(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の振動要素を有する振動系の解析モデルの構造同定を行う振動解析モデルの構造同定装置であって、
振動系における振動計測対象とする振動要素及び振動計測方向のいずれか１つ以上が互いに異なる複数の計測条件での時系列振動データを取得する時系列振動データ取得部と、
時系列振動データ取得部で取得された各時系列振動データを、時間及び周波数に対する振動データに変換する振動データ変換部と、
振動データ変換部で変換された各振動データに対して因子数を変更して因子解析を行い、各因子数に対する因子解析の結果における振動データの変動度合いに応じて因子を選択し、当該因子に対応する各計測条件の寄与度を算出する因子解析部と、
振動データ変換部で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象とする計測条件において計測された振動データと、それ以外の振動データと、因子解析部で算出された寄与度との関係に基づいて、振動評価対象以外の各計測条件に対応する重み係数を算出する重み係数算出部と、
振動データ変換部で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象を除くすべての計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和と、振動評価対象を除く因子解析部で算出された寄与度に基づいて選択された一部の計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和との誤差を表す指標に基づいて計測条件を限定し、該限定した計測条件及び振動評価対象の計測条件に基づいて解析モデルの構造同定を行う解析モデル同定部と、
を備える、振動解析モデルの構造同定装置。
【請求項２】
複数の振動要素を有する振動系の解析モデルの構造同定を行う振動解析モデルの構造同定方法であって、
振動系における振動計測対象とする振動要素及び振動計測方向のいずれか１つ以上が互いに異なる複数の計測条件での時系列振動データを取得する時系列振動データ取得処理と、
時系列振動データ取得処理で取得された各時系列振動データを、時間及び周波数に対する振動データに変換する振動データ変換処理と、
振動データ変換処理で変換された各振動データに対して因子数を変更して因子解析を行い、各因子数に対する因子解析の結果における振動データの変動度合いに応じて因子を選択し、当該因子に対応する各計測条件の寄与度を算出する因子解析処理と、
振動データ変換処理で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象とする計測条件において計測された振動データと、それ以外の振動データと、因子解析処理で算出された寄与度との関係に基づいて、振動評価対象以外の各計測条件に対応する重み係数を算出する重み係数算出処理と、
振動データ変換処理で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象を除くすべての計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和と、振動評価対象を除く因子解析部で算出された寄与度に基づいて選択された一部の計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和との誤差を表す指標に基づいて計測条件を限定し、該限定した計測条件及び振動評価対象の計測条件に基づいて解析モデルの構造同定を行う解析モデル同定処理と、
を含む、振動解析モデルの構造同定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の振動要素を有する振動系の解析モデルの構造同定を行う振動解析モデルの構造同定装置及びその同定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１のモデル同定装置では、鉄鋼の圧延プロセスにおける圧延荷重予測モデルに数式モデル同定を適用している。数式モデルの同定の際には、実績データを２グループに分類する分類パターンのうち、２グループ相互間における数式モデルの予測誤差の統計情報の差異が大きくなる分類パターンを決定し、決定した分類パターンでのグループ毎に数式モデルを同定する処理を、モデル予測精度が設定条件を満たすまで順次グループをさらに細分化しながら繰り返し、設定条件を満たしたときのパラメータをそのグループにおける数式モデルのパラメータとして設定する。分類パターンの決定は、まず平均値や標準偏差に基づいてグループ分類に用いるデータ項目を選択し、その中から情報量規範に基づいて採用する分類パターンを決定する。
【０００３】
また、下記特許文献２の振動解析装置では、振動系の複数箇所における振動データを取得し、各振動データをウェーブレット変換することで時間と周波数の関数である多次元ベクトルデータを生成し、多次元ベクトルデータを用いて因子解析（ＰＡＲＡＦＡＣ解析）を行うことで複数の独立したベクトルを生成する。複数の独立したベクトルは、振動の周波数的特徴と時間的特徴と空間的特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５７７８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８６８４号公報
【特許文献３】特開２００４−２８０４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、数式モデルを統計的に回帰する同定方法であるため、同定された数式モデルは物理的な意味を有さない。また、特許文献２では、振動の周波数的特徴と時間的特徴と空間的特徴を有する複数の独立したベクトルを因子解析により生成しているが、振動解析モデルの構造同定については示されておらず、振動解析モデルの低次元化についても考慮されていない。
【０００６】
