(57)【要約】      （修正有）【課題】適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時のベクトル再収束の挙動によって、振動伝達特性の位相誤差適応制御系が安定領域にあるかどうか判定する。【解決手段】適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変手段３ａと、適応フィルタ係数可変手段３ａにより積分値操作量を乗算した際に、加振手段２を駆動する駆動指令信号の振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出手段３ｂと、指令ベクトルの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化を予め記憶した記憶手段３ｃと、変動量算出手段３ｂにより算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、記憶手段３ｃに記憶された指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差を推定する安定性判定手段３ｄとを備える。【選択図】図１
2020051593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置であって、
前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変手段と、
前記適応フィルタ係数可変手段により積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出手段と、
前記指令ベクトルの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化を予め記憶した記憶手段を備えることを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記変動量算出手段により算出された前記指令ベクトルの大きさの変動量と、前記記憶手段に記憶された指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制振装置を備えたことを特徴とする車両。
【請求項４】
振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置の安定性判定方法であって、
前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変ステップと、
前記適応フィルタ係数可変ステップにより前記積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出ステップと、
前記変動量算出ステップにより算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、前記指令ベクトルの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定ステップとを備えることを特徴とする制振装置の安定性判定方法。
【請求項５】
前記制振装置は、車両に搭載されており、
前記適応フィルタ係数可変は、車両がアイドリング状態である場合または車両が定速走行状態や一定の緩加速・緩減速状態である場合に行われることを特徴とする請求項４に記載の制振装置の安定性判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加振手段から制振すべき位置に至る振動伝達経路上の振動伝達特性の逆伝達特性を予め設定しておき、この予め設定した逆伝達特性を用いて制振すべき振動を抑制する制振装置、制振装置を備えた車両及び制振装置の安定度判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両のエンジン等の振動発生源で生じた振動と加振手段を通じて発生させた相殺振動とを制振すべき位置で相殺する制振装置が知られている。このような従来の制振装置として、特許文献１には、振動発生源から制振すべき位置に伝達した振動に対し逆相となる相殺振動を、加振手段を通じて制振すべき位置に発生させるものが記載されている。相殺信号を生成するにあたり、加振手段で発生させた振動は制振すべき位置に伝達する過程で振幅又は位相が変化するので、この変化を考慮して制振すべき位置に相殺振動が印加されるように振動を加振手段で発生させる必要がある。したがって、特許文献１では、加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相の変化させる振動伝達特性の逆伝達特性を適応制御アルゴリズム内に予め記憶しておき、制振すべき位置での振動を模擬した疑似振動を逆波形にした振動に対して逆伝達特性を加味して相殺振動を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５３５３６６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、振動伝達特性は経年等によって変化するものであり、特に振動伝達特性の位相成分が変化すると、システムの振動伝達特性と適応制御アルゴリズム内の逆伝達特性に乖離ができる。これにより、制振効果が低減し、乗り心地の低下につながると共に、その特性の変化量が適応制御系の安定限界を超えると、適応制御が制御破綻してしまう。
【０００５】
このような不具合を解決するために、システムの振動伝達特性の位相と，アルゴリズム内にあらかじめ記憶した逆伝達特性の位相との位相誤差が安定限界範囲内にあるかどうかを推定することが，一つの有効な手段として挙げられる。
【０００６】
本発明の発明者は、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時のベクトル再収束の挙動に着目し、振動伝達特性の位相誤差の大きさによって、ベクトルが異なる収束挙動を示すことを見出した。
【０００７】
本発明の目的は、システムの振動伝達特性とアルゴリズム内にあらかじめ記憶した逆伝達特性との間の位相誤差が、適応制御が安定して動作する領域にあるかどうか判定することを可能にした制振装置、制振装置を備えた車両及び制振装置の安定性判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を講じたものである。
すなわち、本発明に係る制振装置は、振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置であって、前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変手段と、前記適応フィルタ係数可変手段により積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出手段と、指令ベクトルの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化を予め記憶した記憶手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、本発明に係る制振装置では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、システムの振動伝達特性の位相誤差を適正に推定することが可能となる。
【００１０】
本発明に係る制振装置は、前記変動量算出手段により算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、前記記憶手段に記憶された指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、本発明に係る制振装置では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか適正に判定することが可能となる。
【００１２】
本発明に係る車両は、本発明の制振装置を備えたことを特徴とする。これにより、本発明に係る車両では、乗員に快適な乗り心地を提供できる。
【００１３】
