(57)【要約】【課題】加振器に動作制限がある場合に、確実に適応制御を実行できる能動型制振装置を提供する。【解決手段】加振器３０が動作制限を有しないと仮定した場合に抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための評価点２０における振動を理想制御振動ｙ２（ｎ）とする。制御装置６０は、加振器３０に理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生させるための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する理想フィルタ係数更新部６９と、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と動作制限に対応する閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とに基づいて実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する係数リミッター７０と、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）に基づいて制御信号ｕ１（ｎ）を生成する制御信号生成部６２とを備える。【選択図】図１
2018036982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号ｕ１（ｎ）（ｎは時間ステップ）に基づいた制御振動ｙ１（ｎ）であって、自身の動作制限の範囲内において制限された前記制御振動ｙ１（ｎ）を発生させる加振器と、
評価点において、抑制対象振動ｄ（ｎ）に前記制御振動ｙ１（ｎ）を合成した誤差信号ｅ１（ｎ）を検出する誤差信号検出器と、
前記誤差信号ｅ１（ｎ）が小さくなるように適応制御により前記制御信号ｕ１（ｎ）を算出する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記加振器が前記動作制限を有しないと仮定した場合に前記抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための前記評価点における振動を理想制御振動ｙ２（ｎ）と定義し、前記加振器に前記理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生させるための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する理想フィルタ係数更新部と、
前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と前記動作制限に対応する閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とに基づいて実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する係数リミッターと、
前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）に基づいて前記制御信号ｕ１（ｎ）を生成する制御信号生成部と、
を備える、能動型制振装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記制御信号ｕ１（ｎ）と前記制御信号生成部から前記評価点までの経路の伝達関数の推定値である推定伝達関数Ｇｈとに基づいて、前記制御振動ｙ１（ｎ）の推定値である推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を算出する推定制御振動算出部と、
前記誤差信号ｅ１（ｎ）から前記推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を減算することにより、前記抑制対象振動ｄ（ｎ）の推定値である推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）を算出する推定抑制対象振動算出部と、
前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）に基づいて理想制御信号ｕ２（ｎ）を生成する理想制御信号生成部と、
前記理想制御信号ｕ２（ｎ）と前記推定伝達関数Ｇｈとに基づいて、仮想評価点における理想制御振動ｙ２（ｎ）を算出する理想制御振動算出部と、
前記仮想評価点において、前記推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）に前記理想制御振動ｙ２（ｎ）を合成した仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を算出する仮想誤差信号算出部と、
を備え、
前記理想フィルタ係数更新部は、前記仮想誤差信号ｅ２（ｎ）が小さくなるように適応制御により前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を算出する、請求項１に記載の能動型制振装置。
【請求項３】
前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）は、少なくとも振幅係数ａ１（ｎ）を含み、
前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）は、少なくとも振幅係数ａ２（ｎ）を含み、
前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、各前記振幅係数ａ１（ｎ），ａ２（ｎ）に対応する値であり、
前記係数リミッターは、
前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を記憶しており、
前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の前記振幅係数ａ２（ｎ）と前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とを比較し、
ａ２（ｎ）＜Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）の場合には、前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の前記振幅係数ａ２（ｎ）を前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の前記振幅係数ａ１（ｎ）として選択し、
Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）≦ａ２（ｎ）の場合には、前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の前記振幅係数ａ１（ｎ）として選択する、請求項１又は２に記載の能動型制振装置。
【請求項４】
前記加振器は、電磁式加振器であり、前記動作制限の範囲内としての温度上昇許容電流以下となるように制限され、
前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、前記温度上昇許容電流に対応する値に設定されている、請求項１−３の何れか一項に記載の能動型制振装置。