本発明は、物理的な意味を有し且つ低次元化された振動系の解析モデルの構造同定を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る振動解析モデルの構造同定装置及びその同定方法は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明に係る振動解析モデルの構造同定装置は、複数の振動要素を有する振動系の解析モデルの構造同定を行う振動解析モデル同定装置であって、振動系における振動計測対象とする振動要素及び振動計測方向のいずれか１つ以上が互いに異なる複数の計測条件での時系列振動データを取得する時系列振動データ取得部と、時系列振動データ取得部で取得された各時系列振動データを、時間及び周波数に対する振動データに変換する振動データ変換部と、振動データ変換部で変換された各振動データに対して所定の因子数で因子解析を行うことで、因子に対応する各計測条件の寄与度を算出する因子解析部と、振動データ変換部で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象とする振動データと、それ以外の振動データと、因子解析部で算出された寄与度との関係に基づいて、振動評価対象以外の各計測条件に対応する重み係数を算出する重み係数算出部と、振動データ変換部で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象を除くすべての計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和と、振動評価対象を除く一部の計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和との誤差を表す指標に基づいて計測条件を限定し、該限定した計測条件に基づいて解析モデルの構造同定を行う解析モデル同定部と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
本発明の一態様では、解析モデル同定部は、前記指標を算出する際に、因子解析部で算出された寄与度に基づいて前記一部の計測条件を選択することが好適である。
【００１０】
本発明の一態様では、因子解析部は、振動データ変換部で変換された各振動データに対して複数の因子数で因子解析を行うことで、各因子毎に時間及び周波数に対する振動データを算出し、該算出した各因子毎の振動データに基づいて因子を選択し、解析モデル同定部は、前記指標を算出する際に、因子解析部で選択された因子に対応する寄与度に基づいて前記一部の計測条件を選択することが好適である。
【００１１】
本発明の一態様では、因子解析部は、各因子毎の振動データにおける振幅の変動度合いに基づいて因子を選択することが好適である。
【００１２】
また、本発明に係る振動解析モデルの構造同定方法は、複数の振動要素を有する振動系の解析モデルの構造同定を行う振動解析モデル同定方法であって、振動系における振動計測対象とする振動要素及び振動計測方向のいずれか１つ以上が互いに異なる複数の計測条件での時系列振動データを取得する時系列振動データ取得処理と、時系列振動データ取得処理で取得された各時系列振動データを、時間及び周波数に対する振動データに変換する振動データ変換処理と、振動データ変換処理で変換された各振動データに対して所定の因子数で因子解析を行うことで、因子に対応する各計測条件の寄与度を算出する因子解析処理と、振動データ変換処理で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象とする振動データと、それ以外の振動データと、因子解析処理で算出された寄与度との関係に基づいて、振動評価対象以外の各計測条件に対応する重み係数を算出する重み係数算出処理と、振動データ変換処理で変換された複数の計測条件での振動データにおいて、振動評価対象を除くすべての計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和と、振動評価対象を除く一部の計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和との誤差を表す指標に基づいて計測条件を限定し、該限定した計測条件に基づいて解析モデルの構造同定を行う解析モデル同定処理と、を含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、振動評価対象を除くすべての計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和と、振動評価対象を除く一部の計測条件について重み係数で重み付けした振動データを加算した総和との誤差を表す指標に基づいて限定した計測条件により解析モデルの構造同定を行うことで、物理的な意味を有し且つ低次元化された振動系の解析モデルの構造同定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る振動解析モデルの構造同定装置の適用対象となる車両の概略構成を示す図である。
【図２】車両のパワートレインブロックの概略構成を示す図である。
【図３】車両のパワートレインブロックの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る振動解析モデルの構造同定装置の概略構成を示す図である。
【図５】ウェーブレット変換により得られる３次元配列Ｘ＿の一例を示す図である。
【図６】３次元配列Ｘ＿をＰＡＲＡＦＡＣ解析により行列Ａ，Ｂ，Ｃに分解する処理を説明する図である。
【図７】ＰＡＲＡＦＡＣ解析により得られた因子の基底ウェーブレットの一例を示す図である。
【図８】選択された因子ｆに対応する各計測条件（ｋ＝１〜Ｋ）の寄与度ｃ1f〜ｃKfの一例を示す図である。
【図９】ランキングｒに対する指標Ｅrの関係を計算した結果の一例を示す図である。
【図１０】振動解析モデルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１６】
図１〜３は本発明の実施形態に係る振動解析モデルの構造同定装置の適用対象となる車両１０の概略構成を示す図であり、図４は本発明の実施形態に係る振動解析モデルの構造同定装置の概略構成を示す図である。図１は本実施形態における車両１０全体の概略構成を示し、図２，３はパワートレインブロック１２の概略構成を示す。振動系としての車両１０は、複数の振動要素として車体（ばね上要素）１１とパワートレインブロック１２とばね下要素１５を含む。パワートレインブロック１２はエンジン１３及び変速機１４を含んで構成され、ばね下要素１５は駆動輪１８及びロワアーム１９を含んで構成される。エンジン１３は変速機１４に連結され、変速機１４は駆動輪１８に連結されている。車両１０の実稼働（実走行）時に、エンジン１３はトルク（回転力）を加振力として発生し、エンジン１３と変速機１４間でトルクが伝達され、変速機１４と駆動輪１８間でトルクが伝達される。パワートレインブロック１２はマウント１６を介して車体１１に支持されており、マウント１６を介してパワートレインブロック１２と車体１１間で力が伝達される。ばね下要素１５はサスペンションブッシュ１７を介して車体１１に支持されており、サスペンションブッシュ１７を介してばね下要素１５と車体１１間で力が伝達される。
【００１７】