本発明に係る制振装置の安定性判定方法は、振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置の安定性判定方法であって、前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変ステップと、前記適応フィルタ係数可変ステップにより積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出ステップと、前記変動量算出ステップにより算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、指令ベクトルの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化とに基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定ステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、本発明に係る制振装置の安定性判定方法では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、システムの振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。
【００１５】
本発明に係る制振装置の安定性判定方法において、前記制振装置は、車両に搭載されており、前記適応フィルタ係数可変ステップは、車両がアイドリング状態である場合または車両が定速走行状態や一定の緩加速・緩減速状態である場合に行われることを特徴とする。
【００１６】
これにより、本発明に係る制振装置の安定性判定方法では、制振状態の安定時において適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算することから、システムの振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか適正に判定できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、本発明によれば、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時に、加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルが異なる収束挙動を示すことに基づいて、適応制御が安定して動作する領域にあるかどうか判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る制振装置を車両に適用した模式的な構成図である。
【図２】図１の制振装置を構成するリニアアクチュエータを備えた加振手段の模式的な構成図である。
【図３】図１の制振装置の制振制御に係る構成を示すブロック図である。
【図４】適応フィルタ係数とその係数により表現される指令ベクトルＶｅ１Ａを示す説明図である。
【図５】振動発生源から制振すべき位置へ伝達した振動と相殺振動との相殺誤差として残る振動に関する説明図である。
【図６】図１の制振装置において積分値操作量を乗算する方法を説明するブロック図である。
【図７】積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示す図である。
【図８】積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示す図である。
【図９】積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示す図である。
【図１０】積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示す図である。
【図１１】種々の位相誤差を有する制御状態において積分値操作量を乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値の挙動を示す図である。
【図１２】種々の位相誤差を有する制御状態において積分値操作量を乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示す図である。
【図１３】種々の位相誤差を有する制御状態において積分値操作量を乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖと振動伝達特性の位相誤差Δφの関係を説明する図である。
【図１４】指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖの算出フローを説明する図である。
【図１５】振動伝達特性の位相誤差Δφを推定する方法を説明する図である。
【図１６】位相誤差Δφの推定方法の具体例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る制振装置を、図面を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態の制振装置は、図１に示すように、自動車等の車両に搭載されるものであり、座席ｓｔ等の制振すべき位置ｐｏｓに設けた加速度センサ等の振動検出手段１と、所定の質量を有する補助質量２ａを振動させることによりリニアアクチュエータ加振振動Ｖｉ２を発生するリニアアクチュエータ２０を用いた加振手段２と、振動発生源ｇｎであるエンジンの点火パルス信号と振動検出手段１からの振動検出信号とを入力し，加振手段２で発生させたリニアアクチュエータ加振振動Ｖｉ２が加振手段から振動検出手段までの加振伝達特性Gを経由して，制振すべき位置ｐｏｓへ伝達させることにより制振すべき位置ｐｏｓに相殺振動Ｖｉ４を発生させる制御手段３とを有し、車体フレームｆｒｍにマウンタｇｎｍを介して搭載されたエンジン等の振動発生源ｇｎで生じるエンジン振動Vi１が，振動発生源から振動検出手段１までの伝達特性G’を経由し到達した源振動Ｖｉ３と相殺振動Ｖｉ４とが振動検出手段ｐｏｓで重なり，相殺することで位置ｐｏｓでの振動が低減するものである。
【００２１】
振動検出手段１は、加速度センサ等を用いてエンジンの主振動方向と同一方向の主振動を検出し、検出加振振動ｓｇ｛＝Ａ１sin（θ＋φ）｝、θ＝ωｔを出力する。
【００２２】
リニアアクチュエータ２０は、図２に示すように、永久磁石を備える固定子２２を車体フレームｆｒｍに固定し、抑制するべき振動方向と同方向の往復動（図２の紙面では上下動）を可動子２３に行わせるようにしたレシプロタイプのものである。ここでは、車体フレームｆｒｍの抑制すべき振動の方向と可動子２３の往復動方向（推力方向）とが一致するように、車体フレームｆｒｍに固定される。可動子２３は補助質量２１とともに軸２５に取り付けられ、この軸２５は可動子２３及び補助質量２１を推力方向に移動可能なように板バネ２４を介して固定子２２に支持されている。リニアアクチュエータ２０と補助質量２１によって、動吸振器が構成されていることになる。
【００２３】
リニアアクチュエータ２０を構成するコイル（図示せず）に交流電流（正弦波電流、矩形波電流）を流した場合、コイルに所定方向の電流が流れる状態では、磁束が、永久磁石においてＳ極からＮ極に導かれることにより、磁束ループが形成される。その結果、可動子２３は、重力に逆らう方向（上方向）に移動する。一方、コイルに対して所定方向とは逆方向の電流を流すと、可動子２３は、重力方向（下方向）に移動する。可動子２３は、交流電流によるコイルへの電流の流れの方向が交互に変化することにより以上の動作を繰り返し、固定子２２に対して軸２５の軸方向に往復動することになる。これにより、軸２５に接合されている補助質量２１が上下方向に振動することになる。可動子２３は図示しないストッパによって動作範囲が規制されている。リニアアクチュエータ２０と補助質量２１とによって構成される動吸振器は、アンプ６から出力される電流制御信号ｓｓに基づいて、補助質量２１の加速度を制御して制振力を調節することにより、車体フレームｆｒｍに発生する振動を相殺して振動を低減することができる。
【００２４】