【請求項５】
前記加振器は、
往復移動する加振体と、
前記動作制限の範囲としての前記加振体の移動範囲を規制するストッパと、
を備える電磁式加振器であり、
前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、前記加振体が前記ストッパに接触するときの電流に対応する値に設定されている、請求項１−４の何れか一項に記載の能動型制振装置。
【請求項６】
前記能動型制振装置は、前記抑制対象振動ｄ（ｎ）の発生源の振動の周波数を算出する周波数算出部を備え、
前記制御信号生成部は、前記周波数と前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）とに基づいて前記制御信号ｕ１（ｎ）を生成し、
前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、前記周波数に応じて設定されており、
前記係数リミッターは、前記周波数、前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）及び前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）に基づいて、前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する、請求項１−５の何れか一項に記載の能動型制振装置。
【請求項７】
前記能動型制振装置は、前記加振器が設置される環境温度を検出する温度検出器を備え、
前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、前記環境温度に応じて設定されており、
前記係数リミッターは、前記環境温度、前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）及び前記閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）に基づいて、前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する、請求項１−６の何れか一項に記載の能動型制振装置。
【請求項８】
前記理想フィルタ係数更新部は、振幅及び位相を変数とするＤＸＨＳアルゴリズムを用いて、前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）における振幅係数及び位相係数を更新する、請求項１−７の何れか一項に記載の能動型制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、能動型制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの振動などを能動的に制振する装置が、特許文献１，２に記載されている。これらの装置は、適応制御により制御信号を生成し、加振器を駆動している。特許文献２には、適応制御として、例えば、ＤＸＨＳアルゴリズムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４４３７７号公報
【特許文献２】特許第５６７４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加振器は、適応制御により生成された制御信号に基づいて制御振動を発生する。しかし、加振器には、物理的な動作制限がある。例えば、加振器に流れる電流が定格電流を超えないように、電流制限をかける場合がある。また、加振器を構成する加振体が、ストッパにより移動範囲を規制される場合がある。
【０００５】
このように、加振器は、自身の動作制限によって、制御信号に応じた制御振動を発生しない場合が存在する。そのため、制御信号生成部が期待した制御振動と、加振器が実際に発生した制御振動とが異なり、評価点において、対象振動を効果的に抑制できないおそれがある。また、ＤＸＨＳアルゴリズムでは、二次経路（制御信号生成部から評価点までの経路）の伝達関数を予め同定して、二次経路の推定伝達関数を用いている。つまり、加振器が動作制限されて動作する場合には、二次経路の推定伝達関数が実際の二次経路の伝達関数とは異なり、適切に適応制御が動作しないおそれがある。
【０００６】
本発明は、加振器に動作制限がある場合に、確実に適応制御を実行できる能動型制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】
【０００７】
本発明に係る能動型制振装置は、制御信号ｕ１（ｎ）に基づいた制御振動ｙ１（ｎ）であって、自身の動作制限の範囲内において制限された前記制御振動ｙ１（ｎ）を発生させる加振器と、評価点において、抑制対象振動ｄ（ｎ）に前記制御振動ｙ１（ｎ）を合成した誤差信号ｅ１（ｎ）を検出する誤差信号検出器と、前記誤差信号ｅ１（ｎ）が小さくなるように適応制御により前記制御信号ｕ１（ｎ）を算出する制御装置とを備える。
【０００８】
前記制御装置は、前記加振器が前記動作制限を有しないと仮定した場合に前記抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための前記評価点における振動を理想制御振動ｙ２（ｎ）と定義し、前記加振器に前記理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生させるための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する理想フィルタ係数更新部と、前記理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と前記動作制限に対応する閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とに基づいて、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する係数リミッターと、前記実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）に基づいて前記制御信号ｕ１（ｎ）を生成する制御信号生成部とを備える。
【０００９】
上述したように、理想制御振動ｙ２（ｎ）は、加振器が動作制限を有しないと仮定した場合に、抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための評価点における振動である。つまり、理想制御振動ｙ２（ｎ）は、仮想的に算出された振動である。そして、理想フィルタ係数更新部は、この理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生するための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する。
【００１０】
つまり、理想フィルタ係数更新部は、誤差信号検出器が検出した誤差信号ｅ１（ｎ）そのものを小さくするような適応制御を行うのではなく、加振器に動作制限がないと仮定した場合に仮想的に得られる仮想誤差信号を小さくするような適応制御を行う。
【００１１】