ここで、車両前後方向（車両進行方向）をｘ軸、車両左右方向をｙ軸、車両上下方向をｚ軸とする、互いに直交するｘｙｚ３次元座標系を車両１０に規定する。パワートレインブロック１２は、ｘ方向重心軸まわりに回転振動（ロール振動）可能であり、ｙ方向重心軸まわりに回転振動（ピッチ振動）可能であり、ｚ方向重心軸まわりに回転振動（ヨー振動）可能である。さらに、パワートレインブロック１２は、ｘ方向に並進振動可能であり、ｙ方向に並進振動可能であり、ｚ方向に並進振動可能である。同様に、ばね下要素１５も、ｘ方向重心軸まわりに回転振動（ロール振動）可能であり、ｙ方向重心軸まわりに回転振動（ピッチ振動）可能であり、ｚ方向重心軸まわりに回転振動（ヨー振動）可能である。さらに、ばね下要素１５も、ｘ方向に並進振動可能であり、ｙ方向に並進振動可能であり、ｚ方向に並進振動可能である。車体１１は、ｘ方向に並進振動可能である。ここでは、パワートレインブロック１２及びばね下要素１５は、６自由度の剛体運動をする質点であるものとして考える。以下の実施形態では、加振源であるエンジン１３のトルク振動に対して車体１１のフロアのｘ方向並進振動を評価する車両１０の振動解析モデルの構造同定を行う例について説明する。
【００１８】
車両１０の実走行時における振動計測対象であるパワートレインブロック１２の並進振動及び回転振動を計測するために、図２，３に示すように、各々がｘ方向並進加速度とｙ方向並進加速度とｚ方向並進加速度を検出する複数（３つ）の３軸加速度センサ２２−１，２２−２，２２−３がパワートレインブロック１２に付設されている。図２，３の例では、３軸加速度センサ２２−１と３軸加速度センサ２２−２はｙ方向に互いに距離ｌp1＋ｌp2をおいた状態でパワートレインブロック１２に設置され、３軸加速度センサ２２−１と３軸加速度センサ２２−３はｙ方向に互いに距離ｌp1＋ｌp3をおいた状態でパワートレインブロック１２に設置されている。３軸加速度センサ２２−１と３軸加速度センサ２２−２とでｘ方向位置及びｚ方向位置は互いに等しく、３軸加速度センサ２２−１，２２−２と３軸加速度センサ２２−３は、ｘ方向に互いに距離ｄp1＋ｄp3をおき、ｚ方向に互いに距離ｈp1＋ｈp3をおいた状態で、パワートレインブロック１２に設置されている。
【００１９】
パワートレインブロック１２において、ｘ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θpx／ｄｔ2は以下の（１）式で表され、ｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θpy／ｄｔ2は以下の（２）式で表され、ｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θpz／ｄｔ2は以下の（３）式で表される。そして、重心点でのｘ方向並進加速度ｄ2ｘp／ｄｔ2は以下の（４）式で表され、重心点でのｙ方向並進加速度ｄ2ｙp／ｄｔ2は以下の（５）式で表され、重心点でのｚ方向並進加速度ｄ2ｘp／ｄｔ2は以下の（６）式で表される。（１）〜（６）式において、ｄ2ｚp1／ｄｔ2は３軸加速度センサ２２−１の付設箇所でのｚ方向並進加速度、ｄ2ｚp3／ｄｔ2は３軸加速度センサ２２−３の付設箇所でのｚ方向並進加速度、ｄ2ｘp1／ｄｔ2は３軸加速度センサ２２−１の付設箇所でのｘ方向並進加速度、ｄ2ｘp2／ｄｔ2は３軸加速度センサ２２−２の付設箇所でのｘ方向並進加速度、ｄ2ｘp3／ｄｔ2は３軸加速度センサ２２−３の付設箇所でのｘ方向並進加速度、ｄ2ｙp1／ｄｔ2は３軸加速度センサ２２−１の付設箇所でのｙ方向並進加速度である。そして、ｈp1はパワートレインブロック１２の重心点と３軸加速度センサ２２−１，２２−２の付設箇所とのｚ方向距離、ｄp1はパワートレインブロック１２の重心点と３軸加速度センサ２２−１，２２−２の付設箇所とのｘ方向距離、ｌp1はパワートレインブロック１２の重心点と３軸加速度センサ２２−１の付設箇所とのｙ方向距離である。
【００２０】
ｄ2θpx／ｄｔ2＝（ｄ2ｚp3／ｄｔ2−ｄ2ｚp1／ｄｔ2）／（ｌp1＋ｌp3）      （１）
ｄ2θpy／ｄｔ2＝（ｄ2ｘp1／ｄｔ2−ｄ2ｘp3／ｄｔ2）／（ｈp1＋ｈp3）      （２）
ｄ2θpz／ｄｔ2＝（ｄ2ｘp1／ｄｔ2−ｄ2ｘp2／ｄｔ2）／（ｌp1＋ｌp2）      （３）
ｄ2ｘp／ｄｔ2＝ｄ2ｘp1／ｄｔ2
−ｈp1×ｄ2θpy／ｄｔ2−ｌp1×ｄ2θpz／ｄｔ2      （４）
ｄ2ｙp／ｄｔ2＝ｄ2ｙp1／ｄｔ2
−ｄp1×ｄ2θpz／ｄｔ2＋ｈp1×ｄ2θpx／ｄｔ2      （５）
ｄ2ｚp／ｄｔ2＝ｄ2ｚp1／ｄｔ2
＋ｄp1×ｄ2θpy／ｄｔ2＋ｌp1×ｄ2θpx／ｄｔ2      （６）
【００２１】
同様に、車両１０の実走行時における振動計測対象であるばね下要素１５（ロワアーム１９）の並進振動及び回転振動を計測するために、各々がｘ方向並進加速度とｙ方向並進加速度とｚ方向並進加速度を検出する複数（３つ）の３軸加速度センサ２５−１，２５−２，２５−３がばね下要素１５に付設されている。３軸加速度センサ２５−１と３軸加速度センサ２５−２はｙ方向に互いに距離ｌs1＋ｌs2をおいた状態でばね下要素１５に設置され、３軸加速度センサ２５−１と３軸加速度センサ２５−３はｙ方向に互いに距離ｌs1＋ｌs3をおいた状態でばね下要素１５に設置されている。３軸加速度センサ２５−１と３軸加速度センサ２５−２とでｘ方向位置及びｚ方向位置は互いに等しく、３軸加速度センサ２５−１，２５−２と３軸加速度センサ２５−３は、ｘ方向に互いに距離ｄs1＋ｄs3をおき、ｚ方向に互いに距離ｈs1＋ｈs3をおいた状態で、ばね下要素１５に設置されている。
【００２２】
ばね下要素１５（ロワアーム１９）において、ｘ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θsx／ｄｔ2は以下の（７）式で表され、ｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θsy／ｄｔ2は以下の（８）式で表され、ｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θsz／ｄｔ2は以下の（９）式で表される。そして、重心点でのｘ方向並進加速度ｄ2ｘs／ｄｔ2は以下の（１０）式で表され、重心点でのｙ方向並進加速度ｄ2ｙs／ｄｔ2は以下の（１１）式で表され、重心点でのｚ方向並進加速度ｄ2ｘs／ｄｔ2は以下の（１２）式で表される。（７）〜（１２）式において、ｄ2ｚs1／ｄｔ2は３軸加速度センサ２５−１の付設箇所でのｚ方向並進加速度、ｄ2ｚs3／ｄｔ2は３軸加速度センサ２５−３の付設箇所でのｚ方向並進加速度、ｄ2ｘs1／ｄｔ2は３軸加速度センサ２５−１の付設箇所でのｘ方向並進加速度、ｄ2ｘs2／ｄｔ2は３軸加速度センサ２５−２の付設箇所でのｘ方向並進加速度、ｄ2ｘs3／ｄｔ2は３軸加速度センサ２５−３の付設箇所でのｘ方向並進加速度、ｄ2ｙs1／ｄｔ2は３軸加速度センサ２５−１の付設箇所でのｙ方向並進加速度である。そして、ｈs1はばね下要素１５の重心点と３軸加速度センサ２５−１，２５−２の付設箇所とのｚ方向距離、ｄs1はばね下要素１５の重心点と３軸加速度センサ２５−１，２５−２の付設箇所とのｘ方向距離、ｌs1はばね下要素１５の重心点と３軸加速度センサ２５−１の付設箇所とのｙ方向距離である。
