(57)【要約】【課題】バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが変化した場合であっても、その変化の影響を受けることなく適切な加振力を出力することができる能動型防振装置１を提供する。【解決手段】能動型防振装置１は、コイルへの電流通電量に応じた加振力を発生する加振器１５を備える。さらに、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ｙを生成する制御信号生成部１２と、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎに応じて周期性制御信号ｙを補正する補正部１３を備える。そして、バッテリＢｔと加振器１５との間に接続され、且つ、補正部１３により補正された周期性制御信号ｙ１及びバッテリＢｔの出力電圧Ｖｎに基づき加振器１５の電流通電量を可変にして加振器１５を駆動する駆動部１５を備える。【選択図】図１
2006349029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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生成する制御信号生成部と、
バッテリの出力電圧に応じて前記制御信号生成部により生成された前記周期性制御信号を補正する制御信号補正部と、
前記バッテリと前記電磁アクチュエータとの間に接続され、且つ、前記制御信号補正部により補正された前記周期性制御信号及び前記バッテリの出力電圧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部と、
を備えることを特徴とする能動型防振装置。
【請求項２】
前記制御信号補正部は、前記バッテリの出力電圧が大きいほど前記制御信号生成部により生成された前記周期性制御信号を小さく補正し、前記バッテリの出力電圧が小さいほど前記制御信号生成部により生成された前記周期性制御信号を大きく補正する請求項１記載の能動型防振装置。
【請求項３】
前記制御信号補正部は、前記制御信号生成部により生成された前記周期性制御信号に対して前記バッテリの出力電圧の逆数に比例するように補正する請求項２記載の能動型防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジン等の振動の伝達を能動的に抑制する能動型防振装置には、エンジンマウントなどに搭載された電磁アクチュエータを能動的に駆動することにより、エンジン等の振動の伝達を抑制するものがある（例えば、特許文献１参照）。電磁アクチュエータの駆動は、更新されたフィルタ係数により振幅補償及び位相補償された周期性制御信号に基づいて行われる。そして、フィルタ係数は、例えば、エンジンの回転数を検出する回転検出器から出力される周期性のパルス信号の角周波数と予め記憶されたマップデータとを用いて、フィルタ係数が変更されている。つまり、この場合の周期性制御信号は、角周波数及びマップデータに基づいて生成されている。
【０００３】
ところで、能動型防振装置の電磁アクチュエータを備えるエンジンマウントの周囲の温度変化によって、電磁アクチュエータ等のインピーダンスが変化するため、周期性制御信号の生成に用いるフィルタ係数が最適値からずれることになり、制御にバラツキが発生するという問題がある。
【０００４】
この問題に対して、特許文献１によれば、以下のように解決している。所定周波数毎に基準電流値を予め記憶しておく。そして、マップデータを用いて生成された周期性制御信号に相当する電流値と当該電流値の周波数に応じた基準電流値とを比較する。そして、両者の誤差が大きい場合には、基準電流値に基づいたフィルタ係数により周期性制御信号を再生成し、再生成された周期性制御信号を用いて電磁アクチュエータを駆動する。一方、両者の誤差が小さい場合には、既に生成された周期性制御信号を用いて電磁アクチュエータを駆動する。
【０００５】
これにより、エンジンマウントの周囲の温度変化による電磁アクチュエータ等のインピーダンスが変化した場合であっても、最適な周期性制御信号を生成できるので、適正な制御を行うことができるとされている。
【特許文献１】特開２００１−１７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、能動型防振装置の電磁アクチュエータに電圧を印加するバッテリは、一般にエンジンルーム内に配置されている。つまり、エンジンマウントの周囲の温度が変化するということは、バッテリの周囲の温度が変化することにもなる。もちろん、バッテリがエンジンルーム内に配置されていない場合であっても、バッテリの周囲の温度は変化することがある。そして、バッテリの周囲の温度変化に伴い、バッテリの出力電圧が変化する。例えば、バッテリの周囲の温度が低温時には、高温時に比べて、バッテリの出力電圧が低下する。
【０００７】
さらに、バッテリは、能動型防振装置の電磁アクチュエータを含む複数の車載部品に接続されている。例えば、バッテリは、能動型防振装置の電磁アクチュエータの他、エアコンディショナー、ヘッドライト、電動パワーステアリング装置などの種々の車載部品に電圧を印加している。従って、バッテリの出力電圧は、車載部品の使用状況に応じて変化する。
【０００８】