しかし、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）そのものを用いて制御信号ｕ１（ｎ）を生成した場合には、当該制御信号ｕ１（ｎ）は、加振器の動作制限の範囲を超えた制御信号となるおそれがある。そこで、係数リミッターが、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を用いて実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出している。そして、制御信号生成部は、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）が考慮された実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を用いて、制御信号ｕ１（ｎ）を生成している。
【００１２】
従って、制御信号ｕ１（ｎ）に基づいて加振器が動作する場合、加振器は、確実に自身の動作制限の範囲内で動作することができる。そのため、制御信号生成部が期待した制御振動と、加振器が実際に発生した制御振動ｙ１（ｎ）とが、一致する。その結果、評価点において、抑制対象振動ｄ（ｎ）が確実に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】能動型制振装置のブロック図である。
【図２】能動型制振装置を構成する加振器の一例の軸方向断面図である。
【図３】係数リミッターに記憶される閾値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１．能動型制振装置１の構成）
能動型制振装置１は、周期性の抑制対象振動が発生する環境において、能動的に加振器３０を駆動することで、評価点２０における抑制対象振動を抑制する。例えば、能動型制振装置１は、振動発生源としてのエンジン１０（図１においては、「Ｅ／Ｇ」と記載）を有する自動車に搭載され、エンジンの駆動に起因して自動車を構成する防振対象部材が振動することを能動的に抑制する。防振対象部材は、例えば、エンジン１０を支持するエンジンフレームや、自動車のフロアパネル等である。つまり、能動型制振装置１は、エンジン１０によって発生される抑制対象振動が一次経路Ｗを介して評価点２０に伝達する場合に、評価点２０における振動を低減するための装置である。
【００１５】
以下、能動型制振装置１の構成について、図１を参照して説明する。能動型制振装置１は、加振器３０と、誤差信号検出器４０と、温度検出器５０と、制御装置６０とを備える。加振器３０は、能動的に制御振動ｙ１（ｎ）を発生する。加振器３０は、例えば、能動型エンジンマウントや能動型ダイナミックダンパなどを適用できる。
【００１６】
誤差信号検出器４０は、評価点２０において、抑制対象振動ｄ（ｎ）に制御振動ｙ１（ｎ）を合成した誤差信号ｅ１（ｎ）を検出する。誤差信号検出器４０は、評価点２０における振動を検出する振動センサ、例えば加速度センサである。ここで、添字の（ｎ）は、サンプリング数（時間ステップ）を表す添字である。評価点２０において、仮に、制御振動ｙ１（ｎ）が、抑制対象振動ｄ（ｎ）と同一振幅で且つ逆位相であるならば、誤差信号ｅ１（ｎ）がゼロとなる。
【００１７】
温度検出器５０は、加振器３０の近傍に設置され、加振器３０が設置される環境温度Ｔを検出する。制御装置６０は、エンジン１０の回転数を検出する回転数検出器１１から入力される周期性のパルス振動、誤差信号ｅ１（ｎ）、及び、環境温度Ｔに基づいて、周期性の制御信号ｕ１（ｎ）を生成する。ここで、加振器３０は、この制御信号ｕ１（ｎ）に基づいて駆動することにより、制御信号ｕ１（ｎ）に対応する制御振動ｙ１（ｎ）を発生する。そして、制御信号ｕ１（ｎ）は、誤差信号ｅ１（ｎ）が小さくなるように適応制御により算出される。
【００１８】
（２．加振器３０の構成）
加振器３０の構成について、図２を参照して説明する。ここでは、加振器３０は、能動型エンジンマウントを例にあげる。加振器３０は、図２に示すように、電磁式加振器である。つまり、加振器３０は、固定子３６ａに巻回されているコイルを備える。加振器３０は、コイルに流れる電流が定格電流以下となるように制限されている。ここで、定格電流には、コイルが発熱で破損する電流値である温度上昇許容電流と、インダクタンスの劣化が大きくなる電流値である直流重畳許容電流とがある。特に、コイルの破損を防止するために、加振器３０は、コイルに流れる電流が定格電流のうち温度上昇許容電流以下となるように設定されている。
【００１９】
また、加振器３０は、制御振動を発生するために往復移動する加振体３６ｂを備える。加振体３６ｂは、加振体用ストッパ３７により移動範囲を規制されている。つまり、加振器３０は、自身の動作制限の範囲内、すなわち、温度上昇許容電流による動作制限の範囲内且つストッパによる移動範囲の制限の範囲内において、制限された制御振動ｙ１（ｎ）を発生する。
【００２０】
この加振器３０は、例えば、特開２０１３−６１００１号公報に記載されている。加振器３０は、エンジン１０をエンジンフレームに対して支持する部材であり、加振体３６ｂを能動的に振動させることにより、エンジン１０の振動を能動的にエンジンフレームに伝達することを抑制する。
【００２１】
加振器３０は、第一取付金具３１と、第二取付金具３２と、本体ゴム弾性体３３と、弾性仕切板３４と、ダイヤフラム３５と、アクチュエータ３６と、加振体用ストッパ３７と、取付金具用ストッパ３８を備える。
【００２２】
第一取付金具３１は、エンジン１０側に取付けられる部材である。第二取付金具３２は、複数の部材により全体として筒状に形成され、防振対象部材としてのエンジンフレームに取付けられる部材である。そして、第一取付金具３１と第二取付金具３２とは、互いに離隔して対向配置されている。そして、第一取付金具３１と第二取付金具３２との間には本体ゴム弾性体３３が介装されており、第一取付金具３１と第二取付金具３２とは弾性的に連結されている。
【００２３】
第二取付金具３２の内部で本体ゴム弾性体３３の図２の下方側には、円盤状のゴム製からなる弾性仕切板３４が配置されている。この弾性仕切板３４と本体ゴム弾性体３３とにより、エンジン１０からの振動が入力される受圧室３４ａを形成している。また、第二取付金具３２の内部で弾性仕切板３４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３５が配置されている。このダイヤフラム３５と弾性仕切板３４とにより、容積変化が容易に許容される平衡室３４ｂを形成している。そして、受圧室３４ａ及び平衡室３４ｂには、非圧縮性流体が封入されている。さらに、受圧室３４ａと平衡室３４ｂとは、オリフィス通路により連通している。
【００２４】
そして、アクチュエータ３６は、固定子３６ａと、固定子３６ａに対して軸方向（図２の上下方向）に相対移動可能な加振体３６ｂとを備える。固定子３６ａは、円筒形状に形成されており、第二取付金具３２に固定されている。さらに、固定子３６ａは、コイルが巻回されている。
【００２５】