【００２３】
ｄ2θsx／ｄｔ2＝（ｄ2ｚs3／ｄｔ2−ｄ2ｚs1／ｄｔ2）／（ｌs1＋ｌs3）      （７）
ｄ2θsy／ｄｔ2＝（ｄ2ｘs1／ｄｔ2−ｄ2ｘs3／ｄｔ2）／（ｈs1＋ｈs3）      （８）
ｄ2θsz／ｄｔ2＝（ｄ2ｘs1／ｄｔ2−ｄ2ｘs2／ｄｔ2）／（ｌs1＋ｌs2）      （９）
ｄ2ｘs／ｄｔ2＝ｄ2ｘs1／ｄｔ2
−ｈs1×ｄ2θsy／ｄｔ2−ｌs1×ｄ2θsz／ｄｔ2      （１０）
ｄ2ｙs／ｄｔ2＝ｄ2ｙs1／ｄｔ2
−ｄs1×ｄ2θsz／ｄｔ2＋ｈs1×ｄ2θsx／ｄｔ2      （１１）
ｄ2ｚs／ｄｔ2＝ｄ2ｚs1／ｄｔ2
＋ｄs1×ｄ2θsy／ｄｔ2＋ｌs1×ｄ2θsx／ｄｔ2      （１２）
【００２４】
車両１０の実走行時における振動計測対象である駆動輪１８の回転振動を計測するために、駆動輪１８の角速度ｄθw／ｄｔを検出する角速度センサ２８が駆動輪１８に付設されている。また、車両１０の実走行時における振動評価対象である車体１１のフロアの並進振動を計測するために、車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ｄ2ｘv／ｄｔ2を検出する加速度センサ２１が車体１１のフロアに付設されている。車両１０の実走行時に各センサ２１，２２−１，２２−２，２２−３，２５−１，２５−２，２５−３，２８で検出された時系列信号は、振動解析装置７０に入力される。振動解析装置７０は、車両１０の振動解析を行うための解析モデルの構造同定を行う。
【００２５】
振動解析装置７０の機能ブロック図の一例を図４に示す。振動解析装置７０は、ＣＰＵを中心としたコンピュータとして構成可能であり、コンピュータを以下に説明する時系列振動データ取得部７１、設定定数記憶装置７２、振動データ変換部７３、因子解析部７４、重み係数算出部７５、及び解析モデル同定部７６として機能させる。
【００２６】
振動解析装置７０において、設定定数記憶装置７２には、前述の距離ｌp1＋ｌp2，ｌp1＋ｌp3，ｈp1＋ｈp3，ｌp1，ｈp1，ｄp1，ｌs1＋ｌs2，ｌs1＋ｌs3，ｈs1＋ｈs3，ｌs1，ｈs1，ｄs1が記憶されている。時系列振動データ取得部７１には、各センサ２１，２２−１，２２−２，２２−３，２５−１，２５−２，２５−３，２８で検出された時系列信号が入力される。時系列振動データ取得部７１は、車両１０（振動系）における振動計測対象とする振動要素及び振動計測方向のいずれか１つ以上が互いに異なる複数の計測条件での時系列振動データを取得する。ここでは、複数の計測条件での時系列振動データとして、車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ｄ2ｘv／ｄｔ2と、駆動輪１８の回転角加速度ｄ2θw／ｄｔ2と、パワートレインブロック１２の並進加速度ｄ2ｘp／ｄｔ2，ｄ2ｙp／ｄｔ2，ｄ2ｚp／ｄｔ2及び回転角加速度ｄ2θpx／ｄｔ2，ｄ2θpy／ｄｔ2，ｄ2θpz／ｄｔ2と、ばね下要素１５（ロワアーム１９）の並進加速度ｄ2ｘs／ｄｔ2，ｄ2ｙs／ｄｔ2，ｄ2ｚs／ｄｔ2及び回転角加速度ｄ2θsx／ｄｔ2，ｄ2θsy／ｄｔ2，ｄ2θsz／ｄｔ2が取得され、１４通りの計測条件での時系列振動加速度が取得される。
【００２７】
車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ｄ2ｘv／ｄｔ2は、加速度センサ２１の検出信号から取得される。駆動輪１８の回転角加速度ｄ2θw／ｄｔ2は、角速度センサ２８で検出された角速度ｄθw／ｄｔを微分することで取得される。パワートレインブロック１２において、ｘ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θpx／ｄｔ2は、３軸加速度センサ２２−３，２２−１で検出されたｚ方向並進加速度の差ｄ2ｚp3／ｄｔ2−ｄ2ｚp1／ｄｔ2に基づいて（１）式により算出され、ｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θpy／ｄｔ2は、３軸加速度センサ２２−１，２２−３で検出されたｘ方向並進加速度の差ｄ2ｘp1／ｄｔ2−ｄ2ｘp3／ｄｔ2に基づいて（２）式により算出され、ｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θpz／ｄｔ2は、３軸加速度センサ２２−１，２２−２で検出されたｘ方向並進加速度の差ｄ2ｘp1／ｄｔ2−ｄ2ｘp2／ｄｔ2に基づいて（３）式により算出される。そして、重心点でのｘ方向並進加速度ｄ2ｘp／ｄｔ2は、回転角加速度ｄ2θpy／ｄｔ2，ｄ2θpz／ｄｔ2と３軸加速度センサ２２−１で検出されたｘ方向並進加速度ｄ2ｘp1／ｄｔ2とに基づいて（４）式により算出され、重心点でのｙ方向並進加速度ｄ2ｙp／ｄｔ2は、回転角加速度ｄ2θpz／ｄｔ2，ｄ2θpx／ｄｔ2と３軸加速度センサ２２−１で検出されたｙ方向並進加速度ｄ2ｙp1／ｄｔ2とに基づいて（５）式により算出され、重心点でのｚ方向並進加速度ｄ2ｘp／ｄｔ2は、回転角加速度ｄ2θpy／ｄｔ2，ｄ2θpx／ｄｔ2と３軸加速度センサ２２−１で検出されたｚ方向並進加速度ｄ2ｚp1／ｄｔ2とに基づいて（６）式により算出される。
【００２８】
同様に、ばね下要素１５（ロワアーム１９）において、ｘ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θsx／ｄｔ2は、３軸加速度センサ２５−３，２５−１で検出されたｚ方向並進加速度の差ｄ2ｚs3／ｄｔ2−ｄ2ｚs1／ｄｔ2に基づいて（７）式により算出され、ｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θsy／ｄｔ2は、３軸加速度センサ２５−１，２５−３で検出されたｘ方向並進加速度の差ｄ2ｘs1／ｄｔ2−ｄ2ｘs3／ｄｔ2に基づいて（８）式により算出され、ｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ｄ2θsz／ｄｔ2は、３軸加速度センサ２５−１，２５−２で検出されたｘ方向並進加速度の差ｄ2ｘs1／ｄｔ2−ｄ2ｘs2／ｄｔ2に基づいて（９）式により算出される。そして、重心点でのｘ方向並進加速度ｄ2ｘs／ｄｔ2は、回転角加速度ｄ2θsy／ｄｔ2，ｄ2θsz／ｄｔ2と３軸加速度センサ２５−１で検出されたｘ方向並進加速度ｄ2ｘs1／ｄｔ2とに基づいて（１０）式により算出され、重心点でのｙ方向並進加速度ｄ2ｙs／ｄｔ2は、回転角加速度ｄ2θsz／ｄｔ2，ｄ2θsx／ｄｔ2と３軸加速度センサ２５−１で検出されたｙ方向並進加速度ｄ2ｙs1／ｄｔ2とに基づいて（１１）式により算出され、重心点でのｚ方向並進加速度ｄ2ｘs／ｄｔ2は、回転角加速度ｄ2θsy／ｄｔ2，ｄ2θsx／ｄｔ2と３軸加速度センサ２５−１で検出されたｚ方向並進加速度ｄ2ｚs1／ｄｔ2とに基づいて（１２）式により算出される。
