(57)【要約】      （修正有）【課題】適応フィルタの発散を抑制して制振制御の安定性を確保しながら伝達特性の位相成分を補正して制振精度を向上させた制振装置を提供する。【解決手段】発散抑制モードにおいて、評価振動を構成する相殺振動（Ｖｉ４ｒ＋Ｖｉ４ｉ）と所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとの位相差βを低減して、適応フィルタ３２ｆの算出が発散することが抑制される。そして、予め定めた伝達特性の位相成分を補正する場合に、位相成分の補正に起因して適応フィルタが発散するおそれのある通常モードから適応フィルタの発散を抑制する発散抑制モードに切り換えて、発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するので、伝達特性を補正することによって補正後の伝達特性と現実の伝達特性との位相差が著しくかけ離れる場合であっても、適応フィルタの発散を抑制して制御の安定性を確保しながら伝達特性の位相成分を補正して制振精度を向上させることが可能となる。【選択図】図２
2012068773.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、前記加振手段から前記制振すべき位置に至る振動伝達経路上の伝達特性に関する情報を予め設定しておき、この予め定めた伝達特性に関する情報と適応フィルタとに基づき前記振動発生源から前記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前記加振手段を通じて前記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に伝達した振動との相殺誤差として残る残留振動を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように前記適応フィルタの算出を繰り返すことで当該適応フィルタを真値に収束させる通常モードを具備する制振装置であって、
前記適応フィルタに基づき予め設定した伝達特性で制振すべき位置に伝達したとみなせる相殺振動と前記残留振動とを合成した振動を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように前記適応フィルタを更新することにより前記適応フィルタの算出の発散を抑制する発散抑制モードと、
予め設定した伝達特性の一つである位相成分を補正する伝達特性補正部とを設け、
前記伝達特性補正部により位相成分を補正する場合に、前記通常モードから前記発散抑制モードに切り換えて当該発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するように構成されていることを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記伝達特性補正部は、前記発散抑制モードにおいて前記位相成分を所定角度進める方向又は遅らす方向それぞれに補正し、位相成分の補正時に前記残留振動が改善する場合には、前記位相成分を進める方向又は遅らせる方向のうち残留振動が改善する方向への位相成分の補正を維持した状態で前記発散抑制モードから前記通常モードに復帰する一方、位相成分補正時に残留振動の改善がない場合には、位相成分の補正を解除して前記発散抑制モードから前記通常モードに復帰する請求項１に記載の制振装置。
【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伝達特性を予め設定しておき、この予め設定した伝達特性を用いて制振すべき振動を抑制する制振装置に係り、特に予め設定した伝達特性と実際の伝達特性とのズレに起因する問題に善処した制振装置に関する。
【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、加振手段から制振すべき位置に至る振動伝達経路上の伝達特性に関する情報を予め設定しておき、この予め設定した伝達特性に関する情報と適応フィルタとに基づき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、発生した相殺振動と振動発生源からの振動との相殺誤差として残る残留振動を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように適応フィルタの算出を繰り返すことで適応フィルタを真値に収束させるものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０２９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の伝達特性は経年等によって変化するものであり、特に伝達特性の位相成分が変化して予め設定した伝達特性の位相成分との間に位相差が生じると、制振すべき位置に発生させたい所望の相殺振動と実際に発生した相殺振動とが一致しなくなり、制振効果が低減するだけでなく、かえって振動を増大させてしまう場合がある。
【０００５】
このような不具合に対応する構成として、予め設定した伝達特性の位相成分を補正する伝達特性補正部を設けることが一つの有効な手段として挙げられるが、位相成分の補正によって補正後の伝達特性と現実の伝達特性との位相差が著しくかけ離れた場合には、評価振動を構成する相殺振動と所望の相殺振動との位相差が適応フィルタの収束角度範囲外となり、適応フィルタの算出が収束せずに理想的な制振効果が得られないばかりか、かえって振動を増大してしまう発散状態に陥るおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、予め定めた伝達特性の位相成分を補正するにあたり、補正後の伝達特性と実際の伝達特性との位相差が著しく相違する場合であっても、適応フィルタの発散を抑制して制振制御の安定性を確保しながら伝達特性の位相成分を補正して制振精度を向上させた制振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００８】