加振体３６ｂは、アーマチャを構成し、固定子３６ａの中心孔を軸方向に移動可能に配置されている。さらに、加振体３６ｂは、弾性仕切板３４に連結されている。つまり、固定子３６ａのコイルに周期性の電流を供給することにより、当該電流に応じた電磁力が発生し、当該電磁力により加振体３６ｂが固定子３６ａに対して軸方向に振動する。そして、加振体３６ｂの固定子３６ａに対する軸方向への振動することに伴い、弾性仕切板３４が変形する。このように、弾性仕切板３４の変形により、受圧室３４ａの圧力制御が行われる。つまり、弾性仕切板３４を能動的に適切に変形させて受圧室３４ａの圧力を能動的に変化させることで、エンジン１０の振動がエンジンフレーム側へ伝達されないようにすることができる。
【００２６】
加振体用ストッパ３７は、ゴムにより形成され、加振体３６ｂの下面に対向する位置にて、第二取付金具３２に固定されている。加振体用ストッパ３７は、加振体３６ｂが下方に大きく移動した場合に、加振体３６ｂの移動を規制する。この加振体用ストッパ３７は、加振体３６ｂを構成する円筒形状の加振体本体と加振体本体に連結されるロッドとのそれぞれを規制することができる。
【００２７】
取付金具用ストッパ３８は、第一取付金具３１と第二取付金具３２との相対変位を規制する。取付金具用ストッパ３８は、第一取付金具３１に取り付けられた一対のゴム板３８ａ，３８ｂにより構成される。一対のゴム板３８ａ，３８ｂの軸方向間には、第二取付金具３２から延在して形成された当接部３２ａが挟まれるように配置されている。つまり、第一取付金具３１と第二取付金具３２とが大きく相対移動した場合には、当接部３２ａが、一対のゴム板３８ａ，３８ｂに当接する。
【００２８】
（３．制御装置６０の概要）
制御装置６０は、振幅及び位相を変数とするＤＸＨＳアルゴリズムに基づく適応制御により、制御信号ｕ１（ｎ）の実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を更新する。ただし、制御信号ｕ１（ｎ）の実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）が、ＤＸＨＳアルゴリズムにより直接更新されるのではない。つまり、制御装置６０は、誤差信号検出器４０により検出される誤差信号ｅ１（ｎ）を小さくするように、ＤＸＨＳアルゴリズムを実行するのではない。
【００２９】
まずは、加振器３０に動作制限がないと仮定した場合に仮想的に得られる仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を小さくするように、ＤＸＨＳアルゴリズムを実行して、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を更新する。その後に、制御装置６０は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）に対して閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を考慮することで、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を決定する。閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を考慮した実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）により生成された制御信号ｕ１（ｎ）は、加振器３０が自身の動作制限の範囲内で動作できる信号となる。
【００３０】
（４．制御装置６０の構成）
制御装置６０の構成について、図１を参照して説明する。数式および図面において、推定値を意味する「＾」を用いるが、明細書の本文においては記載の都合上、推定値「ハット（＾）」は「ｈ」と記載する。
【００３１】
制御装置６０は、周波数算出部６１と、制御信号生成部６２と、推定制御振動算出部６３と、推定抑制対象振動算出部６４と、理想制御信号生成部６５と、理想制御振動算出部６６と、仮想誤差信号算出部６７と、推定伝達関数設定部６８と、理想フィルタ係数更新部６９と、係数リミッター７０とを備える。
【００３２】
周波数算出部６１は、抑制対象振動ｄ（ｎ）の発生源としてのエンジン１０による振動の周波数ｆを算出する。詳細には、周波数算出部６１は、エンジン１０の回転数を検出するための回転数検出器１１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６１は、入力されたパルス信号に基づいて、該パルス信号の周波数ｆを算出する。この周波数ｆが、エンジン１０により発生する振動の主成分の周波数となる。なお、この周波数ｆに２πを乗算した値は、角周波数ωとなる。そこで、周波数算出部６１は、角周波数ωを算出することもできる。
【００３３】
制御信号生成部６２は、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）に基づいて制御信号ｕ１（ｎ）を生成する。制御信号ｕ１（ｎ）は、例えば、式（１）のように表される正弦波信号である。式（１）において、ａ１（ｎ）は、振幅係数であり、φ１（ｎ）は、位相係数であり、ωは、周波数算出部６１で算出された角周波数であり、ｔ（ｎ）は、サンプリング時刻である。
【００３４】
【数１】
2018036982.tif 000003
【００３５】
ここで、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）は、式（２）に示すように、振幅係数ａ１（ｎ）及び位相係数φ１（ｎ）を含む。つまり、制御信号ｕ１（ｎ）は、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）及び位相係数φ１（ｎ）、並びに、エンジン１０による振動の周波数ｆに基づいて生成される。
【００３６】
【数２】
2018036982.tif 000004
【００３７】
推定制御振動算出部６３は、制御振動ｙ１（ｎ）の推定値である推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を算出する。詳細には、推定制御振動算出部６３は、式（３）に従って、制御信号ｕ１（ｎ）と二次経路の伝達関数Ｇの推定値である推定伝達関数Ｇｈとに基づいて、推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を算出する。二次経路は、制御信号生成部６２から評価点２０までの経路である。つまり、二次経路の伝達関数Ｇは、加振器３０の伝達関数と、加振器３０から評価点２０までの伝達関数Ｇ２とを含む。また、推定伝達関数Ｇｈは、加振器３０を駆動することによって、二次経路の伝達関数Ｇを予め同定することで得られる。推定伝達関数Ｇｈを同定する際には、このとき、加振器３０は、自身の動作制限の範囲内となるように駆動される。
【００３８】
【数３】
2018036982.tif 000005
【００３９】
推定抑制対象振動算出部６４は、抑制対象振動ｄ（ｎ）の推定値である推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）を算出する。詳細には、推定抑制対象振動算出部６４は、式（４）に従って、誤差信号ｅ１（ｎ）から推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を減算することにより推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）を算出する。