【００２９】
なお、ｘ方向重心軸まわりの回転角速度とｙ方向重心軸まわりの回転角速度とｚ方向重心軸まわりの回転角速度を検出する３軸角速度センサをパワートレインブロック１２やばね下要素１５に設置し、３軸角速度センサの検出信号を微分することでパワートレインブロック１２やばね下要素１５の重心軸まわりの回転角加速度を取得することも可能である。また、ｘ方向並進加速度とｙ方向並進加速度とｚ方向並進加速度を検出する３軸加速度センサをパワートレインブロック１２やばね下要素１５の重心点に直接設置可能な場合は、３軸加速度センサの検出信号からパワートレインブロック１２やばね下要素１５の重心点での並進加速度を取得することが可能である。
【００３０】
振動データ変換部７３は、時系列振動データ取得部７１で取得された各時系列振動データを時間周波数解析することで、時間及び周波数に対する振動データに変換する。ここでは、時系列振動データ取得部７１で取得された各時系列振動データに対してウェーブレット（Wavelet）変換を施すことで、各時系列振動データを時間及び周波数に対する振動データに変換する。つまり、車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ｄ2ｘv／ｄｔ2と、駆動輪１８の回転角加速度ｄ2θw／ｄｔ2と、パワートレインブロック１２の並進加速度ｄ2ｘp／ｄｔ2，ｄ2ｙp／ｄｔ2，ｄ2ｚp／ｄｔ2及び回転角加速度ｄ2θpx／ｄｔ2，ｄ2θpy／ｄｔ2，ｄ2θpz／ｄｔ2と、ばね下要素１５（ロワアーム１９）の並進加速度ｄ2ｘs／ｄｔ2，ｄ2ｙs／ｄｔ2，ｄ2ｚs／ｄｔ2及び回転角加速度ｄ2θsx／ｄｔ2，ｄ2θsy／ｄｔ2，ｄ2θsz／ｄｔ2が、ウェーブレット変換によって、時間及び周波数に対する振動加速度に変換される。これによって、図５に示すように、時間及び周波数に対する振動加速度の関係を表す行列Ｘk（ｋは１〜Ｋの整数、Ｋは計測条件の数で本実施形態では１４通り）が各計測条件毎に得られ、時間と周波数と計測条件（計測箇所及び方向）に対する振動加速度の関係を表す３次元配列Ｘ＿が得られる。ただし、図及び数式では、３次元配列Ｘ＿を、Ｘの下に＿（アンダーバー）を付して表す（他の３次元配列についても同様）。なお、ウェーブレット変換自体は公知であるため詳細な説明を省略する。
【００３１】
因子解析部７４は、振動データ変換部７３でウェーブレット変換された各振動データ（３次元配列Ｘ＿）に対して所定の因子数で因子解析（ＰＡＲＡＦＡＣ解析）を行う。ＰＡＲＡＦＡＣ解析では、図６に示すように３次元配列Ｘ＿を行列Ａ，Ｂ，Ｃに分解して近似して表すことができ、３次元配列Ｘ＿を２次元に行列化した行列Ｘは、以下の（１３）式で近似して表すことができる。
【００３２】
【数１】
0006535208.tif 000002
【００３３】
（１３）式において、Ｔは転置を表す（以下の他式も同様）。行列Ｈは、対角に１、その他が０の３次元配列Ｈ＿（図６参照）を２次元に行列化した行列である。行列Ａは、周波数と因子に関わるＩ行Ｆ列（Ｉ，Ｆは２以上の整数）の行列であり、以下の（１４）式に示すようにｉ行目ｆ列目（ｉは１〜Ｉの整数、ｆは１〜Ｆの整数）の要素をａifとすると、行（ｉ）が周波数に対応し、列（ｆ）が因子に対応する。行列Ｂは、時間と因子に関わるＪ行Ｆ列（Ｊは２以上の整数）の行列であり、以下の（１５）式に示すようにｊ行目ｆ列目（ｊは１〜Ｊの整数）の要素をｂjfとすると、行（ｊ）が時間に対応し、列（ｆ）が因子に対応する。行列Ｃは、計測条件（計測箇所及び方向）と因子に関わるＫ行Ｆ列の行列であり、以下の（１６）式に示すようにｋ行目ｆ列目の要素をｃkfとすると、行（ｋ）が計測条件に対応し、列（ｆ）が因子に対応する。Ｉは周波数のサンプル点数、Ｊは時間のサンプル点数、Ｆは因子数である。３次元配列Ｘ＿のｉ，ｊ，ｋの要素Ｘ＿ijkは、以下の（１７）式で近似して表される。（１７）式は、（１３）式を書き換えたものである。
【００３４】
【数２】
0006535208.tif 000003
【００３５】
因子解析部７４は、３次元配列Ｘ＿に対して複数の因子数でＰＡＲＡＦＡＣ解析を行うことで、（１３）式（（１７）式）をほぼ満たす行列Ａ，Ｂ，Ｃを算出する。ＰＡＲＡＦＡＣ解析により行列Ａ，Ｂ，Ｃを算出する処理自体は公知であるため詳細な説明を省略する。そして、因子解析部７４は、各因子（ｆ＝１〜Ｆ）毎に周波数（ｉ）及び時間（ｊ）に対するａif×ｂjfの関係を算出することで、各因子毎に周波数及び時間に対する振動データを取得する。
【００３６】
各因子（ｆ＝１〜Ｆ）毎に周波数（ｉ）及び時間（ｊ）に対するａif×ｂjfの関係を算出することで得られた因子の基底ウェーブレットの一例を図７に示す。ＰＡＲＡＦＡＣ解析の際には、因子数Ｆ＝５とし、図７（ａ）は、因子ｆ＝１での周波数及び時間に対するａi1×ｂj1の関係を示し、図７（ｂ）は、因子ｆ＝２での周波数及び時間に対するａi2×ｂj2の関係を示し、図７（ｃ）は、因子ｆ＝３での周波数及び時間に対するａi3×ｂj3の関係を示し、図７（ｄ）は、因子ｆ＝４での周波数及び時間に対するａi4×ｂj4の関係を示し、図７（ｅ）は、因子ｆ＝５での周波数及び時間に対するａi5×ｂj5の関係を示す。図７（ａ）に示すように、因子ｆ＝１では、４Ｈｚの周波数で振動の振幅が大きくなり、４Ｈｚの振動の振幅が時間に対して大きく変動する過渡振動となる。同様に、図７（ｃ）に示すように、因子ｆ＝３でも、１１Ｈｚの周波数で振動の振幅が大きくなり、１１Ｈｚの振動の振幅が時間に対して大きく変動する過渡振動となり、図７（ｅ）に示すように、因子ｆ＝５でも、１６Ｈｚの周波数で振動の振幅が大きくなり、１６Ｈｚの振動の振幅が時間に対して大きく変動する過渡振動となる。一方、図７（ｂ）に示すように、因子ｆ＝２では、６Ｈｚの周波数で振動の振幅が大きくなるが、６Ｈｚの振動の振幅が時間に対してほとんど変動しない定常振動となる。同様に、図７（ｄ）に示すように、因子ｆ＝４でも、１２Ｈｚの周波数で振動の振幅が大きくなるが、１２Ｈｚの振動の振幅が時間に対してほとんど変動しない定常振動となる。
【００３７】
因子解析部７４は、各因子に対応する振動データに基づいて因子を選択する。ここでは、各因子（ｆ＝１〜Ｆ）に対応する振動データ（ａif×ｂjf）の振幅の変動度合いに基づいて因子（ｆ）が選択され、ａif×ｂjfの振幅の変動度合いが所定量より大きい過渡振動となる因子（ｆ）が選択される。図７の例では、定常振動となる因子ｆ＝２，４は選択されずに、過渡振動となる因子ｆ＝１，３，５が選択される。
【００３８】
