制御装置とその関連部分の構成図である。図２はア
クティブマウント制御装置の詳細構成図である。図３は
伝達遅延特性を示すグラフである。図１において、エン
ジン２がアクティブマウント６を介してシャーシ４に搭
載されている。換言すれば、アクティブマウント６がエ
ンジン２とシャーシ４との間に間挿されている。アクテ
ィブマウント６自体は本発明の主題ではないから、その
詳細構造を割愛するが、本実施例のアクティブマウント
制御装置の制御対象となるアクティブマウント６として
は、特開平３−２４３３８号公報、特公平３−５７３４
３号公報、特開平５−６０１６８号公報などに開示され
たアクティブマウント、他の公知のアクティブマウン
ト、または、その他の任意のアクティブマウントのいず
れを用いることができる。アクティブマウント６を駆動
するため、アクティブマウント駆動回路８が設けられて
いる。アクティブマウント駆動回路８は当然、シャーシ
４に装着されたアクティブマウント６に適合する構成を
しているものとする。

【００１８】本発明の実施例のアクティブマウント制御
装置は、アクティブマウント６およびアクティブマウン
ト駆動回路８を用いて、エンジン２のシャーシ４への振
動伝達を効果的に防止するため、回転センサ１０、加速
度センサ１２、アクティブマウント制御処理装置２０を
有する。

【００１９】いかにアクティブマウント６の性能が向上
しても、アクティブマウント駆動回路８およびアクティ
ブマウント６には応答遅延が存在する。加えて、エンジ
ン２からシャーシ４に伝達される振動を加速度センサ１
２で検出する場合も応答遅れが存在する。本発明のアク
ティブマウント制御装置はこの伝達遅延（応答遅延）を
補償してより正確なアクティブマウント制御を行う。

【００２０】アクティブマウント制御処理装置２０は、
図２に図解したように、伝達遅れ測定部２０Ａとアクテ
ィブマウント制御部２０Ｂとで構成されている。本実施
例のアクティブマウント制御処理装置２０は、まず、伝
達遅れ測定部２０Ａを用いて、図３に図解した、アクテ
ィブマウント駆動回路８、アクティブマウント６、シャ
ーシ４、加速度センサ１２などのアクティブマウント系
統の伝達遅延特性を測定してその結果を補償データメモ
リ２０４に記憶する。その後、アクティブマウント制御
部２０Ｂにおいて、補償データメモリ２０４の伝達遅延
特性を用いて位相補償をしてアクティブマウント６を制
御する。

【００２１】図３に図解した伝達遅延特性を事前に測定
する伝達遅れ測定部２０Ａは、伝達遅れ処理部２０２、
補償データメモリ２０４、カウンタ２０６およびメモリ
２０８で構成されている。補償データメモリ２０４を用
いて実際にアクティブマウント６を制御するアクティブ
マウント制御部２０Ｂは、補償データメモリ２０４、位
相補償部２１２、制御信号作成部２１４で構成されてい
る。伝達遅れ測定部２０Ａにおいて測定した伝達遅延特
性をアクティブマウント制御部２０Ｂにおいて使用する
から、補償データメモリ２０４は、伝達遅れ測定部２０
Ａおよびアクティブマウント制御部２０Ｂに共通に使用
される。加速度センサ１２は、シャーシ４の振動を検出
するためシャーシ４に装着されており、伝達遅れ測定部
２０Ａおよびアクティブマウント制御部２０Ｂの両者に
使用されるから、伝達遅れ処理部２０２および位相補償
部２１２に接続されている。回転センサ１０はエンジン
２の回転を検出するためエンジン２の回転軸に接続され
ており、アクティブマウント制御部２０Ｂ内の位相補償
部２１２および制御信号作成部２１４に接続されてい
る。アクティブマウント６は、伝達遅れ測定部２０Ａで
伝達遅延特性を測定するとき、または、アクティブマウ
ント制御部２０Ｂで実際に振動を防止制御するときに駆
動される。したがって、アクティブマウント駆動回路８
は、伝達遅れ測定部２０Ａ内の伝達遅れ処理部２０２お
よびアクティブマウント制御部２０Ｂ内の制御信号作成
部２１４の両者から選択的に駆動される。

【００２２】本実施例においては、伝達遅れ処理部２０
２、位相補償部２１２、制御信号作成部２１４は１台の
マイクロコンピュータで構成されている。伝達遅れ測定
部２０Ａとアクティブマウント制御部２０Ｂに共用の補
償データメモリ２０４はランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）で実現され、メモリ２０８もランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）で実現されている。

【００２３】まず、伝達遅れ測定部２０Ａにおけるアク
ティブマウント駆動回路８、アクティブマウント６、シ
ャーシ４、加速度センサ１２の一連の系統の伝達遅延特
性を測定し、その結果を補償データメモリ２０４に記憶
する動作について述べる。伝達遅れ処理部２０２は、図
３に実線で示すように、下記式１で示される特性の制御
信号をアクティブマウント駆動回路８に印加してアクテ
ィブマウント６を駆動する。