制御手段３は、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３を的確に相殺する相殺振動Ｖｉ４を制振すべき位置ｐｏｓに発生させるために、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した源振動Ｖｉ３を模擬した疑似振動Ｖｉ３’を適応制御アルゴリズムを用いて算出し、算出した疑似振動Ｖｉ３’に基づいて加振手段２を通じて制振すべき位置ｐｏｓに相殺振動Ｖｉ４を発生させる。また、制御手段３は、加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した相殺振動Ｖｉ４と振動Ｖｉ３との相殺誤差として残る残留振動（誤差振動）（Ｖｉ３＋Ｖｉ４）を振動検出手段１で検出し、検出した相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応させて疑似振動を真値に収束させる制振制御を行う。
【００２５】
先ず、図１〜図３等に基づいて、伝達特性を考慮しない場合の制御系について説明すると、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）に基づき振動相殺信号の制振電流指令Ｉａを生成し、これに基づいてリニアアクチュエータ２０に電流制御信号ｓｓを入力することで、制振すべき位置ｐｏｓに振動発生源ｇｎからの振動Ｖｉ３に対し逆相となる相殺振動Ｖｉ４を加振手段２を通じて発生させる。振動発生源ｇｎで生ずる振動Ｖｉ１に関連する振動としてのエンジンの点火パルス信号に基づいて制振すべき位置ｐｏｓでの振動Ｖｉ３の周波数を推定し、算出された認識周波数ｆを基本電気角算出手段５１に入力して基本電気角θを算出する。基準波生成手段５２は、算出された基本電気角θに基づいて、基準波である正弦波ｓｉｎθ及び余弦波ｃｏｓθを生成する。
【００２６】
加振手段２によって制振すべき位置に振動が伝達され、加算器で表現される相殺部６４で源振動が相殺されて、残留振動が残る。振動検出手段１により検出した残留振動すなわち検出加振振動ｓｇ｛＝Ａ１sin（θ＋φ）｝は、乗算器５３において２μ（収束係数μの２倍）と乗算された後、乗算器５４、５５において基準正弦波sinθあるいは基準余弦波cosθと乗算され、積分器５６、５７において演算毎に前回値に加算する形で積分される。その演算結果は、適応制御における適応フィルタ係数Re、Imとして算出され、（Ｒｅ、Ｉｍ）＝（Ａ１´cosφ´、Ａ１´sinφ´）と表すことができる。また、適応フィルタ係数Reを横軸、Imを縦軸にとると、図４のように、それぞれ、ベクトルＶｅ２Ａ、Ｖｅ３Ａと表すことができる。このとき、ベクトルＶｅ２ＡとＶｅ３Ａの合成ベクトル（以降、指令ベクトルＶｅ１Ａ）は、Ｖｅ１Ａとなる。
【００２７】
一方，基本電気角θに対し，伝達特性位相誤差ΔΦを減算した補正電気角（θ−ΔΦ）に基づいて，補正基準波生成手段６１は補正正弦波sin（θ−ΔΦ）および補正余弦波cos（θ−ΔΦ）を生成する。
【００２８】
算出された適応フィルタ係数Re，Imに対し，補正余弦波，補正正弦波を各々乗算し，その結果を加算器６０において加算し，マイナス１を乗ずることで、検出加振振動ｓｇの逆相正弦波信号としての振動相殺信号の制振電流指令Ｉａ｛＝−１×Ａ１´sin（θ＋φ´）｝を生成する。積分を繰り返すと、Ａ´、φ´が真値Ａ、φに対応する値に収束するにつれて、振動の相殺が進むが、基本周波数ｆや位相θは絶えず変化しているため、常に変化に追従する形で制御が行われる。
【００２９】
上述したように、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）に対して補正正弦波sin（θ−ΔΦ）及び補正余弦波cos（θ−ΔΦ）をそれぞれ乗算した後に足し合わせると疑似振動Ａ１’ｓｉｎ（θ＋φ’−ΔΦ）となる。ここで、実際には加振手段２による振動が制振すべき位置ｐｏｓに伝達するまでの間に伝達特性の位相成分を補償する必要があり，伝達特性補償手段６１において、基準波に振幅成分及び位相成分の逆伝達特性（逆伝達関数）を加味した伝達特性補償信号を生成しているが，説明を簡単にするため図示していない。具体的には、周波数に対応した逆伝達関数の振幅成分が予め記憶されており、認識周波数ｆに基づいて逆伝達関数の振幅成分１／Ｇを特定し、それが疑似振動に乗算される。また，同様に周波数に対応した逆伝達関数の位相成分Ｐが予め記憶されており、補正電気角θ-ΔΦに対し，認識周波数ｆに基づいて算出された逆伝達関数の位相成分Ｐを加える。
【００３０】
以下、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）に基づく振動相殺信号に対して、位相成分Ｐの逆伝達特性を加味した内容を説明し、振幅成分の逆伝達関数１／Ｇを加味した内容については説明を省略する。したがって、伝達特性補償手段６１において、認識周波数ｆに基づいて逆伝達特性の位相成分Ｐが特定された場合、後述する位相誤差Δφが生じていないときには、逆伝達特性の位相成分Ｐが加味された伝達特性補償信号として、正弦波ｓｉｎ（θ＋Ｐ）及び余弦波ｃｏｓ（θ＋Ｐ）が生成される。振幅成分１／Ｇは考慮していないため図３には示されていない。この伝達特性補償信号が、乗算器５８、５９で適用フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）に基づく振動相殺信号に乗算した後に足し合わせることで、最終的に出力される振動相殺信号Ａ１´ｓｉｎ（θ＋Ｐ）となる。この伝達特性を特定する位相成分Ｐが実際の車両の伝達特性に一致し、振動相殺信号の電気角θ＋φが実際の制振すべき位置ｐｏｓでの振動の電気角θ＋φと一致していれば、制振すべき位置ｐｏｓでの振動は０に近づくはずである。
【００３１】
しかしながら、前述したように振動伝達特性は経年変化するものであり、例えば、図３に示すように、加算器で表現される位相変化入力部６２で伝達特性位相誤差Δφが入力され、振動伝達特性の位相成分が伝達特性位相誤差Δφだけシフトしている場合、その状態において、適応制御アルゴリズムが働き、疑似振動を真値に収束させる制振制御が行われる。
【００３２】
したがって、伝達特性補償手段６１において、逆伝達特性の位相成分Ｐが加味された位相差補償信号として、正弦波ｓｉｎ（θ＋Ｐ−Δφ）及び余弦波ｃｏｓ（θ＋Ｐ−Δφ）が生成されたと同じことになる。Ｐは逆伝達特性の位相成分であるため相殺信号の伝達時に相殺されるが、−Δφは、ブロック線図上は振動相殺信号の出力前の位置に描いているが、実際には相殺信号の伝達時に生じる誤差であり、制御上認識されていない。
【００３３】
したがって、この位相誤差Δφを考慮した制御ブロック上では、乗算器５８、５９において、適用フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）＝（Ａ１´cosφ´、Ａ１´sinφ´）に対し、それぞれ、位相の逆伝達関数を加味した位相差補償信号ｓｉｎ（θ＋Ｐ−Δφ）及びｃｏｓ（θ＋Ｐ−Δφ）を乗算し、その結果を加算器６０において加算して、検出加振振動ｓｇの疑似振動Ｖｉ３’｛＝ Ａ１´sin（θ＋φ´＋Ｐ−Δφ）｝を生成する。疑似振動Ｖｉ３’に乗算器６３で−１を乗算することにより、逆相正弦波信号としての相殺振動Ｖｉ４の制振電流指令Ｉａ｛＝−Ａ１´sin（θ＋φ´＋Ｐ＋Δφ）｝を生成する。
【００３４】
当初は、逆伝達関数の位相成分Ｐが０に近いため、制御がうまく機能する。すなわち、図１に示したように、この相殺振動Ｖｉ４の制振電流指令Ｉａがアンプ６を介して加振手段２に供給され、制振すべき位置ｐｏｓに相殺振動Ｖｉ４が発生される。加算器６４において、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３と、加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した相殺振動Ｖｉ４とが加算され、相殺振動Ｖｉ４と振動Ｖｉ３との相殺誤差として残る残留振動が振動検出手段１により検出される。その後、振動伝達特性の位相成分Ｐが伝達特性位相誤差Δφだけシフトした状態において、検出された相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応させて疑似振動を真値に収束させる制振制御を行う。