ＰＡＲＡＦＡＣ解析により行列Ｃを算出することで、各因子毎に各計測条件の寄与度を算出することができ、行列Ｃのｆ列目の各要素ｃ1f〜ｃKfが、因子（ｆ）に対応する各計測条件（ｋ＝１〜Ｋ）の寄与度となる。選択された因子ｆ＝１に対応する各計測条件（ｋ＝１〜Ｋ）の寄与度ｃ11〜ｃK1を図８（ａ）に示し、選択された因子ｆ＝３に対応する各計測条件（ｋ＝１〜Ｋ）の寄与度ｃ13〜ｃK3を図８（ｂ）に示し、選択された因子ｆ＝５に対応する各計測条件（ｋ＝１〜Ｋ）の寄与度ｃ15〜ｃK5を図８（ｃ）に示す。図８の例では、Ｋ＝１４であり、ｋ＝１が車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ＶＥ（Ｘ）に対応し、ｋ＝２が駆動輪１８の回転角加速度ＷＨ（Ｒｏｔ）に対応する。そして、ｋ＝３，４，５，６，７，８が、ばね下要素１５（ロワアーム１９）における重心点でのｘ方向並進加速度ＬＡ（Ｘ）、ｙ方向並進加速度ＬＡ（Ｙ）、ｚ方向並進加速度ＬＡ（Ｚ）、ｘ方向重心軸まわりの回転角加速度ＬＡ（Ｒｏｌｌ）、ｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ＬＡ（Ｐｉｔｃｈ）、ｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ＬＡ（Ｙａｗ）にそれぞれ対応する。そして、ｋ＝９，１０，１１，１２，１３，１４が、パワートレインブロック１２における重心点でのｘ方向並進加速度ＰＢ（Ｘ）、ｙ方向並進加速度ＰＢ（Ｙ）、ｚ方向並進加速度ＰＢ（Ｚ）、ｘ方向重心軸まわりの回転角加速度ＰＢ（Ｒｏｌｌ）、ｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ＰＢ（Ｐｉｔｃｈ）、ｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ＰＢ（Ｙａｗ）にそれぞれ対応する。
【００３９】
（１７）式を以下の（１８）式のように書き換える。行列Ｘkは、計測条件（ｋ）において、ウェーブレット変換後の周波数（ｉ）及び時間（ｊ）に対する振動加速度の関係を表すＩ行Ｊ列の行列である。行列Ｍfは、因子（ｆ）において、周波数（ｉ）及び時間（ｊ）に対するａif×ｂjf（図７の縦軸の値）の関係を表すＩ行Ｊ列の行列であり、以下の（１９）式で表される。（１９）式において、ａfは行列Ａのｆ列目に対応するベクトル（（１４）式参照）であり、ｂfは行列Ｂのｆ列目に対応するベクトル（（１５）式参照）である。
【００４０】
【数３】
0006535208.tif 000004
【００４１】
行列Ｘk，Ｍfの各要素を縦ベクトルに並べ換えて転置をとると横ベクトルｖｅｃ(Ｘk)T，ｖｅｃ(Ｍf)Tとなり、（１８）式は以下の（２０）式のようになる。（２０）式から以下の（２１）式が得られる。
【００４２】
【数４】
0006535208.tif 000005
【００４３】
重み係数算出部７５は、振動データ変換部７３でウェーブレット変換された複数の計測条件での振動データＸ1〜ＸKにおいて、振動評価対象とする振動データ（本実施形態では車体１１のフロアのｘ方向並進加速度）Ｘ1と、それ以外の振動データＸ2〜ＸKと、因子解析部７４で算出された寄与度Ｃとの関係に基づいて、振動評価対象以外の各計測条件（ｋ＝２〜Ｋ）に対応する重み係数ｄ2〜ｄKを算出する。（２１）式を、振動評価対象とする振動データＸ1と、それ以外の振動データＸ2〜ＸKとに分けると、以下の（２２）、（２３）式が得られる。（２２）、（２３）式からｖｅｃ(Ｍ1)T〜ｖｅｃ(ＭF)Tを消去すると、以下の（２４）式が得られる。（２４）式において、横ベクトルＤは、横ベクトルＣ1と行列Ｃ2に基づく以下の（２５）式で表される。つまり、（２４）式は、振動評価対象とする振動データＸ1と、それ以外の振動データＸ2〜ＸKと、各因子に対応する各計測条件の寄与度Ｃとの関係式を表す。重み係数ｄ2〜ｄKは、横ベクトルＤの要素であり、横ベクトルＣ1と行列Ｃ2（寄与度Ｃ）に基づいて（２５）式により算出される。
【００４４】
【数５】
0006535208.tif 000006
【００４５】
以下の（２６）式に示すように、（２４）式の右辺をｙと定義する。ｙは、振動評価対象を除くすべての計測条件（ｋ＝２〜Ｋ）について、ｄk×ｖｅｃ(Ｘk)Tを加算した総和、つまり重み係数ｄkで重み付けした振動データＸkを加算した総和を表す。また、以下の（２７）式に示すように、振動評価対象を除く一部の計測条件について重み係数ｄkで重み付けした振動データＸk（ｄk×ｖｅｃ(Ｘk)T）を加算した総和をｙ＾rと定義する。ただし、数式では、ｙ＾rを、ｙrの上に＾（ハット）を付して表す。
【００４６】
【数６】
0006535208.tif 000007
【００４７】
解析モデル同定部７６は、振動データ変換部７３でウェーブレット変換された複数の計測条件での振動データＸ1〜ＸKにおいて、振動評価対象を除くすべての計測条件（ｋ＝２〜Ｋ）について重み係数ｄkで重み付けした振動データＸkを加算した総和ｙと、振動評価対象を除く一部の計測条件について重み係数ｄkで重み付けした振動データＸkを加算した総和ｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrに基づいて、車両１０の振動解析モデルで考慮する計測条件を限定する。総和ｙは（２６）式により算出され、総和ｙ＾rは（２７）式により算出される。ｙとｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrとしては、例えば以下の（２８）式を用いることが可能である。ただし、振動評価対象である車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ＶＥ（Ｘ）（ｋ＝１）、及び加振源であるエンジン１３のトルクにより駆動される駆動輪１８の回転角加速度ＷＨ（Ｒｏｔ）（ｋ＝２）については、振動解析モデルで考慮する計測条件に含めるものとする。
【００４８】
【数７】
0006535208.tif 000008
【００４９】
解析モデル同定部７６での総和ｙ＾rの算出に用いる一部の計測条件は、因子解析部７４で算出された各計測条件の寄与度ｃkfに基づいて選択される。より具体的には、総和ｙ＾rの算出に用いる一部の計測条件は、図８に示すような、因子解析部７４で選択された因子ｆ＝１，３，５に対応する寄与度ｃkfに基づいて選択され、例えば各因子（ｆ＝１，３，５）毎に、計測条件（ｋ）が寄与度ｃkfの絶対値の大きい順にランキング付けされて選択される。ただし、振動解析モデルで考慮する計測条件に含める駆動輪１８の回転角加速度ＷＨ（Ｒｏｔ）（ｋ＝２）については、総和ｙ＾rの算出に用いる一部の計測条件に含めるものとする。そのため、ｋ＝３〜Ｋの計測条件のうち寄与度ｃkfの絶対値が大きい順に計測条件（ｋ）が各因子（ｆ＝１，３，５）毎に選択される。
【００５０】