【００４０】
【数４】
2018036982.tif 000006
【００４１】
理想制御信号生成部６５は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）に基づいて理想制御信号ｕ２（ｎ）を生成する。理想制御信号ｕ２（ｎ）は、例えば、式（５）のように表される正弦波信号である。式（５）において、ａ２（ｎ）は、振幅係数であり、φ２（ｎ）は、位相係数であり、ωは、周波数算出部６１で算出された角周波数であり、ｔ（ｎ）は、サンプリング時刻である。
【００４２】
【数５】
2018036982.tif 000007
【００４３】
ここで、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）は、式（６）に示すように、振幅係数ａ２（ｎ）及び位相係数φ２（ｎ）を含む。つまり、理想制御信号ｕ２（ｎ）は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）及び位相係数φ２（ｎ）、並びに、エンジン１０による振動の周波数ｆに基づいて生成される。
【００４４】
【数６】
2018036982.tif 000008
【００４５】
理想制御振動算出部６６は、仮想評価点２１における理想制御振動ｙ２（ｎ）を算出する。仮想評価点２１とは、評価点２０に相当する評価点であって、制御装置６０において演算のみに用いる評価点である。理想制御振動ｙ２（ｎ）は、加振器３０が動作制限を有しないと仮定した場合に抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための評価点２０における振動である。そして、理想制御振動算出部６６は、式（７）に従って、理想制御信号ｕ２（ｎ）と推定伝達関数Ｇｈとに基づいて理想制御振動ｙ２（ｎ）を算出する。
【００４６】
【数７】
2018036982.tif 000009
【００４７】
仮想誤差信号算出部６７は、式（８）に従って、仮想評価点２１において、推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）に理想制御振動ｙ２（ｎ）を合成した仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を算出する。
【００４８】
【数８】
2018036982.tif 000010
【００４９】
推定伝達関数設定部６８は、エンジン１０の振動の主成分の周波数ｆに応じて、推定伝達関数Ｇｈの振幅係数及び位相係数を予め記憶する。そして、推定伝達関数設定部６８は、周波数算出部６１により算出された周波数ｆに基づいて、周波数ｆに対応する推定伝達関数Ｇｈの振幅係数Ａｈ及び位相係数Φｈを決定する。
【００５０】
理想フィルタ係数更新部６９は、振幅及び位相を変数とするＤＸＨＳアルゴリズムを用いて、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）における振幅係数ａ２（ｎ）及び位相係数φ２（ｎ）を更新する。理想フィルタ係数更新部６９は、仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を用いて、仮想誤差信号ｅ２（ｎ）が小さくなるように適応制御により理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を算出する。つまり、理想フィルタ係数更新部６９は、加振器３０に理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生させるための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する。
【００５１】
理想フィルタ係数更新部６９は、例えば、式（９）（１０）に従って、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）の更新値Δａ２（ｎ＋１）、及び、位相係数φ２（ｎ）の更新値Δφ２（ｎ＋１）を算出する。式（９）（１０）において、μａ及びμφは、ステップサイズパラメータである。
【００５２】
【数９】
2018036982.tif 000011
【００５３】
【数１０】
2018036982.tif 000012
【００５４】
更新された振幅係数ａ２（ｎ＋１）及び位相係数φ２（ｎ＋１）は、式（１１）（１２）に示す通りである。このように、理想制御信号生成部６５が生成する理想制御信号ｕ２（ｎ）は、更新された振幅係数ａ２（ｎ＋１）及び位相係数φ２（ｎ＋１）を用いて生成される。
【００５５】
【数１１】
2018036982.tif 000013
【００５６】
【数１２】
2018036982.tif 000014
【００５７】
係数リミッター７０は、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を記憶している。閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、加振器３０の動作制限に対応する値であって、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）に対する補正処理に用いられる。閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、周波数ｆ及び環境温度Ｔに応じて異なる値に設定されている。ここでは、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、各振幅係数ａ１（ｎ），ａ２（ｎ）に対応する値である。そして、係数リミッター７０は、周波数ｆ及び環境温度Ｔに基づいて、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を決定する。
【００５８】
さらに、係数リミッター７０は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とに基づいて実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する。詳細には、係数リミッター７０は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）と閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とを比較する。式（１３）に示すように、ａ２（ｎ）＜Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）の場合には、係数リミッター７０は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）を実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）として選択する。一方、Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）≦ａ２（ｎ）の場合には、係数リミッター７０は、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）として選択する。
