(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生源を有する装置に対して電気的に加振を行う加振器と、当該加振器を駆動する駆動部と、当該駆動部を制御する制御部とを備え、
前記加振器はコイルと磁極とを有し、前記駆動部は前記制御部からの制御により前記コイルへ通電し、前記コイルと前記磁極とを相対移動させて前記振動発生源からの振動を能動的に減衰させる加振力を発生させる振動減衰装置であって、
前記加振器は前記振動を減衰させる機能を有する流体を有さずに構成され、
前記コイルへの通電を停止しているときの前記コイルと前記磁極との相対移動により生じる電流値に基づいて、前記加振器が異常か否かを判定する異常判定手段を有し、
前記異常判定手段は、前記コイルへの通電を停止しているときの前記電流値が所定値未満であれば、所定時間コイルへ通電した後に再度前記加振器が異常か否かを判定する振動減衰装置。
【請求項２】
前記コイルへの通電を停止しているときの前記相対移動が、前記振動発生源によるものである請求項１に記載の振動減衰装置。
【請求項３】
前記コイルへの通電を停止しているときの前記相対移動が、前記コイルへの通電を停止した後の前記コイルと前記磁極との慣性振動によるものである請求項１又は２に記載の振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動発生源に加振を行う加振器と、当該加振器を制御する制御部とを備えた振動減衰装置に関する。
【０００２】
この種の振動減衰装置では、制御部からの制御信号に基づいて加振器の可動子が振動して振動発生源からの振動を減衰するものがあるが、制御信号が発信されているにも関わらず可動子が振動しないという不具合が生じる場合があった。
このような、不具合が生じたことを検出する手段を備えた装置として、例えば特許文献１に記載された振動減衰装置が公知である。この振動減衰装置では、制御部から所定の制御信号を発信し、この制御信号に基づき予測される正常時の可動子の振動と、加振器に設けた加速度センサによって測定される可動子の実振動とを比較して、可動子が正常に動作しているか否かを検出するように構成してある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３４９９８号公報（明細書［００５９］段落及び図３）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の振動減衰装置では、可動子の実振動を測定するために高価な加速度センサを設ける必要があり、装置の低コスト化の妨げとなっていた。また、加速度センサの測定結果に基づいて可動子の動作状況を検出しているので、加振器の外部で他の振動が発生した場合には、加速度センサがこの振動を検出することにより、可動子の動作状況を正確に検出できない場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は低コストで加振器の異常を正確に検出することができる振動減衰装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の特徴構成は、振動発生源に対して電気的に加振を行う加振器と、当該加振器を駆動する駆動部と、当該駆動部を制御する制御部とを備え、
前記加振器はコイルと磁極とを有し、前記駆動部は前記制御部からの制御により前記コイルへ通電し、前記コイルと前記磁極とを相対移動させて前記振動発生源からの振動を能動的に減衰させる加振力を発生させる装置であって、前記加振器は前記振動を減衰させる機能を有する流体を有さずに構成され、前記コイルへの通電を停止しているときの前記コイルと前記磁極との相対移動により生じる電流値に基づいて、前記加振器が異常か否かを判定する異常判定手段を有し、前記異常判定手段は、前記コイルへの通電を停止しているときの前記電流値が所定値未満であれば、所定時間コイルへ通電した後に再度前記加振器が異常か否かを判定する点にある。
【０００７】
本構成によれば、異常判定手段が、コイルへの通電を停止しているときのコイルと磁極との相対移動により生じる電流値に基づいて加振器が異常か否かを判定する。この結果、電流値を検出する手段を設けるだけの簡単な構成で加振器が異常か否かを判定することができる振動減衰装直を提供することができるので、装置の低コスト化を図ることができる。
また、従来の如く、加振器に加速度センサを設けて、加速度センサの検出結果に基づいてコイルと磁極との相対移動を検出する構成では、加速度センサが前記相対移動に基づく振動以外の振動を検出して、コイルと磁極とが相対移動していないにも関わらず加振器に異常がないと判定する場合があった。しかし、本構成の如く、コイルと磁極との相対移動により生じる電流値に基づいて加振器が異常か否かを判定すると、コイルと磁極とが相対移動をしなければ電流が検出されることが無い。このため、コイルと磁極とが相対移動していないにも関わらず加振器に異常がないと判定されることを防止することができる。この結果、正確に加振器の異常を判定することができる振動減衰装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の第二の特徴構成は、前記コイルへの通電を停止しているときの前記相対移動が、前記振動発生源によるものである点にある。