【００３５】
その後、車体を構成する樹脂やバネ等の経年変化により振動伝達特性の位相成分Ｐが変化すると、システムの振動伝達特性と適応制御アルゴリズム内の逆伝達特性に乖離ができる。例えば、制振しようとする位置ｐｏｓに伝わった源振動の正弦波の振動Ｖｉ３に対して、これを打ち消すべく同じ振幅で極性の反転した相殺振動Ｖｉ４が制振しようとする位置ｐｏｓに伝わっても、図５に示すように、Ｖｉ４がＶｉ４´の位相に変化して、両正弦波の位相が位相誤差Δφ分だけずれているため、残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４´）が残り、位相誤差Δφが大きくなるに従って残留振動も増加する。これにより、指令ベクトルＶｅ１Ａによる制振効果が低減し、乗り心地の低下につながる。よって、システムの振動伝達特性の位相誤差を推定する際、位相誤差Δφが、適応制御が安定して動作する領域（以降、適応制御系の安定領域）にあるかどうか把握することが求められる。
【００３６】
そこで、指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動に着目すると、システムの振動伝達特性の変化は、指令ベクトルＶｅ１Ａの変化として把握できる。すなわち、適用フィルタ係数は指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさ及び方向を示すものである。例えば、位相誤差Δφが１０ｄｅｇの時に振動が収束する際の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動と、位相誤差Δφが３０ｄｅｇの時に振動が収束する際の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は異なる。
【００３７】
そこで、図６に示すように、適応フィルタ係数可変手段３ａを設けて、適応フィルタ係数を算出する際の積分値(以降、適応フィルタ積分値)に積分値操作量βを乗算して、逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させる。図７は、伝達特性位相誤差Δφ＝０ｄｅｇが存在する状態で、一時的に、適応フィルタ積分値が１０％減少するように積分値操作量β（β＝０．９）を乗算したときの残留振動Ｅｒｒの時間応答（ａ）と指令ベクトルＶｅ１Ａのベクトル軌跡（ｂ）を示している。図８は、同様に、積分値が５％減少するように積分量操作量β（β＝０．９５）を乗算したときのもの、図９は、積分値が１０％増加するように積分量操作量β（β＝１．１）を乗算したときのもの、図１０は、積分値が５％増加するように積分量操作量β（β＝１．０５）を乗算したときのものである。図１２は、種々の位相誤差Δφが存在する状態において、一時的に、適応フィルタ積分値が５％増減するように積分量操作量βを乗算した時の指令ベクトルＶｅ１Ａのベクトル軌跡である。
【００３８】
図１３は積分操作量β（β＝１．０５）と積分操作量β（β＝０．９５）における指令ベクトルの安定化挙動の平均値を位相誤差ΔΦ毎にプロットしたものである。図より，原点から各位相誤差Δφに対応する指令ベクトルＶｅ１Ａを見ると、位相誤差Δφが小さい場合は指令ベクトルＶｅ１Ａ平均値が一定であるが，位相誤差Δφが大きい場合は指令ベクトルＶｅ１Ａ平均値が下がる傾向にある。この実施形態では、図１２に示すように、指令ベクトルＶｅ１Ａが、意図的に適応フィルタ積分値を５％増減されてベクトル軌跡が再収束する時のベクトルの大きさの平均値から指令ベクトルＶｅ１Ａの変動量を算出し、これを評価値Ｖ（これについては後述する）にすれば、位相誤差Δφが未知であっても、評価値Ｖから位相誤差Δφが不安定領域にあるかどうかを推定することができる。指令ベクトルＶｅ１Ａの変動量として、指令ベクトルＶｅ１Ａが、適応フィルタ係数が、意図的に逆伝達特性の適応フィルタ積分値を５％増減させたときのベクトルの大きさの平均値を扱ったが、例えば、積分値を５％減少させたときのベクトルの大きさの平均値を扱ってもよい。
【００３９】
本実施形態の制御手段３は、図１に示すように、適応フィルタ係数可変手段３ａと、変動量算出手段３ｂと、記憶手段３ｃと、安定性判定手段３ｄを設けて、適応フィルタ係数可変手段３ａによって、適応制御アルゴリズム内に記憶された積分操作量βを意図的に変動させて、加振手段２を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルＶｅ１Ａの変動量である評価値Ｖを算出し、記憶手段３ｃに記憶された指令ベクトルＶｅ１Ａの変動量である評価値Ｖと振動伝達特性の位相誤差との関係に基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する。
【００４０】
適応フィルタ係数可変手段３ａは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する。本実施形態では、図６に示すように、伝達経路上で位相誤差Δφが生じている状態に対して、積分値操作量βを一時的に系に加える。前述したように、制御ブロック上は、評価データを取るために、位相変化入力部６２で種々の位相変化を想定して入力し、その後に適応フィルタ係数可変手段３ａによって適応フィルタ係数を意図的に変動させて、指令ベクトルＶｅ１Ａの変化の様子を探る。
【００４１】
適応フィルタ係数可変手段３ａは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して、積分値操作量β（例えば、β＝０．９や１．０５など）を乗算可能である。なお、積分値操作量βを乗算するための信号は、例えば、適応フィルタ係数を急激に変動させるステップ状の信号であってもよいし、適応フィルタ係数を徐々に変動させるランプ状の信号であってもよい。
【００４２】
例えば、図７は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇを有する制御状態において、ｔ＝３．０時に、積分値操作量β＝０．９を入力したときの残留振動Ｅｒｒの時間応答（ａ）と、指令ベクトルＶｅ１Ａのベクトル軌跡（ｂ）を示している。適応フィルタ係数可変手段３ａは、適応フィルタ係数を意図的に変動させて、加振手段２を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさを変化させ、その際の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさ√（Ｒｅ２＋Ｉｍ２）の変動量を評価値Ｖとして算出し、その評価値Ｖに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を導出する。実際の車両走行時には、適応フィルタ係数を意図的に変動させて振動伝達特性の位相誤差Δφを推定する場合、図１４及び図１５は、その際のシーケンスであり、これについても後述する。
【００４３】
車両走行時の適応フィルタ係数可変手段３ａは、制振装置が搭載された車両が、例えば、アイドリング状態である場合または車両が定速走行状態や一定の緩加速・緩減速状態である場合など、制振状態の安定時において、逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算することが望ましい。本実施形態において後述する評価時にも、制振状態の安定時において、逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する。
【００４４】
変動量算出手段３ｂは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算した際に、加振手段２を駆動する制振電流指令Ｉａの振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を算出する。本実施形態において、変動量算出手段３ｂは、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖとして、前述したように積分値操作量βを乗算したときに振動が収束する際のベクトル挙動の程度を示した指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさ√（Ｒｅ２＋Ｉｍ２）の平均値を利用して算出する。制振電流指令Ｉａに対応する指令ベクトルＶｅ１Ａは、例えば、加算器６０における加算過程でピックアップすることができる。