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、前記加振手段から前記制振すべき位置に至る振動伝達経路上の伝達特性に関する情報を予め設定しておき、この予め定めた伝達特性に関する情報と適応フィルタとに基づき前記振動発生源から前記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前記加振手段を通じて前記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に伝達した振動との相殺誤差として残る残留振動を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように前記適応フィルタの算出を繰り返すことで当該適応フィルタを真値に収束させる通常モードを具備する制振装置であって、前記適応フィルタに基づき予め設定した伝達特性で制振すべき位置に伝達したとみなせる相殺振動と前記残留振動とを合成した振動を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように前記適応フィルタを更新することにより前記適応フィルタの算出の発散を抑制する発散抑制モードと、予め設定した伝達特性の一つである位相成分を補正する伝達特性補正部とを設け、前記伝達特性補正部により位相成分を補正する場合に、前記通常モードから前記発散抑制モードに切り換えて当該発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
発散抑制モードにおいては、残留振動に含まれる実際の伝達特性で制振すべき位置に伝達した相殺振動と予め定めた伝達特性で伝達したとみなせる所望の相殺振動とを合成することで、評価振動を構成する相殺振動と所望の相殺振動との位相差を低減して、適応フィルタの算出が発散することが抑制される。そして、予め定めた伝達特性の位相成分を補正する場合に、位相成分の補正に起因して適応フィルタが発散するおそれのある通常モードから適応フィルタの発散を抑制する発散抑制モードに切り換えて、発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するので、伝達特性を補正することによって補正後の伝達特性と現実の伝達特性との位相差が著しくかけ離れる場合であっても、適応フィルタの発散を抑制して制御の安定性を確保しながら伝達特性の位相成分を補正して制振精度を向上させることが可能となる。
【００１０】
制振効果を有効に向上させるためには、前記伝達特性補正部は、前記発散抑制モードにおいて前記位相成分を所定角度進める方向又は遅らす方向それぞれに補正し、位相成分の補正時に前記残留振動が改善する場合には、前記位相成分を進める方向又は遅らせる方向のうち残留振動が改善する方向への位相成分の補正を維持した状態で前記発散抑制モードから前記通常モードに復帰する一方、位相成分補正時に残留振動の改善がない場合には、位相成分の補正を解除して前記発散抑制モードから前記通常モードに復帰することが好ましい。
【００１１】
乗員に快適な乗り心地を提供するためには、上記の制振装置を車両に備えることが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上説明した構成であるから、予め定めた伝達特性の位相成分を補正する場合に、位相成分の補正に起因して適応フィルタが発散するおそれのある通常モードから適応フィルタの発散を抑制する発散抑制モードに切り換えて、発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するので、伝達特性を補正することによって補正後の伝達特性と現実の伝達特性との位相差が著しくかけ離れる場合であっても、適応フィルタの発散を抑制して制御の安定性を確保しながら伝達特性の位相成分を補正することが可能となる。したがって、制振装置の安定性や制振精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る制振装置の概略全体模式図。
【図２】同実施形態に係る制御手段の構成および機能の概略ブロック図。
【図３】同実施形態に係る制御手段の構成の詳細なブロック図。
【図４】同実施形態に係る伝達特性補正部で実行される伝達特性補正制御処理ルーチンを示すフローチャート。
【図５】加振手段から制振すべき位置へ伝達する振動に関する説明図。
【図６】通常モードにおける適応フィルタの更新時に用いる評価振動と適応フィルタの収束可能な範囲に関する説明図。
【図７】発散抑制モードにおける図６に対応する説明図。
【図８】本実施形態の制振装置における一シミュレーション結果を示す説明図。
【図９】本実施形態の制振装置における上記以外のシミュレーション結果を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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振動Ｖｉ２を発生するリニアアクチュエータを用いた加振手段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からの検出信号とを入力し加振手段２で発生させた振動Ｖｉ２を制振すべき位置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で生じる振動Ｖｉ１と加振手段２を通じて制振すべき位置ｐｏｓに発生させる相殺振動Ｖｉ４とを制振すべき位置ｐｏｓで相殺させて制振すべき位置ｐｏｓでの振動を低減するものである。
【００１６】