【０００９】
本構成によれば、コイルへの通電を停止しているときの相対移動が、振動を減衰すべき振動発生源によるものであるので、別途、異常判定用の振動発生手段を設ける必要が無い。この結果、装置の簡略化をはかることができ、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記コイルへの通電を停止しているときの前記相対移動が、前記コイルへの通電を停止した後の前記コイルと前記磁極との慣性振動によるものである点にある。
【００１１】
本構成により、コイルへの通電を停止しているときの相対移動が、コイルへの通電を停止した後のコイルと磁極との慣性振動によるものである。このため、振動発生源が停止している場合や、振動発生源からの振動がコイルと磁極とを相対移動させるのに十分でない場合であっても、加振器の異常判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［振動減衰装置の概要］
以下、図面を参照して本発明に係る振動滅衰装置１について説明する。
図１は、本発明に係る振動減衰装置１の構成を示すブロック図であり、図２は振動減衰装置１の構成を示す模式図である。
本発明に係る振動減衰装置１は、例えば振動発生源としてのエンジン２により発生される振動が座席シートの側に伝達され、乗り心地が悪化するのを防止する目的で設けられるものである。この振動減衰装置１は、エンジン２を支持するエンジンマウントに加振器５を備え、この加振器５を制御部１４からの指令に従って適切に動作させることで、所定の振動減衰効果を得ることができる。
【００１３】
本発明に係る振動減衰装置１は、振動発生源としてのエンジン２に加振することで、そのエンジン２の振動を能動的に減衰させる加振器５を備えている。加振器５は、磁極６と、その磁極６によって形成される磁束を鎖交するように設けられるコイル９とを有する。また、振動減衰装置１は、そのコイル９と電気的に接続され磁極６とコイル９とを相対移動させる駆動回路（駆動部Ｃの一例）とを有する。また、制御部１４は、エンジン２の回転数や車両の運転状況などに基づいて駆動回路を制御し、磁極６とコイル９との相対移動を制御する
【００１４】
磁極６は、一端がエンジン２に固定してあり、他端がバネ１３によって車体などの固定端１２に接続してある。磁極６はＳ極７とＮ極８とを備え、コイル９はそのＳ極７とＮ極８との間の円筒状の空間に移動可能に挿入してある。コイル９は、円筒状のコイル保持部材１１によって保持してあり、更に、コイル保持部材１１は車体などの固定端である支持部材１０で固定してある。上述の構成により、コイル９に電流を流すことで形成される磁界によって磁極６に加振することができる。
【００１５】
振動減衰器は、エンジン２の回転数を検出する回転センサ４と、車両状態を検出する車両状態検出部１５とを有する。回転センサ４及び車両状態検出部１５による検出結果は制御部１４に送信され、制御部１４はこれらの検出結果に基づいて、駆動回路を介して加振器５を制御する。なお、車両状態検出部１５が検出する車両状態は、例えば、変速器（図外）のシフトポジション（前進Ｄ、ニュ−トラルＮ、後進Ｒ）、エアコンスイッチ（図外）の状態（ＯＮ，ＯＦＦ）などである。
【００１６】
また、図３乃至図５に示すように、駆動回路にはコイル９を流れる電流を測定する電流測定部３１が設けてある。制御部１４には後述する加振器５の異常判定において電流測定部３１の測定結果に基づいて加振器５に異常があるか否かを判定する異常判定部３２が設けてある。電流測定部３１と異常判定部３２とは異常判定手段３を構成する。ここで、「加振器５に異常が発生している」とは、制御部１４から適切に制御信号が発信されているにもかかわらず加振器５の磁極６とコイル９とが相対移動していない状態をいう。
【００１７】
［駆動回路］
図３乃至図５に示すように、駆動回路（駆動部Ｃの一例）は、パワーＦＥＴ等によるスイッチを用いたＨ型ブリッジ回路である。本例のＨ型ブリッジ回路は、以下のような構成である。スイッチ部ＳＷ１及びスイッチ部ＳＷ３と、スイッチ部ＳＷ２及びスイッチ部ＳＷ４とは、それぞれ直列に接続してある。これら２つの直列回路は、電源Ｖｃｃとグラウンドとの間で並列に接続されている。そして、スイッチ部ＳＷ１とスイッチ部ＳＷ３との接続点及び、スイッチ部ＳＷ２とスイッチ部ＳＷ４との接続点が、コイル９を介して接続されてＨ型ブリッジ回路を形成している。また、スイッチ部ＳＷ１とスイッチ部ＳＷ２とはｐチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）であり、スイッチ部ＳＷ３とスイッチ部ＳＷ４とはｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴである。従って、直列接続されたスイッチ部ＳＷ１及びスイッチ部ＳＷ３と、スイッチ部ＳＷ２及びスイッチ部ＳＷ４とは、それぞれ相補型直列回路を形成している。