【００５９】
【数１３】
2018036982.tif 000015
【００６０】
ここで、係数リミッター７０は、式（１４）に示すように、位相係数φ１（ｎ）を位相係数φ２（ｎ）に一致した値とする。そして、係数リミッター７０により決定された実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）及び位相係数φ１（ｎ）は、上述した制御信号生成部６２による制御信号ｕ１（ｎ）の生成に用いられる。
【００６１】
【数１４】
2018036982.tif 000016
【００６２】
（５．閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）の説明）
次に、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）について、図３を参照して説明する。図３に示すように、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、周波数ｆに応じて設定されており、且つ、環境温度Ｔ（図３では、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃの３種類を示す）に応じて設定されている。
【００６３】
図３において、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、電圧として表している。閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、各振幅係数ａ１（ｎ），ａ２（ｎ）に対応する値である。つまり、各振幅係数ａ１（ｎ），ａ２（ｎ）及び制御信号ｕ１（ｎ）は、電圧により表される。
【００６４】
閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）として、加振器３０のアクチュエータ３６の固定子３６ａのコイルが発熱で破損する電流である温度上昇許容電流に対応する第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ），Ｔｈ１（Ｔｂ），Ｔｈ１（Ｔｃ）と、加振体３６ｂが加振体用ストッパ３７に接触するときの電流に対応する第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）とが設定されている。なお、かっこ内の記号が、対応する環境温度Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを表す。例えば、第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ）は、環境温度Ｔａにおける第一閾値Ｔｈ１である。
【００６５】
第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ），Ｔｈ１（Ｔｂ），Ｔｈ１（Ｔｃ）は、広い周波数帯域に設定されており、周波数ｆが大きいほど大きな値となる。一方、第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）は、低い周波数帯域のみに設定されており、周波数ｆが大きくなるほど大きな値となる。ここで、周波数ｆが低い場合に加振体３６ｂの振幅が大きくなるため、周波数ｆが低い帯域において加振体３６ｂが加振体用ストッパ３７に接触する可能性がある。そこで、第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）は、低い周波数帯域のみに設定されている。
【００６６】
ここで、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃは、環境温度Ｔを示しており、Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃの関係を有する。つまり、第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ），Ｔｈ１（Ｔｂ），Ｔｈ１（Ｔｃ）及び第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）は、環境温度Ｔが高いほど、小さな値となる。環境温度Ｔが高いほどコイルの抵抗が小さくなるため、電圧が一定の場合に、電流が大きくなる。そこで、上記のように、第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ），Ｔｈ１（Ｔｂ），Ｔｈ１（Ｔｃ）及び第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）は、環境温度Ｔに応じた値に設定している。
【００６７】
つまり、係数リミッター７０は、周波数算出部６１により算出された周波数ｆに応じ、且つ、温度検出器５０により検出された環境温度Ｔに応じた閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を決定する。そして、係数リミッター７０は、式（１３）に従って、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）と振幅係数ａ２（ｎ）とを比較して、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）を決定する。
【００６８】
（６．効果）
上述したように、能動型制振装置１は、制御信号ｕ１（ｎ）（ｎは時間ステップ）に基づいた制御振動ｙ１（ｎ）であって、自身の動作制限の範囲内において制限された制御振動ｙ１（ｎ）を発生させる加振器３０と、評価点２０において、抑制対象振動ｄ（ｎ）に制御振動ｙ１（ｎ）を合成した誤差信号ｅ１（ｎ）を検出する誤差信号検出器４０と、誤差信号ｅ１（ｎ）が小さくなるように適応制御により制御信号ｕ１（ｎ）を算出する制御装置６０とを備える。
【００６９】
ここで、加振器３０が動作制限を有しないと仮定した場合に抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための評価点２０における振動を理想制御振動ｙ２（ｎ）と定義している。そして、制御装置６０は、加振器３０に理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生させるための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する理想フィルタ係数更新部６９と、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と動作制限に対応する閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とに基づいて実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する係数リミッター７０と、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）に基づいて制御信号ｕ１（ｎ）を生成する制御信号生成部６２とを備える。
【００７０】