【００４５】
記憶手段３ｃは、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化、すなわち、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量と位相誤差Δφの変化量の関係を記憶する。本実施形態において、記憶手段３ｃは、図１４に示すように、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を記憶する。この評価値Ｖは、後述する図１４、［数１］、［数２］から算出される。
【００４６】
本実施形態において、振動が収束する際のベクトル挙動の程度を示した指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさ√（Ｒｅ２＋Ｉｍ２）の平均値を評価値Ｖとすると、以下の演算式で表される。
【数１】
2020051593.tif 000003
【００４７】
なお、本実施形態では、基準値振幅１００に対する基準が分かりやすいように、二乗和平方を適応している。したがって、この場合の演算式は以下である。
【数２】
2020051593.tif 000004
ここで、［数１］［数２］のｎは，積分値操作量βを乗算した直後からの制御サンプリングごとのカウント数である。
【００４８】
簡単にいえば、図１３は、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量と、そのときの位相誤差Δφとを、位相誤差Δφの値を種々に代えてプロットしたものである。
【００４９】
安定性判定手段３ｄは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖと、記憶手段３ｃに記憶された指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値と振動伝達特性の位相誤差Δφの変化とに基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する。
【００５０】
以下、本実施形態の制振装置において、システムの振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する方法について、図７〜図１６に基づいて説明する。まず、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動について説明する。本実施形態において、適応制御をＯＮすると、残留振動 Ｅｒｒがゼロになるように、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）が作用する。このＲｅ、Ｉｍの実軸Ｒｅ、虚軸ＩｍのＲｅ−Ｉｍ平面での挙動をベクトル挙動とする。
【００５１】
適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動について評価した。具体的には、振動伝達特性に特定の位相誤差Δφを持たせた状態で、適応制御により制振状態が安定した時に、ｔ＝３．０において、積分値操作量β＝０．９、０．９５、１．０５、１．１を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させた。
【００５２】
（評価条件）
・源振周波数            ：  １００Ｈｚ
・積分値操作量β        ：  ０．９ 、０．９５ 、１．０５ 、１．１
・伝達特性位相誤差Δφ  ：  ０ｄｅｇ
・源振振幅              ：  １００
【００５３】
図７〜図１０は、前述したように、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動の評価結果であって、振動伝達特性の位相誤差Δφ＝０ｄｅｇにおける試験結果を示している。図７(a)〜図１０(a)は、残留振動Ｅｒに関する時間応答を示している。図７(ｂ)〜図１０(ｂ)は、Ｒｅ−Ｉｍ平面における指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示している。
【００５４】
図７（ａ）〜図１０（ａ）に示すように、振動伝達特性の位相誤差Δφ＝０ｄｅｇにおいて、ｔ＝３．０で適応フィルタ積分値を５％、１０％増減するように積分値操作量βを乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させたとき、いずれにおいても残留振動Ｅｒｒが一時的に大きくなった後、０に再収束する。したがって、図７(a)〜図１０(a)から、積分値操作量βが同じであれば、制振効果の低下も同程度であることが確認できる。
【００５５】
図７(ｂ)の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動に示すように、ｔ＝３．０で適応フィルタ積分値を１０％減少するように積分値操作量β＝０．９を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させると、適応フィルタは、積分値操作量β＝０．９相当の外乱が入力されたとみなし、座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={１００、０}から座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={９０、０}へ向かうように挙動する。その後、座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={９０、０}から、上下に挙動しながら座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={１００、０}へ再収束する。
【００５６】
図７（ｂ）の積分値操作量β＝０．９を乗算した場合に対し、図９(ｂ)に示すように、積分値操作量β＝１．１を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させると、図７（ｂ）と逆の特性が見られることが確認できる。即ち、ｔ＝３．０で適応フィルタ積分値を１０％増加するように積分値操作量β＝１．１を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させると、適応フィルタは、積分値操作量β＝１．１相当の外乱が入力されたとみなし、座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={１００、０}から座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={１１０、０}へ向かうように挙動する。その後、座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={１１０、０}から、上下に挙動しながら座標{Ｒｅ，Ｉｍ}={１００、０}へ再収束する。
【００５７】
図１２は、種々の振動伝達特性の位相誤差Δφを有する制御状態において、安定状態から逆伝達特性の適応フィルタ係数に積分値操作量βを乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を示している。本実施形態では、安定状態から、逆伝達特性の適応フィルタ積分値が５％増減するように積分値操作量βを乗算して、適応フィルタ係数を意図的に変動させた。
【００５８】
図１２より、指令ベクトルＶｅ１Ａは、半径１００の円弧の座標{Ｒｅ，Ｉｍ}=１００{ｃｏｓΔφ、ｓｉｎΔφ}上から、乗算された積分値操作量βに応じて、円弧の半径方向に外れるように挙動する。その後、上下に挙動しながら、座標{Ｒｅ，Ｉｍ}=１００{ｃｏｓΔφ、ｓｉｎΔφ}へ再収束する。
【００５９】