ここで、バッテリ周囲の温度変化や車載部品の使用状況に応じてバッテリの出力電圧の変化は、能動型防振装置の電磁アクチュエータによる加振力に影響を及ぼす。例えば、バッテリの出力電圧が低下した場合には、能動型防振装置の電磁アクチュエータによる加振力が低下する。このように、電磁アクチュエータは、バッテリの出力電圧の変化に伴い、適切な加振力を発生することができないおそれがある。電磁アクチュエータによる加振力が適切でないことにより、エンジンの振動の伝達を適切に抑制することができない。そのため、車両のＮＶ性能が悪化し、乗り心地を悪化することにつながる。さらに、バッテリの出力電圧の変化に伴い、エンジンの振動の伝達の適切に抑制することができたりできなかったりすることにより、乗員が感じるエンジンの振動・騒音が変化する。このように、乗員が感じるエンジンの振動・騒音が変化することによっても、乗り心地を悪化することにつながる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、バッテリの出力電圧が変化した場合であっても、適切な加振力を出力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】
【００１０】
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生成する制御信号生成部と、バッテリの出力電圧に応じて制御信号生成部により生成された周期性制御信号を補正する制御信号補正部と、バッテリと電磁アクチュエータとの間に接続され、且つ、制御信号補正部により補正された周期性制御信号及び前記バッテリの出力電圧に基づき電流通電量を可変にして電磁アクチュエータを駆動する駆動部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、駆動部は、例えば、制御信号補正部により補正された周期性制御信号に基づいてＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ変換部と、ＰＷＭ信号に基づき駆動して電磁アクチュエータ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る。つまり、スイッチング回路部のスイッチング素子は、実質的に、制御信号補正部により補正された周期性制御信号に応じたＰＷＭ駆動を行う。そして、スイッチング回路部は、バッテリに接続されている。つまり、駆動部から電磁アクチュエータへ供給される電流は、バッテリの出力電圧とスイッチング素子の駆動とにより決定される。すなわち、電磁アクチュエータの電流通電量は、制御信号補正部により補正された周期性制御信号とバッテリの出力電圧とにより決定される。このように、電磁アクチュエータの電流通電量は、バッテリの出力電圧の変化に影響する。
【００１２】
ところで、制御信号補正部は、バッテリの出力電圧に応じて制御信号生成部により生成された周期性制御信号を補正している。すなわち、補正された周期性制御信号は、バッテリの出力電圧の変化を考慮した信号となっている。これにより、駆動部から電磁アクチュエータへ供給される電流値がバッテリの出力電圧の変化の影響を受けないように、周期性制御信号を事前に補正することができる。そのため、電磁アクチュエータの電流通電量は、バッテリの出力電圧の変化の影響を受けないようにすることができる。つまり、バッテリ周囲の温度変化や車載部品の使用状況に応じてバッテリの出力電圧が変化した場合であっても、電磁アクチュエータは適切な加振力を発生することができる。
【００１３】
その結果、バッテリの出力電圧が変化したとしても、車両のＮＶ性能を良好にすることができ、乗り心地を向上することができる。さらに、乗員が感じるエンジンの振動・騒音が変化することを抑制することができ、このことからも乗り心地を向上することができる。
【００１４】
また、制御信号補正部は、バッテリの出力電圧が大きいほど制御信号生成部により生成された周期性制御信号を小さく補正し、バッテリの出力電圧が小さいほど制御信号生成部により生成された周期性制御信号を大きく補正するようにしてもよい。一般に、バッテリの出力電圧が小さいほど、駆動部から電磁アクチュエータへ供給される電流値は小さくなる。従って、バッテリの出力電圧が小さいほど周期性制御信号を大きく補正することにより、駆動部から電磁アクチュエータへ供給される電流値がバッテリの出力電圧の変化の影響を確実に受けないようにすることができる。
【００１５】
また、制御信号補正部は、制御信号生成部により生成された周期性制御信号に対してバッテリの出力電圧の逆数に比例するように補正するようにするとよい。このように非常に容易な演算により、制御信号生成部により生成された周期性制御信号に対して補正することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の能動型防振装置によれば、バッテリ周囲の温度変化や車載部品の使用状況に応じてバッテリの出力電圧が変化した場合であっても、電磁アクチュエータは、バッテリの出力電圧の変化の影響を受けることなく適切な加振力を発生することができる。その結果、バッテリの出力電圧が変化したとしても、車両のＮＶ性能を良好にすることができ、乗り心地を向上することができる。さらに、乗員が感じるエンジンの振動・騒音が変化することを抑制することができ、このことからも乗り心地を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、実施形態を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
【００１８】
（１）能動型防振装置１の構成
本実施形態の能動型防振装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、能動型防振装置１の構成を示すブロック図である。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）により発生す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。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、制御信号生成部１２と、補正部１３と、駆動部１４と、加振器１５と、加速度センサ１６とを備えている。