上述したように、理想制御振動ｙ２（ｎ）は、加振器３０が動作制限を有しないと仮定した場合に、抑制対象振動ｄ（ｎ）を制振するための評価点における振動である。つまり、理想制御振動ｙ２（ｎ）は、仮想的に算出された振動である。そして、理想フィルタ係数更新部６９は、この理想制御振動ｙ２（ｎ）を発生するための理想制御信号ｕ２（ｎ）における理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を適応制御により更新する。
【００７１】
つまり、理想フィルタ係数更新部６９は、誤差信号検出器４０が検出した誤差信号ｅ１（ｎ）そのものを小さくするような適応制御を行うのではなく、加振器３０に動作制限がないと仮定した場合に仮想的に得られる仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を小さくするような適応制御を行う。
【００７２】
しかし、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）そのものを用いて制御信号ｕ１（ｎ）を生成した場合には、当該制御信号ｕ１（ｎ）は、加振器３０の動作制限の範囲を超えた制御信号となるおそれがある。そこで、係数リミッター７０が、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）と閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を用いて実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出している。そして、制御信号生成部６２は、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）が考慮された実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を用いて、制御信号ｕ１（ｎ）を生成している。
【００７３】
従って、制御信号ｕ１（ｎ）に基づいて加振器３０が動作する場合、加振器３０は、確実に自身の動作制限の範囲内で動作することができる。そのため、制御信号生成部６２が期待した制御振動と、加振器３０が実際に発生した制御振動ｙ１（ｎ）とが、一致する。その結果、評価点２０において、抑制対象振動ｄ（ｎ）が確実に抑制される。
【００７４】
また、制御装置６０は、より詳細には、以下のように構成される。すなわち、制御装置６０は、制御信号ｕ１（ｎ）と制御信号生成部６２から評価点２０までの経路の伝達関数の推定値である推定伝達関数Ｇｈとに基づいて、制御振動ｙ１（ｎ）の推定値である推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を算出する推定制御振動算出部６３と、誤差信号ｅ１（ｎ）から推定制御振動ｙ１ｈ（ｎ）を減算することにより、抑制対象振動ｄ（ｎ）の推定値である推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）を算出する推定抑制対象振動算出部６４と、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）に基づいて理想制御信号ｕ２（ｎ）を生成する理想制御信号生成部６５と、理想制御信号ｕ２（ｎ）と推定伝達関数Ｇｈとに基づいて、仮想評価点２１における理想制御振動ｙ２（ｎ）を算出する理想制御振動算出部６６と、仮想評価点２１において、推定抑制対象振動ｄｈ（ｎ）に理想制御振動ｙ２（ｎ）を合成した仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を算出する仮想誤差信号算出部６７とを備える。そして、理想フィルタ係数更新部６９は、仮想誤差信号ｅ２（ｎ）が小さくなるように適応制御により理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を算出する。
【００７５】
制御装置６０が上記のような構成であることで、仮想評価点２１における仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を算出することができる。従って、理想フィルタ係数更新部６９が、この仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を用いることで、仮想誤差信号ｅ２（ｎ）を小さくするような適応制御により、確実に理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）を算出することができる。
【００７６】
また、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）は、少なくとも振幅係数ａ１（ｎ）を含み、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）は、少なくとも振幅係数ａ２（ｎ）を含む。そして、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、各振幅係数ａ１（ｎ），ａ２（ｎ）に対応する値とされている。そして、係数リミッター７０は、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を記憶している。
【００７７】
さらに、係数リミッター７０は、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）と閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とを比較している。そして、係数リミッター７０は、ａ２（ｎ）＜Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）の場合には、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）を実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）として選択する。一方、係数リミッター７０は、Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）≦ａ２（ｎ）の場合には、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）を実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）として選択する。
【００７８】
このように、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）の振幅係数ａ２（ｎ）と、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とを比較することにより、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）の振幅係数ａ１（ｎ）を決定している。ここで、振幅係数ａ１（ｎ）が制御信号ｕ１（ｎ）の振幅に対応する。従って、振幅係数ａ１（ｎ）を閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）により制限することにより、加振器３０は、確実に自身の動作制限の範囲内で動作することができる。