【００１８】
また、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４は、フライホイールダイオードを内蔵している。従って、スイッチ部ＳＷ１は、ｐチャネル型のトランジスタＴ１と、ダイオードＤ１とから構成してある。スイッチ部ＳＷ３は、ｎチャネル型のトランジスタＴ３と、ダイオードＤ３とから構成してある。同様に、スイッチ部ＳＷ２は、ｐチャネル型のトランジスタＴ２と、ダイオードＤ２とから構成してある。スイッチ部ＳＷ４は、ｎチャネル型のトランジスタＴ４と、ダイオードＤ４とから構成してある。
ここで、電源Ｖｃｃの側（正極側）に配置されたスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をハイサイド・スイッチと称し、グラウンド側（負極側）に配置されたスイッチ部ＳＷ３，ＳＷ４をローサイド・スイッチと称する。
【００１９】
図３は、加振器５によってエンジン２に振動を加振しているときの各スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の状態と、電流の状態とを示す図である。図３（ａ）は、ハイサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ１及びローサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ４をオン状態とし、ハイサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ２及びローサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ３をオフ状態とした状態である。よって、コイル９には図中に示す矢印の方向に電流が流れるので、コイル９によって発生する磁界によって、磁極６に対する加振が行われる。
【００２０】
また、図３（ｂ）は、ハイサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ２及びローサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ３をオン状態とし、ハイサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ１及びローサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ４をオフ状態とした状態である。よって、コイル９には、図３（ａ）に示したものとは逆方向に電流が流れるので、図３（ａ）の場合とは逆方向に磁極６が加振される。
このように、駆動回路は、制御部１４からの制御信号により、各スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、コイル９に流す電流の方向などを制御して、磁極６及びエンジン２に対する加振の位相や、その加振力の大きさなどを制御する。以下、この駆動回路の状態を加振モードと称する。
【００２１】
図４及び５は、加振器５の異常判定時の各スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の状態と、電流の状態とを示す図である。ハイサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ１及びスイッチ部ＳＷ２を共にオフ状態とし、ローサイド・スイッチであるスイッチ部ＳＷ３及びスイッチ部ＳＷ４を共にオン状態とした状態である。よって、コイル９に電源Ｖｃｃは接続されなくなるため、電源Ｖｃｃに基づく電流は流れない。但し、この状態でエンジン２が振動すると、エンジン２の振動によって、磁極６がコイル９に対して相対移動し、コイル９と鎖交する磁束が変化する。このため、コイル９には起電力が発生し、起電力による発電電流がコイル９に流れることになる。
図４（ａ）は、コイル９において図中で左側から右側に流れる発電電流がグランドに流出する状態である。また、図４（ｂ）は、コイル９において図中で右側から左側に流れる電流がグランドに流出する状態である。なお、図５は、加振器５に異常があるか若しくはエンジン２からの振動が十分でないために、磁極６がコイル９に対して相対移動せず、電流が流れない状態を示している。
上述の状態における発電電流の測定値に基づいて、加振器５に異常があるか否かが判定される。以下、この駆動回路の状態を異常判定モードと称する。
【００２２】
［異常判定手段の動作］