【００１９】
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。
【００２０】
制御信号生成部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の何れか一方を適宜選択する。そして、制御信号生成部１２は、マップ制御モード及び適応制御モードのうち選択されたモードにより、周期性制御信号ｙを生成する。マップ制御モードが選択された場合には、算出されたパルス信号の角周波数ωと予め記憶されたマップデータとに基づき、周期性制御信号ｙを生成する。また、適応制御モードが選択された場合には、算出されたパルス信号の角周波数ωと加速度センサ１６により検出された誤差信号ｅとに基づき、適応制御法により周期性制御信号ｙを生成する。これらの周期性制御信号ｙは、エンジンＥ／Ｇにより加速度センサ１６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。
【００２１】
補正部（制御信号補正部）１３は、制御信号生成部１２により生成された周期性制御信号ｙ及び電圧検出部２にて検出されたバッテリＢｔの出力電圧Ｖｎを入力する。そして、補正部１３は、数１に従って、周期性制御信号ｙを補正する。つまり、補正後の周期性制御信号ｙ１は、補正前の周期性制御信号ｙに対してバッテリＢｔの出力電圧を考慮した信号となっている。具体的には、補正後の周期性制御信号ｙ１は、補正前の周期性制御信号ｙに対して、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎの逆数に比例する。
【００２２】
【数１】
2006349029.tif 000003
【００２３】
ここで、バッテリＢｔは、能動型防振装置１の他に、エアコンディショナー、ヘッドライト、電動パワーステアリング装置などの種々の車載部品に接続されている。従って、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎは、車載部品の使用状況に応じて適宜変化する。そして、例えば、数１における基準電圧Ｖｓｔを１３Ｖとした場合に、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが１３Ｖの場合には、補正前の周期性制御信号ｙと補正後の周期性制御信号ｙ１とは一致する。バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが例えば１０Ｖに低下した場合には、補正後の周期性制御信号ｙ１は、補正前の周期性制御信号ｙの約１．３倍に増加する。また、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが例えば１６Ｖに増加した場合には、補正後の周期性制御信号ｙ１は、補正前の周期性制御信号ｙの約０．８倍に減少する。
【００２４】
駆動部１４は、バッテリＢｔと加振器１５との間に接続されている。この駆動部１４は、補正部１３から出力される補正後の周期性制御信号ｙ１及びバッテリＢｔから印加される電圧に基づき、加振器１５を駆動する。この駆動部１４は、具体的には、ＰＷＭ変換部と、スイッチング回路部とから構成されている。ＰＷＭ変換部は、入力した補正後の周期性制御信号ｙ１に応じたデューティからなるＰＷＭ信号に変換する。スイッチング回路部は、複数のスイッチング素子を備えるブリッジ回路を構成し、両極をバッテリＢｔの両極に接続し、出力側を加振器１５に接続している。そして、ＰＷＭ変換部から出力されるＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子が駆動して、加振器１５に電流を供給する。
【００２５】
ここで、スイッチング回路部から加振器１５に供給される電流は、補正後の周期性制御信号ｙ１及びバッテリＢｔの出力電圧Ｖｎに応じて変化する。すなわち、スイッチング回路部から加振器１５に供給される電流は、補正後の周期性制御信号ｙ１にほぼ比例し、且つ、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎにほぼ比例する。つまり、加振器１５の電流通電量は、補正後の周期性制御信号ｙ１が大きいほど大きくなり、またバッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが大きいほど大きくなる。
【００２６】
ところで、補正後の周期性制御信号ｙ１は、上述したように、数１に従って補正される。すなわち、補正後の周期性制御信号ｙ１は、補正前の周期性制御信号ｙに対して、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎの逆数に比例する。一方、駆動部１４のスイッチング回路部が加振器１５に供給する電流は、補正後の周期性制御信号ｙ１及びバッテリＢｔの出力電圧Ｖｎにほぼ比例する。つまり、駆動部１４のスイッチング回路部が加振器１５に供給する電流は、補正前の周期性制御信号ｙにほぼ比例することになる。これは、補正部１３及び駆動部１４のスイッチング回路部におけるバッテリＢｔの出力電圧Ｖｎに対する関係が、相互に相殺されることによるものである。従って、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが変化した場合であっても、駆動部１４のスイッチング回路部が加振器１５に供給する電流は、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎの影響を受けることがない。
【００２７】