【００２４】Ｘ（ｔ）＝α・ｓｉｎ（ωｔ）・・・（１）

【００２５】アクティブマウント６はこの正弦波状の制
御信号に従って動作する。その結果がシャーシ４を介し
て加速度センサ１２で、図３の破線で示すフィードバッ
ク信号Ｙ（ｔ）として検出される。伝達遅れ処理部２０
２は、式１に示す制御信号の出力に先立って、カウンタ
２０６のカウント値をリセットしておき、制御信号の印
加とともにカウンタ２０６を動作させる。カウンタ２０
６は伝達遅延特性測定の正確な時間ｔを示す。伝達遅れ
処理部２０２は、アクティブマウント駆動回路８に印加
した制御信号の値と、その時のカウンタ２０６の値、加
速度センサ１２で検出したフィードバック信号Ｙ（ｔ）
をメモリ２０８に記憶していく。

【００２６】伝達遅れ処理部２０２は、式１の制御信号
を演算する他、下記式２、３に示す仮のフィードバック
値の演算も行う。

【００２７】ＤＳ（ｔ）＝ｓｉｎ（ωｔ＋Φ）・・・（２）ＤＣ（ｔ）＝ｃｏｓ（ωｔ＋Φ）・・・（３）

【００２８】Φは求めるべき位相遅延（伝達遅延）を意
味する。ＤＳ（ｔ）は式１に示した制御信号Ｘ（ｔ）に
対して、Φだけ位相遅延がある場合を想定した仮のフィ
ードバック信号を意味する。ＤＣ（ｔ）は式１に示した
制御信号Ｘ（ｔ）に直交し（９０度位相遅れ）、さらに
Φだけ位相遅延がある場合を想定した仮のフィードバッ
ク信号を意味する。伝達遅れ処理部２０２は、加速度セ
ンサ１２からの実際のフィードバック信号Ｙ（ｔ）、第
１の仮フィードバック信号ＤＳ（ｔ）、第２の仮フィー
ドバック信号ＤＣ（ｔ）とを下記表の条件式に従って、
位相遅延量Φを更新していく。

【００２９】表１条件式更新内容 1. Y(t)＞0 ，DS(t) ＜0 , DC(t) ＞0 Φ= Φ-1 2. Y(t)＜0 ，DS(t) ＞0 , DC(t) ＜0 Φ= Φ-1 3. Y(t)＜0 ，DS(t) ＞0 , DC(t) ＞0 Φ= Φ+1 4. Y(t)＞0 ，DS(t) ＜0 , DC(t) ＜0 Φ= Φ+1

【００３０】伝達遅れ測定部２０Ａは、上述した位相遅
延量Φの更新処理を反復していく。この伝達遅延測定
は、正確な位相遅延量Φが求められるまで（収束するま
で）充分な回数、たとえば、５０周期、反復する。伝達
遅れ処理部２０２は、このようにして算出して伝達遅延
特性データを、補償データメモリ２０４に格納する。こ
のようにして求められ、補償データメモリ２０４に格納
された伝達遅延特性データは、アクティブマウント制御
部２０Ｂにおける位相補償に用いられる。

【００３１】次に、アクティブマウント制御処理装置２
０の動作について述べる。エンジン２が動作している
と、エンジン２の振動がシャーシ４に伝達される。位相
補償部２１２は加速度センサ１２の検出信号Ｓ１２およ
び回転センサ１０の検出信号Ｓ１０を入力して、補償デ
ータメモリ２０４に格納されている伝達遅延特性を用い
て、加速度センサ１２の検出信号の位相補償を行う。つ
まり、加速度センサ１２で検出した信号は、図３に図解
したように、伝達遅延があるので、位相補償部２１２は
その伝達遅延分を進めるように加速度センサ１２の検出
信号の位相を補償する。この位相補償は、回転センサ１
０の検出信号と加速度センサ１２の検出信号をアドレス
としたテーブルルックアップ方式で行い、複雑な演算は
行わない。制御信号作成部２１４は、位相補償された振
動結果と、回転センサ１０からの検出信号Ｓ１０を用い
て、アクティブマウント駆動回路８を介してアクティブ
マウント６を駆動する制御信号を作成する。アクティブ
マウント駆動回路８は制御信号作成部２１４からの制御
信号に基づいてアクティブマウント６を駆動させる。そ
の結果、アクティブマウント６はエンジン２からの振動
を効果的に相殺する。制御信号作成部２１４における制
御信号の作成方法は、アクティブマウント６およびアク
ティブマウント駆動回路８に依存するが、本実施例にお
いては、位相補償部２１２において位相補償した値を用
いるので、正確な制御信号を作成することができ、より
正確なアクティブマウント制御が可能となる。