図８の例では、因子ｆ＝１に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk1の絶対値、及び因子ｆ＝３に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk3の絶対値は、パワートレインブロック１２のｙ方向重心軸まわりの回転角加速度ＰＢ（Ｐｉｔｃｈ）（ｋ＝１３）が最も大きく、因子ｆ＝５に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk5の絶対値は、ばね下要素１５（ロワアーム１９）の重心点でのｘ方向並進加速度ＬＡ（Ｘ）（ｋ＝３）が最も大きい。そこで、ランキングｒ＝１では、一部の計測条件として、ＷＨ（Ｒｏｔ）（ｋ＝２）、ＬＡ（Ｘ）（ｋ＝３）、及びＰＢ（Ｐｉｔｃｈ）（ｋ＝１３）を選択し、ランキングｒ＝１での総和ｙ＾rを以下の（２９）式により算出する。そして、ランキングｒ＝１において、ｙとｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrを（２８）式により算出する。
【００５１】
ｙ＾r＝ｄ2×ｖｅｃ(Ｘ2)T＋ｄ3×ｖｅｃ(Ｘ3)T＋ｄ13×ｖｅｃ(Ｘ13)T      （２９）
【００５２】
因子ｆ＝１に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk1の絶対値は、パワートレインブロック１２の重心点でのｘ方向並進加速度ＰＢ（Ｘ）（ｋ＝９）が２番目に大きく、因子ｆ＝３に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk3の絶対値は、ばね下要素１５（ロワアーム１９）の重心点でのｚ方向並進加速度ＬＡ（Ｚ）（ｋ＝５）が２番目に大きく、因子ｆ＝５に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk5の絶対値は、パワートレインブロック１２のｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ＰＢ（Ｙａｗ）（ｋ＝１４）が２番目に大きい。そこで、ランキングｒ＝２では、一部の計測条件として、ＷＨ（Ｒｏｔ）（ｋ＝２）、ＬＡ（Ｘ）（ｋ＝３）、ＬＡ（Ｚ）（ｋ＝５）、ＰＢ（Ｘ）（ｋ＝９）、ＰＢ（Ｐｉｔｃｈ）（ｋ＝１３）、及びＰＢ（Ｙａｗ）（ｋ＝１４）を選択し、ランキングｒ＝２での総和ｙ＾rを以下の（３０）式により算出する。そして、ランキングｒ＝２において、ｙとｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrを（２８）式により算出する。
【００５３】
ｙ＾r＝ｄ2×ｖｅｃ(Ｘ2)T＋ｄ3×ｖｅｃ(Ｘ3)T＋ｄ5×ｖｅｃ(Ｘ5)T
＋ｄ9×ｖｅｃ(Ｘ9)T＋ｄ13×ｖｅｃ(Ｘ13)T＋ｄ14×ｖｅｃ(Ｘ14)T    （３０）
【００５４】
因子ｆ＝１に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk1の絶対値は、パワートレインブロック１２の重心点でのｚ方向並進加速度ＰＢ（Ｚ）（ｋ＝１１）が３番目に大きく、因子ｆ＝３に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk3の絶対値は、パワートレインブロック１２のｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ＰＢ（Ｙａｗ）（ｋ＝１４）が３番目に大きく、因子ｆ＝５に対応する計測条件（ｋ＝３〜Ｋ）の寄与度ｃk5の絶対値は、ばね下要素１５（ロワアーム１９）のｚ方向重心軸まわりの回転角加速度ＬＡ（Ｙａｗ）（ｋ＝８）が３番目に大きい。そこで、ランキングｒ＝３では、一部の計測条件として、ＷＨ（Ｒｏｔ）（ｋ＝２）、ＬＡ（Ｘ）（ｋ＝３）、ＬＡ（Ｚ）（ｋ＝５）、ＬＡ（Ｙａｗ）（ｋ＝８）、ＰＢ（Ｘ）（ｋ＝９）、ＰＢ（Ｚ）（ｋ＝１１）、ＰＢ（Ｐｉｔｃｈ）（ｋ＝１３）、及びＰＢ（Ｙａｗ）（ｋ＝１４）を選択し、ランキングｒ＝３での総和ｙ＾rを以下の（３１）式により算出する。そして、ランキングｒ＝３において、ｙとｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrを（２８）式により算出する。さらに、同様の処理を繰り返すことで、ランキングｒ≧４において、ｙとｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrを（２８）式により算出する。
【００５５】
ｙ＾r＝ｄ2×ｖｅｃ(Ｘ2)T＋ｄ3×ｖｅｃ(Ｘ3)T＋ｄ5×ｖｅｃ(Ｘ5)T
＋ｄ8×ｖｅｃ(Ｘ8)T＋ｄ9×ｖｅｃ(Ｘ9)T＋ｄ11×ｖｅｃ(Ｘ11)T
＋ｄ13×ｖｅｃ(Ｘ13)T＋ｄ14×ｖｅｃ(Ｘ14)T      （３１）
【００５６】
ランキングｒに対する指標Ｅrの関係を計算した結果の一例を図９に示す。ただし、図９の縦軸の指標Ｅrは、以下の（３２）式で正規化している。図９には、振動解析モデルで考慮する計測条件（車体１１のフロアのｘ方向並進加速度ＶＥ（Ｘ）及び駆動輪１８の回転角加速度ＷＨ（Ｒｏｔ）を含む）の総数も示している。
【００５７】
【数８】
0006535208.tif 000009
【００５８】
図９の例では、ランキングｒ＝２での指標Ｅrが、ランキングｒ＝１での指標Ｅrに比べて大幅に減少している。一方、ランキングｒ≧３での指標Ｅrは、ランキングｒ＝２での指標Ｅrとほとんど差がない。そこで、解析モデル同定部７６は、車両１０の振動解析モデルで考慮する計測条件を、指標Ｅrが急速に減少する直後のランキングｒ＝２で選択された計測条件である駆動輪１８の回転振動、ばね下要素１５（ロワアーム１９）の重心点でのｘ方向並進振動とｚ方向並進振動、及びパワートレインブロック１２の重心点でのｘ方向並進振動とｙ方向重心軸まわりの回転振動とｚ方向重心軸まわりの回転振動と、振動評価対象である車体１１のフロアのｘ方向並進振動とに限定する。そして、解析モデル同定部７６は、この限定した計測条件に基づいて車両１０の振動解析モデルの構造同定を行う。なお、解析モデル同定部７６は、車両１０の振動解析モデルで考慮する計測条件を、振動評価対象である車体１１のフロアのｘ方向並進振動と、指標Ｅrが設定値以下となる最小のランキングｒで選択された計測条件に限定することも可能である。
【００５９】