【００７９】
また、加振器３０は、電磁式加振器であり、動作制限の範囲内としての温度上昇許容電流以下となるように制限される。そして、図３に示すように、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）のうち第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ），Ｔｈ１（Ｔｂ），Ｔｈ１（Ｔｃ）は、温度上昇許容電流に対応する値に設定されている。そして、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）は、第一閾値Ｔｈ１（Ｔａ），Ｔｈ１（Ｔｂ），Ｔｈ１（Ｔｃ）を用いて決定される。これにより、加振器３０は、温度上昇許容電流以下において動作することができる。
【００８０】
また、加振器３０は、往復移動する加振体３６ｂと、動作制限の範囲としての加振体３６ｂの移動範囲を規制する加振体用ストッパ３７とを備える電磁式加振器である。そして、図３に示すように、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）のうち第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）は、加振体３６ｂが加振体用ストッパ３７に接触するときの電流に対応する値に設定されている。実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）は、第二閾値Ｔｈ２（Ｔａ），Ｔｈ２（Ｔｂ），Ｔｈ２（Ｔｃ）を用いて決定される。これにより、加振器３０は、加振体用ストッパ３７に接触することなく動作することができる。
【００８１】
また、能動型制振装置１は、抑制対象振動ｄ（ｎ）の発生源の振動の周波数ｆを算出する周波数算出部６１を備える。そして、制御信号生成部６２は、周波数ｆと実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）とに基づいて制御信号ｕ１（ｎ）を生成する。さらに、図３に示すように、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、周波数ｆに応じて設定されている。このとき、係数リミッター７０は、周波数ｆ、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）及び閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）に基づいて、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する。
【００８２】
制御信号ｕ１（ｎ）の周波数ｆに応じて、加振器３０の動作制限の状態が変化する場合がある。このような場合に、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）が周波数ｆに応じて設定されていることで、制御信号ｕ１（ｎ）の大きさが周波数ｆに応じたものとなり、加振器３０は、確実に動作制限の範囲内で動作することができる。
【００８３】
また、能動型制振装置１は、加振器３０が設置される環境温度Ｔを検出する温度検出器５０を備える。そして、図３に示すように、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、環境温度Ｔに応じて設定されている。このとき、係数リミッター７０は、環境温度Ｔ、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）及び閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）に基づいて、実フィルタ係数Ｃ１（ｎ）を算出する。
【００８４】
加振器３０の環境温度Ｔに応じて、加振器３０の動作制限の状態が変化する場合がある。このような場合に、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）が環境温度Ｔに応じて設定されていることで、制御信号ｕ１（ｎ）の大きさが環境温度Ｔに応じたものとなり、加振器３０は、確実に動作制限の範囲内で動作することができる。
【００８５】
また、理想フィルタ係数更新部６９は、振幅及び位相を変数とするＤＸＨＳアルゴリズムを用いて、理想フィルタ係数Ｃ２（ｎ）における振幅係数ａ２（ｎ）及び位相係数φ２（ｎ）を更新する。ＤＸＨＳアルゴリズムの適応制御を用いることにより、振幅係数ａ２（ｎ）の更新を行うことができ、振幅係数ａ２（ｎ）と閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）とを用いることで実フィルタ係数Ｃ１の振幅係数ａ１（ｎ）を確実に得ることができる。その結果、加振器３０が、確実に動作制限の範囲内で動作することができる。
【００８６】
（７．その他）
上記実施形態においては、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、周波数ｆ及び環境温度Ｔに応じて変化するものとした。この他に、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、周波数ｆのみに応じて変化させることもでき、環境温度Ｔのみに応じて変化させることもできる。また、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２とを有するものとした。この他に、閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）は、第一閾値Ｔｈ１のみを有するようにすることもでき、第二閾値Ｔｈ２のみを有するようにすることもできる。さらに、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２とが重なる周波数帯では、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２のうち値の小さい方を閾値Ｔｈ（ｌｉｍｉｔ）として選択して用いたり、振幅係数ａ２（ｎ）と第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２の比較結果から選択された振幅係数ａ１（ｎ）のうち値の小さい方を選択して用いることもできる。
【符号の説明】
【００８７】
１：能動型制振装置、  １０：エンジン、  １１：回転数検出器、  ２０：評価点、  ２１：仮想評価点、  ３０：加振器、  ３６：アクチュエータ、  ３６ｂ：加振体、  ３７：加振体用ストッパ、  ４０：誤差信号検出器、  ５０：温度検出器、  ６０：制御装置、  ６１：周波数算出部、  ６２：制御信号生成部、  ６３：推定制御振動算出部、  ６４：推定抑制対象振動算出部、  ６５：理想制御信号生成部、  ６６：理想制御振動算出部、  ６７：仮想誤差信号算出部、  ６８：推定伝達関数設定部、  ６９：理想フィルタ係数更新部、  ７０：係数リミッター
【図１】
2018036982.tif 000017
【図２】
2018036982.tif 000018
【図３】
2018036982.tif 000019