図６に基づいて振動減衰装置１における加振器５の異常判定手段３の動作について説明する。異常判定に際し、制御部１４の制御により駆動回路は図４に示す異常判定モードになる（＃１）。ここで、駆動回路が定期的に異常判定モードに制御されるように制御部１４を設定しておけばよい。また、乗員の操作によって制御部１４が駆動回路を異常判定モードに制御するように構成してもよい。その後、電流測定部３１が、振動発生源であるエンジン２の振動に基づく磁極６とコイル９との相対移動による発電電流を測定する（＃２）。
【００２３】
電流の測定結果は異常判定部３２に送信され、異常判定部３２は電流の測定値が所定値以上であるか否かを判定する（＃３）。ここで、所定値は例えば車両状態検出部１５が検出した車両状態や回転センサ４が検出したエンジン２の回転数などに基づいて決定される値である。測定値が所定値以上であれば（♯３のＹｅｓ分岐）、加振器５は正常であると判定する（♯４）。加振器５が正常であると判断された場合、制御部１４が駆動回路を加振モードに制御する。
【００２４】
一方、測定値が所定値以下の場合は（♯３のＮｏ分岐）、制御部１４が駆動回路を制御し駆動回路は加振モードになりコイル９に通電される。所定時間加振モードを維持した後、駆動回路は異常判定モードに制御され、通電が停止される（♯５）。その後、電流測定部３１が、磁極６とコイル９との慣性振動による発電電流を測定する（♯６）。測定結果が異常判定部３２に送信され、異常判定部３２は電流の測定値が所定値以上であるか否かを判定する（♯７）。ここで、所定値は例えばコイル９への通電電流量や通電時間などに基づいて決定される値である。測定値が所定値以上である場合（♯７のＹｅｓ分岐）、加振器５は正常であると判定される（♯４）。加振器５が正常であると判断された場合、制御部１４が駆動回路を加振モードに制御する。
一方、測定値が所定値以下の場合には（♯７のＮｏ分岐）、加振器５が異常であると判断される。加振器５が異常であると判断された場合、例えば警告ランプなどによって乗員に異常を知らせるように構成してある。
【００２５】
上述のように、コイル９への通電を停止しているときの磁極６のコイル９に対する相対振動により生じる電流値に基づいて加振器５が異常か否かを判定する。このため、電流値を検出する手段を設けるだけの簡単な構成で加振器５が異常か否かを判定することができる振動減衰装置１を提供することができるので、装置の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
また、従来の如く、加振器５に加速度センサを設けて、加速度センサの検出結果に基づいてコイル９と磁極６との相対移動を検出する構成では、加速度センサが前記相対移動に基づく振動以外の振動を検出して、コイル９と磁極６とが相対移動していないにも関わらず加振器５に異常がないと判定する場合があった。しかし、本構成の如く、コイル９と磁極６との移動により生じる電流値に基づいて加振器５が異常か否かを判定するので、コイル９と磁極６とが相対移動をしなければ電流が検出されることが無い。このため、コイル９と磁極６とが相対移動していないにも関わらず加振器５に異常がないと判定されることを防止することができる。この結果、正確に加振器５の異常を判定することができる振動減衰装置１を提供することができる。
【００２７】
なお、上述の実施形態では、振動発生源（エンジン２）の振動に基づく発電電流値を測定し、測定値が所定値以下の場合に慣性振動に基づく発電電流値を測定する例を示した。しかし、上述の実施例に限らず、コイル９への通電を停止しているときのコイル９と磁極６との相対移動は、振動発生源の振動に基づくもの及び慣性振動に基づくもののうちの何れか一方のみであってもよく、乗員の設定で何れかを選択できる構成であってもよい。
【００２８】
また、回転センサ４が検出したエンジン２の回転数が所定値以上の場合には、エンジン２の振動に基づく発電電流値を測定し、エンジン２の回転数場が所定値以下の場合には慣性振動に基づく発電電流値を測定するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る振動波表装置を示すブロック図
【図２】本発明に係る振動減衰装置の構成を示す模式図
【図３】加振モードにある駆動回路を示す図
【図４】異常判定モードにある駆動回路を示す図
【図５】異常判定モードにある駆動回路を示す図
【図６】異常判定手段の動作を示す図
【符号の説明】
【００３０】
１    振動減衰装置
２      エンジン（振動発生源）
３      異常判定手段
５      加振器
６      磁極
９      コイル
１４    制御部
Ｃ      駆動部
【図１】
0004834420.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004834420.tif 000006
【図６】
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