また、位相誤差Δφが大きくなるにつれて、指令ベクトルＶｅ１Ａは、座標{Ｒｅ，Ｉｍ}=１００{ｃｏｓΔφ、ｓｉｎΔφ}上から外れてから再収束するまでのベクトル軌跡の移動量が大きくなっていることが分かる。ベクトル軌跡の移動量が大きいことは、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量が大きいことを意味する。
【００６０】
したがって、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動（軌跡の移動量の大きさ、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量など）に基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する。
【００６１】
本実施形態では、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する際、適応フィルタ積分値を５％増減するように積分値操作量βを乗算して、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を評価値Ｖとしている。
【００６２】
次に、種々の位相誤差を有する制御状態において、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動について説明する。本実施形態では、位相変化入力部６２で種々の位相誤差Δφを入力して、システムの振動伝達特性に種々の位相誤差Δφを有した状態で、適応制御をＯＮした後、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動について評価を行った。図１１は、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動の評価結果の一例である。この時の評価条件は、下記のとおりである。
【００６３】
（評価条件）
・源振周波数    ： １００Hz
・位相誤差Δφ  ： ０ｄｅｇ ，±３０ｄｅｇ ， ±５０ｄｅｇ
・積分値操作量β      ： −５％
【００６４】
図１１（ａ）は、正の位相誤差Δφ＝０ｄｅｇ，＋３０ｄｅｇ， ＋５０ｄｅｇを有する適応制御系において、適応フィルタ積分値を５％減少させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの時間応答を示している。また、図１１（ｂ）は、負の位相誤差Δφ＝０ｄｅｇ，−３０ｄｅｇ， −５０ｄｅｇを有する適応制御系において、適応フィルタ積分値を５％減少させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの時間応答を示している。なお、図１１においては、ｔ＝０のタイミングで、操作量β＝０．９５を乗算して、適応フィルタ積分値を５％減少させている。
【００６５】
図１１（ａ）に示すように、位相誤差Δφ＝３０ｄｅｇにおいて、適応フィルタ積分値を５％減少させた場合の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合と同様の収束挙動になる。よって、位相誤差Δφ＝３０ｄｅｇは、適応制御系の安定領域にあると判定できる。一方、位相誤差Δφ＝５０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合と異なり、オーバーシュートを伴う収束挙動となるので、位相誤差Δφ＝５０ｄｅｇは、適応制御系の安定領域にないと判定できる。また、図１１（ｂ）に示すように、位相誤差Δφ＝−３０ｄｅｇにおいて、適応フィルタ積分値を５％減少させた場合の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合と同様に収束挙動になるので、位相誤差Δφ＝−３０ｄｅｇは、適応制御系の安定領域にあると判定できる。一方、位相誤差Δφ＝−５０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合と異なりオーバーシュートを伴う収束挙動となるので、位相誤差Δφ＝５０ｄｅｇは、適応制御系の安定領域にないと判定できる。
【００６６】
なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、適応フィルタ積分値を５％減少させた場合の指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値の挙動を示しているが、適応フィルタ積分値を５％増加させた場合でも、同様に、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。
【００６７】
次に、種々の位相誤差を有する制御状態において、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値の変動について説明する。本実施形態において、図１３は、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を示している。
【００６８】
図１１のように、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合の指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動を基準にして、指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動が、オーバーシュートを伴う収束挙動になるかどうかにより、振動伝達特性の位相誤差が、適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。また、図１３のように、適用フィルタ積分値を５％減少させた場合、指令ベクトルＶｅ１Ａは、位相誤差Δφ＝０近傍において最も早く再収束して、位相誤差Δφの正負に関係なく、位相誤差Δφの絶対値が大きくなるほど再収束が遅くなる。よって、指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖは、位相誤差Δφ＝０近傍を頂点とした下に凸状の２次関数的な放物線になり、評価値Ｖと位相誤差Δφは相関関係にあることが認められる。したがって、図１３に示すように、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖから位相誤差Δφを推定して、その位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。
【００６９】
例えば、図１３において、適応フィルタ積分値を５％減少させた時の位相誤差Δφ＝０ｄｅｇ、−３０ｄｅｇ、−５０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値をＶ０、Ｖ１、Ｖ２とする。また、図１１により、位相誤差Δφ＝−３０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合と同様の収束挙動になるので、位相誤差Δφ＝−３０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖ１は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖ０と同様の変動量となり、位相誤差Δφ＝−３０ｄｅｇは、適応制御系の安定領域にあると判定できる。一方、位相誤差Δφ＝−５０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの挙動は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇの場合と異なり、オーバーシュートを伴う収束挙動になるので、位相誤差Δφ＝−５０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖ２は、位相誤差Δφ＝０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖ０と異なる変動量となり、位相誤差Δφ＝−５０ｄｅｇは、適応制御系の安定領域にないと判定できる。よって、指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値から、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。