解析モデル同定部７６で構造同定された車両１０の振動解析モデルの一例を図１０及び以下の（３３）〜（４１）式に示す。（３３）〜（４１）式については、以下の（４２）式のように書き換えることができる。ただし、（３３）〜（４２）式では、時間微分を・（ドット）で表し、エンジン１３の角加速度をθeの上に・・を付して表し、変速機１４の角加速度をθmの上に・・を付して表し、駆動輪１８の角加速度をθwの上に・・を付して表し、車体１１のｘ方向並進加速度をｘvの上に・・を付して表し、ばね下要素１５のｘ方向並進加速度及びｚ方向並進加速度をｘLA，ｚLAの上に・・を付して表し、パワートレインブロック１２のｘ方向並進加速度、ｙ方向重心軸まわりの角加速度、及びｚ方向重心軸まわりの角加速度をｘPB，βPB，γPBの上に・・を付して表している。また、（３３）〜（４２）式において、Ｊeはエンジン１３の慣性モーメント、Ｊmは変速機１４の慣性モーメント、Ｊwは駆動輪１８の慣性モーメント、ｍvは車体１１の質量、ｍLAはばね下要素１５の質量、ｍPBはパワートレインブロック１２の質量、ＪβPBはパワートレインブロック１２のｙ方向重心軸まわりの慣性モーメント、ＪγPBはパワートレインブロック１２のｚ方向重心軸まわりの慣性モーメントである。τeはエンジン１３のトルク（振動系の加振力）、τmはエンジン１３と変速機１４間で伝達されるトルク、ｄmは変速機１４の変速比、τdsは変速機１４と駆動輪１８間で伝達されるトルク、Ｆdは駆動輪１８と路面間に作用するｘ方向並進力、ｒwは駆動輪１８の半径、ＦxSSはばね下要素１５と車体１１間で伝達されるｘ方向並進力、ＦxPBはパワートレインブロック１２と車体１１間で伝達されるｘ方向並進力、ＦzSSはばね下要素１５に作用するｚ方向並進力、τβPBはパワートレインブロック１２に作用するｙ方向重心軸まわりのトルク、τγPBはパワートレインブロック１２に作用するｚ方向重心軸まわりのトルクである。
【００６０】
【数９】
0006535208.tif 000010
【００６１】
（３３）〜（４１）式（（４２）式）による振動解析モデルは、図１０に示すような、複数の振動要素間の接続関係を表した原理モデルである。（３３）式はエンジン１３の回転運動方程式を表し、（３４）式は変速機１４の回転運動方程式を表し、（３５）式は駆動輪１８の回転運動方程式を表し、（３６）式は車体１１のｘ方向並進運動方程式を表し、（３７）、（３８）式はばね下要素１５のｘ方向並進運動方程式及びｚ方向並進運動方程式を表し、（３９）、（４０）、（４１）式はパワートレインブロック１２のｘ方向並進運動方程式、ｙ方向重心軸まわりの回転運動方程式、及びｚ方向重心軸まわりの回転運動方程式を表す。ただし、振動解析モデル（原理モデル）では、ばね下要素１５の重心点でのｙ方向並進振動とｘ方向重心軸まわりの回転振動とｙ方向重心軸まわりの回転振動とｚ方向重心軸まわりの回転振動、及びパワートレインブロック１２の重心点でのｙ方向並進振動とｚ方向並進振動とｘ方向重心軸まわりの回転振動については考慮されていない。つまり、車体１１のｘ方向並進振動、エンジン１３と変速機１４と駆動輪１８の回転振動、ばね下要素１５の重心点でのｘ方向並進振動とｚ方向並進振動、及びパワートレインブロック１２の重心点でのｘ方向並進振動とｙ方向重心軸まわりの回転振動とｚ方向重心軸まわりの回転振動だけを考慮した振動解析モデルに限定されている。
【００６２】
振動解析装置７０では、例えばエンジン１３の角加速度、変速機１４の角加速度、駆動輪１８の角加速度、車体１１のｘ方向並進加速度、ばね下要素１５のｘ方向並進加速度とｚ方向並進加速度、及びパワートレインブロック１２のｘ方向並進加速度とｙ方向重心軸まわりの角加速度とｚ方向重心軸まわりの角加速度を観測変数として取得することで、（３３）〜（４１）式（（４２）式）を用いて、未知変数である振動系の加振力τe、及び加振力τeにより各振動要素を伝わる伝達力τm，τds，Ｆd，ＦxSS，ＦzSS，ＦxPB，τβPB，τγPBを推定することができる。そして、エンジン１３のトルク（振動系の加振力）を入力、車体１１のｘ方向並進加速度を出力とする場合における入出力の関係を表す伝達関数を算出することができる。また、振動要素を伝わる伝達力に基づいて振動要素間の弾性係数及び減衰係数を推定することもできる。
【００６３】
以上説明した本実施形態では、振動計測対象とする振動要素及び振動計測方向のいずれか１つ以上が互いに異なる複数の計測条件での時系列振動データを取得する処理と、各時系列振動データをウェーブレット変換により時間及び周波数に対する振動データＸ1〜ＸKに変換する処理と、各振動データＸ1〜ＸKに対してＰＡＲＡＦＡＣ解析を行うことで寄与度Ｃを算出する処理と、振動評価対象とする振動データＸ1とそれ以外の振動データＸ2〜ＸKと寄与度Ｃとの関係を表す（２４）式に基づいて振動評価対象以外の各計測条件に対応する重み係数ｄ2〜ｄKを算出する処理と、ｙとｙ＾rとの誤差を表す指標Ｅrに基づいて限定した計測条件により振動解析モデルの構造同定を行う処理とをコンピュータに実行させる。振動解析モデルの構造同定を行う処理においては、振動解析モデルで考慮する計測条件を、因子（ｆ）に対応する寄与度ｃ1f〜ｃKfがランキング上位にある必要最小限の計測条件に限定することができ、振動解析モデルを低次元化することができる。さらに、本実施形態における振動解析モデルの構造同定方法は、振動解析モデルを統計的に回帰する同定方法ではなく、平衡化打ち切り法等によって複雑な物理モデルから簡易モデルを導出する同定方法でもなく、構造同定された振動解析モデル（原理モデル）は物理的な意味を有する。したがって、振動解析モデルを低次元化しつつ精度を向上させることができる。なお、振動解析モデルの構造同定の際には、車両１０の実稼働（実走行）時の振動データのみから実施可能であり、車両１０よりパーツを降ろした単体計測は不要である。また、他の車両１０との比較も容易であり、他の車両１０がどのような思想で設計しているかを容易に把握することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態において、ＰＡＲＡＦＡＣ解析を行う処理では、各因子（ｆ＝１〜Ｆ）毎に算出した振動データ（ａif×ｂjf）に基づいて因子（ｆ）を選択することで、評価したい因子（ｆ）に対応する振動モードを抽出することができ、抽出した振動モードを評価するための振動解析モデルの構造同定を行うことができる。さらに、ａif×ｂjfの振幅の変動度合いが大きい過渡振動となる因子ｆ＝１，３，５を選択することで、評価したい因子ｆ＝１，３，５に対応する過渡振動を抽出することができ、過渡振動を評価するための振動解析モデルの構造同定を行うことができる。
【００６５】
以上の実施形態では、振動系が車両１０である例について説明したが、本実施形態は車両以外の振動系に対しても適用可能である。
【００６６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  車両、１１  車体、１２  パワートレインブロック、１３  エンジン、１４  変速機、１５  ばね下要素、１６  マウント、１７  サスペンションブッシュ、１８  駆動輪、１９  ロワアーム、２１  加速度センサ、２２−１，２２−２，２２−３，２５−１，２５−２，２５−３  ３軸加速度センサ、２８  角速度センサ、７０  振動解析装置、７１  時系列振動データ取得部、７２  設定定数記憶装置、７３  振動データ変換部、７４  因子解析部、７５  重み係数算出部、７６  解析モデル同定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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