加振器（電磁アクチュエータ）１５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１５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１５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１５により発生する加振力を変化させることができる。そして、例えば、エンジンＥ／Ｇにより発生する振動と加振器１５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。
【００２８】
加速度センサ１６は、エンジンマウント２０のうちのエンジンフレームＥ／Ｆへの固定部位に取付けられている。つまり、加速度センサ１６は、エンジンマウント２０のうちのエンジンフレームＥ／Ｆ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１６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１５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１６は、この誤差信号ｅを制御信号生成部１２に出力する。この誤差信号ｅは、上述した制御信号生成部１２において適応制御モードが選択された際に用いられる。
【００２９】
（２）加振器１５及び加速度センサ１６を備えたエンジンマウント２０の詳細構成
次に、加振器１５及び加速度センサ１６を備えたエンジンマウント２０の詳細構成について図２を参照して説明する。図２は、エンジンマウント２０の断面図を示す。
【００３０】
図２に示すように、エンジンマウント２０は、第１取付金具２１と、第２取付金具２２と、本体ゴム弾性体２３と、加振板２４と、ダイヤフラム２５と、加振器１５と、加速度センサ１６とを有する。
【００３１】
第１取付金具２１は、エンジンＥ／Ｇに取付けられる部材である。第２取付金具２２は、略筒状からなり、エンジンフレームＥ／Ｆに取付けられる部材である。そして、第１取付金具２１と第２取付金具２２とは、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。
【００３２】
第２取付金具２２の内部で本体ゴム弾性体２３の図２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。また、第２取付金具２２の内部で加振板２４の図２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、容積変化が容易に許容される平衡室を形成している。そして、受圧室及び平衡室には、非圧縮性流体が封入されている。さらに、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。
【００３３】
そして、加振器１５であるソレノイドは、略円筒状のコア１５ａと、コア１５ａの中央に配置された略円柱状のプランジャ１５ｂとを有している。コア１５ａは、コイルが巻設され、第２取付金具２２の内周面であってダイヤフラム２５の図２の下方側に固定されている。プランジャ１５ｂは、コア１５ａに対して軸方向（図２の上下方向）に移動可能である。このプランジャ１５ｂの図２の上端側は、加振板２４に固定されている。つまり、コア１５ａのコイルへの電流通電量に応じて、プランジャ１５ｂを図２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１５ｂの軸方向への往復移動に伴い加振板２４が変形することにより、受圧室の圧力制御が行われる。そして、加振板２４を能動的に適切に変形させて受圧室の圧力を能動的に変化させることで、エンジンＥ／Ｇの振動がエンジンフレームＥ／Ｆ側へ伝達されないようにすることができる。
【００３４】
加速度センサ１６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１６は、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。
【００３５】
ここで、加振器１５のコイルへの電流通電量は、補正部１３を設けることにより、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎの変化の影響を受けないようにされている。従って、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが車載部品の使用状況等に応じて変化した場合であっても、加振器１５は適切な加振力を発生することができる。その結果、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが変化したとしても、車両のＮＶ性能を良好にすることができ、乗り心地を向上することができる。さらに、バッテリＢｔの出力電圧Ｖｎが変化することに起因した乗員が感じるエンジンの振動・騒音の変化を抑制することができ、乗り心地をより向上することができる。
【００３６】
（３）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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】能動型防振装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】エンジンマウント２０の断面図を示す。
【符号の説明】
【００３８】
１：能動型防振装置、  ２：電圧検出部、  １１：周波数算出部、  １２：制御信号生成部、  １３：補正部（制御信号補正部）、  １４：駆動部、  １５：加振器（電磁アクチュエータ）、  １６：加速度センサ、  ２０：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
【図１】
2006349029.tif 000004
【図２】
2006349029.tif 000005