【００７０】
このように、本実施形態では、システムの振動伝達特性が経年等によって変化し、振動伝達特性の位相成分が変化したとしても、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。よって、例えば、振動伝達特性の位相誤差を推定して補正する際、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定して推定を行うことにより、適応制御を制御破綻させずに補正ができる。
【００７１】
なお、指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定していたが、他の方法でも判定可能である。例えば、残留振幅Ｅｒｒの振幅率を１００％以下に持続できなくなる状態に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定してもよい。この場合、位相誤差Δφ＝±６０ｄｅｇにおける指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定することになる。また、この状態に安全率などを考慮した位相誤差Δφ（例えば、Δφ＝±５５ｄｅｇなど）に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定してもよい。
【００７２】
また、適用フィルタ積分値を減少させた場合と同様に、適用フィルタ積分値を増加させた場合でも、指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。この場合、図１３に示すように、適用フィルタ積分値を５％増加させた場合、指令ベクトルＶｅ１Ａは、位相誤差Δφ＝０近傍において最も早く再収束して、位相誤差Δφの正負に関係なく、位相誤差Δφの絶対値が大きくなるほど再収束が遅くなる。よって、指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖは、位相誤差Δφ＝０近傍を頂点とした上に凸状の２次関数的な放物線となり、適用フィルタ積分値を減少させた場合と同様に、評価値Ｖと位相誤差Δφは相関関係にあることが認められる。
【００７３】
本実施形態において、指令ベクトルＶｅ１Ａの評価値Ｖを算出する方法について、図１４に基づいて説明する。
【００７４】
ステップＳ１において、認識周波数が安定している（制振状態が安定している）か否かを判定する。認識周波数が安定している場合、ステップＳ２において、適応フィルタ係数可変手段３ａにより、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性において、適応フィルタ積分値に対して、積分値操作量β（例えば、β＝０．９）を乗算して、適応フィルタ係数を意図的に変動させる。ステップＳ３において、適応フィルタ係数を意図的に変動させた直後からの制御サンプリングごとのカウント数をｍ＝１に設定し、ステップＳ４において、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさ√（Ｒｅ２＋Ｉｍ２）を算出する。
【００７５】
その後、ステップＳ５において、適応フィルタ係数を意図的に変動させた直後からの制御サンプリングごとのカウント数ｍがｎと同一（ｍ＝ｎ）であるか否かについて判定する。カウント数ｍがｎと同一でない場合、ステップＳ６において、ｍを１だけ増加させ（ｍ＝ｍ＋１）、ステップＳ４に移行する。ステップＳ５において、ｍがｎと同一（ｍ＝ｎ）である場合、ステップＳ７において、変動量算出手段３ｂにより、適応フィルタ係数を意図的に変動させた際の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖを算出する。その後、評価値Ｖを記憶手段３ｃに記憶して終了する。
【００７６】
本実施形態において、指令ベクトルＶｅ１Ａ評価値Ｖに基づいて、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する方法を図１５に基づいて説明する。
【００７７】
本実施形態では、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖと記憶手段３ｃに記憶された指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を表す評価値Ｖｒｅｆとを比較しながら、評価値Ｖと評価値Ｖｒｅｆが一致するまで繰り返し行うことにより、位相誤差Δφを推定する場合を説明する。
【００７８】
ステップＳ１０１において、回数ｉ＝１を設定し、ステップＳ１０２において、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ積分値に対して積分値操作量β（例えば、β＝０．９）を乗算した際の評価値Ｖを算出する。評価値Ｖの算出方法は、図１５に基づいて上述した方法を使用する。その後、ステップＳ１０３において、回数ｉ≧２、且つ、評価値Ｖ（ｉ）と評価値Ｖ（ｉ−１）の符号が異なるか否かが判定される。したがって、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７において、ステップＳ１０２により算出した評価値Ｖに対応した位相誤差Δφが打ち消されるように逆伝達特性の位相成分ＰをΔＰずつシフトさせると共に、回数ｉを１ずつ増加させながら、評価値Ｖの符号が、正から負、または、負から正に変化するまで繰り返す。
【００７９】
具体的には、ステップＳ１０２で算出した評価値Ｖが正の値の場合、逆伝達特性の位相成分Ｐを−ΔＰだけシフトさせて、回数ｉを１ずつ増加させた後、ステップＳ１０２に移行して、評価値Ｖを算出する。これに対して、ステップＳ１０２で算出した評価値Ｖが負の値の場合、逆伝達特性の位相成分Ｐを＋ΔＰだけシフトさせて、回数ｉを１ずつ増加させた後、ステップＳ１０２に移行して、評価値Ｖを算出する。
【００８０】
上述の具体例について、振動伝達特性の位相誤差Δφが正の値であるときに、その位相誤差Δφを推定する場合を図１６に基づいて説明する。図１６では、回数ｉ＝１において算出した評価値Ｖ（１）は正の値であることから、逆伝達特性の位相成分Ｐを−ΔＰだけシフトさせて、回数ｉを１だけ増加させて、回数ｉ＝２において評価値Ｖ（２）を算出する。評価値Ｖ（２）は正の値であることから、逆伝達特性の位相成分Ｐを−ΔＰだけシフトさせて、回数ｉを１だけ増加させて、回数ｉ＝３において評価値Ｖ（３）を算出する。同様に、回数ｉ＝３、４、５において算出した評価値Ｖ（３）、Ｖ（４）、Ｖ（５）はいずれも正の値であることから、逆伝達特性の位相成分Ｐの−ΔＰシフトと、評価値Ｖの算出を繰り返す。回数ｉ＝６において算出した評価値Ｖ（６）は負の値であり、評価値Ｖの符号が正から負に変化している。したがって、回数ｉ＝５の評価値Ｖ（５）と回数ｉ＝６の評価値Ｖ（６）の符号が異なることから、ステップＳ１０８に進む。
【００８１】
ステップＳ１０８において、評価値Ｖ（ｉ）が評価値Ｖ（ｉ−１）より０に近いか否かを判定し、ステップＳ１０９、Ｓ１１０において、評価値Ｖ（ｉ）と評価値Ｖ（ｉ−１）とで０に近い方に基づいて位相誤差Ｔｍｐを算出する。その後、ステップＳ１１１において算出した位相誤差Ｔｍｐに対してオフセット処理を行うことにより、振動伝達特性の位相誤差Δφの推定が終了する。
【００８２】