【００３２】以上述べたように、本発明の実施例のアク
ティブマウント制御装置によれば、制御動作系の伝達遅
延を補償しているので、正確なアクティブマウントの制
御が可能となり、より効果的な振動防止が可能となる。
また本発明の実施例のアクティブマウント制御装置にお
いては、事前に伝達遅延特性を算出しておき、その伝達
遅延特性データをテーブルルックアップ方式で位相補償
に使用しているので、位相補償処理が簡単であり、迅速
に位相補償を行うことができる。その結果、位相補償部
２１２の処理も簡単である。つまり、位相補償部２１２
を実現しているマイクロコンピュータの負担は軽い。

【００３３】本発明の実施に際しては、上述したアクテ
ィブマウント制御装置に限定されず、種々の変形態様を
とることができる。たとえば、上述した実施例では、伝
達遅れ測定部２０Ａとアクティブマウント制御部２０Ｂ
とを一体構成のアクティブマウント制御処理装置２０と
して実現した場合を述べたが、本発明においては上述し
た構成に限定されない。たとえば、伝達遅れ測定部２０
Ａに相当する部分を車両には搭載せず、専用の伝達遅延
特性測定装置として別途用意し、その伝達遅延特性測定
装置を用いて、事前に個々の車両ごとの伝達遅延特性を
測定し、その結果を、補償データメモリ２０４に記憶さ
せてもよい。その場合、車両に搭載されるアクティブマ
ウント制御処理装置２０としては、アクティブマウント
制御部２０Ｂを構成する位相補償部２１２、制御信号作
成部２１４および補償データメモリ２０４のみとなる。

【００３４】また伝達遅延特性データを求める方法とし
ては、上述した正弦波をアクティブマウント６に印加す
るだけでなく、他の任意の信号、たとえば、インパルス
を与え、その伝達遅延特性を求めてもよい。その場合、
式１〜３の演算式もインパルス応答に則したものとな
る。

【００３５】以上の実施例は、エンジン２からシャーシ
４に伝達される振動を低減する場合を例示したが、本発
明のアクティブマウント制御装置は、このような用途に
限らず、車両の他の種々の部位に装着されたアクティブ
マウントの制御に適用できる。さらに本発明のアクティ
ブマウント制御装置は車両用アクティブマウントに限定
されず、エンジンのような回転振動体の振動がシャーシ
のような支持部材に伝達されることを防止するアクティ
ブマウントを使用する種々の用途に適用できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、アクティブマウント系
統の伝達遅延を補償した正確なアクティブマウント制御
が可能となる。また本発明における伝達遅延の補償は迅
速、簡便に行うことができる。その結果として、高い価
格の制御装置を用いる必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例のアクティブマウント制
御装置とその関連部分の構成図である。

【図２】図２はアクティブマウント制御装置の詳細構成
図である。

【図３】図３は伝達遅延特性を示すグラフである。

【符号の説明】

２・・エンジン４・・シャーシ６・・アクティブマウント８・・アクティブマウント駆動回路１０・・回転センサ１２・・加速度センサ２０・・アクティブマウント制御処理装置２０Ａ・・伝達遅れ測定部２０２・・伝達遅れ処理部２０４・・補償データメモリ２０６・・カウンタ２０８・・メモリ２０Ｂ・・アクティブマウント制御部２１２・・位相補償部２１４・・制御信号作成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材（４）に装着されて回転振動体
（２）を支持し、該回転振動体から前記支持部材への振
動を減衰させるアクティブマウント手段（６）をアクテ
ィブマウント駆動手段（８）を介して駆動するアクティ
ブマウント制御装置において、前記回転振動体の回転速度を検出する回転センサ（１
０）と、前記支持部材に印加される振動を検出する加速度センサ
（１２）と、前記アクティブマウント駆動手段（８）、前記アクティ
ブマウント手段（６）、前記支持体（４）、前記加速度
センサ（１２）などのアクティブマウント系統の伝達遅
延特性を示す伝達遅延特性テーブルを有し、前記加速度
センサ（１２）の検出出力および前記回転検出センサ
（１０）の検出出力および前記伝達遅延特性テーブルを
用いて前記加速度センサ（１２）で検出した振動の伝達
遅延特性の補償を行い、該補償した値と前記回転検出セ
ンサ（１０）の出力を用いて前記アクティブマウント駆
動手段（８）を介して前記アクティブマウント手段
（６）を駆動する制御信号を作成する制御手段（２０）
とを具備するアクティブマウント制御装置。
【請求項２】前記制御手段（２０）は、前記制御に先立
って、所定パターンの制御信号を前記アクティブマウン
ト駆動手段を介して前記アクティブマウント手段に印加
して駆動させ、そのときの振動を前記加速度センサを介
して検出し、該検出した振動と前記印加した制御信号と
の差に基づいて前記伝達遅延特性を算出し、前記伝達遅
延特性テーブルを作成する、請求項１記載のアクティブ
マウント制御装置。