図１６の具体例では、評価値Ｖ（５）と評価値Ｖ（６）の符号が異なり、評価値Ｖ（６）が評価値Ｖ（５）より０に近いことから、位相誤差Ｔｍｐ＝（６−１）×ΔＰが算出して、振動伝達特性の位相誤差Δφが推定される。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の制振装置は、振動発生源ｇｎで生じる振動と加振手段２を通じて発生させる相殺振動Ｖｉ４とを制振すべき位置ｐｏｓで相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３を相殺するために必要な疑似振動Ｖｉ３’を算出し、算出した疑似振動Ｖｉ３’に基づいて相殺振動Ｖｉ４を加振手段２を通じて制振すべき位置ｐｏｓに発生させ、発生した相殺振動Ｖｉ４と振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３との相殺誤差として残る残留振動を検出し、検出した相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応するものであり、加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓまで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、相殺振動Ｖｉ４が疑似振動Ｖｉ３’に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置であって、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する適応フィルタ係数可変手段３ａと、適応フィルタ係数可変手段３ａにより積分値操作量βを乗算した際に、加振手段２を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を算出する変動量算出手段３ｂと、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化を予め記憶した記憶手段３ｃを備える。
【００８４】
本実施形態の制振装置の安定性判別方法は、振動発生源ｇｎで生じる振動と加振手段２を通じて発生させる相殺振動Ｖｉ４とを制振すべき位置ｐｏｓで相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３を相殺するために必要な疑似振動Ｖｉ３’を算出し、算出した疑似振動Ｖｉ３’に基づいて相殺振動Ｖｉ４を加振手段２を通じて制振すべき位置ｐｏｓに発生させ、発生した相殺振動Ｖｉ４と振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３との相殺誤差として残る残留振動を検出し、検出した相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応するものであり、加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓまで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、相殺振動Ｖｉ４が疑似振動Ｖｉ３’に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置の安定性判定方法であって、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する適応フィルタ係数可変ステップと、適応フィルタ係数可変ステップにより積分値操作量βを乗算した際に、加振手段２を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量を算出する変動量算出ステップと、変動量算出ステップにより算出された指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量と、記憶手段３ｃに記憶された指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定ステップとを備える。
【００８５】
これにより、本発明に係る制振装置及び制振装置は、適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）が増減された際の指令ベクトルＶｅ１Ａの再収束挙動から当該指令ベクトルＶｅ１Ａの平均値を表す評価値Ｖを算出し、その評価値Ｖに基づいて、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定することが可能となる。
【００８６】
本実施形態の車両は、本発明の制振装置を備えたことにより、乗員に快適な乗り心地を提供できる。
【００８７】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００８８】
上記実施形態では、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさに基づいた評価値Ｖとして、振動が収束する際のベクトル挙動を示した指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさ√（Ｒｅ２＋Ｉｍ２）の平均値を算出したが、指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさに基づいた評価値は、これに限られない。
【００８９】
上記実施形態では、適応フィルタ積分値を５％増減させる積分値操作量βを乗算したときの指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさの平均値を表す評価値Ｖに基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定したが、適応フィルタ積分値を増減させる操作量βは、これに限られない。
【００９０】
上記実施形態では、位相誤差Δφが、適応制御系の安定限界以下であるか否かを判定する際に、適応フィルタ係数可変手段３ａにより適応フィルタ積分値に対して積分値操作量βを乗算し、適応フィルタを変動させる場合を説明したが、制振装置として、制振状態の悪化などで電流指令が電流上限クランプ値まで増加した際、すなわちＲｅ，Ｉｍの何れかがクランプ値に掛った際に、電流指令が電流上限クランプ値まで増加した不安定状態を解消するために、適応フィルタ積分値を減らしてＲｅ，Ｉｍを減少させる制御が行われるものがある。この制振装置においては、電流指令が電流上限クランプ値まで増加した不安定状態を解消するための制御が行われた際に、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定してもよい。
【００９１】
上記実施形態では、制振装置が、安定性判定手段３ｄを有しているが、制振装置は、適応フィルタ係数可変手段３ａと変動量算出手段３ｂと記憶手段３ｃとを有し、安定性判定手段３ｄを有しないものであってよい。したがって、制振装置において、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定されないが、記憶手段３ｃに記憶された指令ベクトルＶｅ１Ａの大きさに基づいた評価値Ｖに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を使用することにより、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定することが可能となって、本発明の効果が得られる。
【符号の説明】
【００９２】
１  振動検出手段
２  加振手段
３  制御手段
３ａ  適応フィルタ係数可変手段
３ｂ  変動量算出手段
３ｃ  記憶手段
３ｄ  安定性判定手段
【図１】
2020051593.tif 000005
【図２】
2020051593.tif 000006
【図３】
2020051593.tif 000007
【図４】
2020051593.tif 000008
【図５】
2020051593.tif 000009
【図６】
2020051593.tif 000010
【図７】
2020051593.tif 000011
【図８】
2020051593.tif 000012
【図９】
2020051593.tif 000013
【図１０】
2020051593.tif 000014
【図１１】
2020051593.tif 000015
【図１２】
2020051593.tif 000016
【図１３】
2020051593.tif 000017
【図１４】
2020051593.tif 000018
【図１５】
2020051593.tif 000019
【図１６】
2020051593.tif 000020