制御手段３は、図２に示すように、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３を相殺する相殺振動Ｖｉ４を制振すべき位置ｐｏｓに的確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へ伝達した振動Ｖｉ３を模擬した疑似振動Ｖｉ３’を適応アルゴリズムの適応フィルタ３２ｆ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（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（Ｖｉ３＋Ｖｉ４）を評価振動として、この評価振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４）が小さくなるように適応フィルタ３２ｆの算出を繰り返し実行し、算出の積み重ねにより疑似振動Ｖｉ３’及び適応フィルタ３２ｆを真値へ収束させる制振制御を行う。本実施形態では、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３を相殺するために必要な疑似振動は、振動Ｖｉ３を模擬した疑似振動Ｖｉ３’であるが、この振動Ｖｉ３の模擬を行うことなく加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した相殺振動Ｖｉ４を直接模擬したものであってもよい。
【００１７】
この適応制御による制振制御を実行する制御手段３は、図２に示すように、基準波生成手段３１と、疑似振動算出手段３２と、伝達特性印加手段３３とを有する。
【００１８】
基準波生成手段３１は、振動発生源ｇｎで生ずる振動Ｖｉ１に関連する信号に基づいて制振すべき位置ｐｏｓでの振動の周波数を認識し、認識した周波数に基づいて基準波を生成する。認識した周波数は、疑似振動算出手段３２で疑似振動Ｖｉ３’を算出する際に疑似振動Ｖｉ３’の周波数の基礎として用いられるものであり、生成した基準波は、制御手段３での信号処理においての波形の振幅及び位相等の基準とされるものである。本実施形態では、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をＥＣＵ等から入力している。勿論、エンジンの点火パルス信号に代えて例えばエンジンクランクの回転数を検出するセンサからの検出パルス信号等、その他の信号を用いてもよい。
【００１９】
疑似振動算出手段３２は、適応フィルタ３２ｆを用いて疑似振動Ｖｉ３’を算出すると共に、振動検出手段１より入力した相殺誤差として残る残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４）を評価振動として、この評価振動が小さくなるように適応フィルタ３２ｆを逐次更新する。具体的には、疑似振動算出手段３２は、疑似振動算出部３２ａと、学習適応部３２ｂとを有する。疑似振動算出部３２ａは、基準波生成手段３１により生成された周波数と等しい周波数の基準波に対して適応フィルタ３２ｆを用いたフィルタリングを施すことにより基準波の振幅及び位相を変化させて疑似振動Ｖｉ３’を算出する。学習適応部３２ｂは、評価振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４）が小さくなるように適応フィルタ３２ｆの算出の基礎である基準波から適応フィルタの真値へ向かって適応フィルタの算出を繰り返し実行し、この算出の積み重ねにより疑似振動Ｖｉ３’及び適応フィルタ３２ｆを真値へ収束させるものである。
【００２０】
伝達特性印加手段３３は、図５に示すように、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達した振動Ｖｉ３に対してこの振動Ｖｉ３を逆相にした振動−Ｖｉ３を加振するにあたり、加振手段２で発生させた振動Ｖｉ２が制振すべき位置ｐｏｓに伝達する過程でその振幅又は位相が変化するので、この変化を考慮して振動−Ｖｉ３に対し加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓに至る振動伝達経路上の伝達特性Ｇの逆伝達特性を印加するものである。具体的には、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の変化させる振動伝達経路上の伝達特性Ｇに関する情報として伝達特性Ｇの逆伝達特性を図２の逆伝達特性記憶部３３ａに予め記憶しておき、疑似振動算出手段３２で算出した疑似振動Ｖｉ３’を逆波形にした相殺振動Ｖｉ４に逆伝達特性を加味して振動Ｖｉ２を算出し、この振動Ｖｉ２を加振手段２から出力させる。ここでは、逆伝達特性の振幅成分を１／Ｇとし、位相成分をＰとして逆伝達特性記憶部３３ａに記憶している。なお、振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓへ伝達する振動の振幅又は位相を変化させる振動伝達特性をＧ’と示している。
【００２１】
上記の適応制御において、適応フィルタの更新に用いる評価振動は、図６（ａ）に示すように、振動発生源ｇｎからの振動Ｖｉ３と実際の伝達特性で伝達した相殺振動Ｖｉ４ｒとから構成されているといえる。そして、評価振動が小さくなるように適応フィルタ３２ｆの更新を行うにあたり、図６（ｂ）に示すように、相殺振動をゲイン及び位相からなるベクトルとして表現すると、この評価振動を構成する相殺振動Ｖｉ４ｒと所望の相殺振動Ｖｉ４ｉ（予め設定した伝達特性で伝達したとみなせる相殺振動ともいえる）との位相差βが、適応フィルタの収束角度Ｙ（例えば−６０°≦Ｙ≦６０°）の範囲内となる場合には適応フィルタの算出が収束する一方で、適応フィルタの収束角度Ｙ（例えば−６０°≦Ｙ≦６０°）の範囲外となる場合には、適応フィルタの算出が収束せずに理想的な制振効果が得られないばかりか、かえって振動を増大してしまう発散状態となる。この実際の伝達特性で伝達した相殺振動Ｖｉ４ｒ及び所望の相殺振動Ｖｉ４ｉは、実際の伝達特性及び予め設定した伝達特性にそれぞれ対応しているので、逆伝達特性記憶部３３ａに予め設定している伝達特性Ｇ（逆伝達特性）の位相成分と実際の伝達特性Ｇ（逆伝達特性）の位相成分との位相差が増大するに伴い、相殺振動Ｖｉ４ｒ及び所望の相殺振動Ｖｉ４ｉの位相差も増加することになり、この位相差は、制振精度を低減する原因の一つとなる。
【００２２】
そこで、予め設定した伝達特性と現実の伝達特性との位相差を無くして制振精度を向上させるために、図２に示すように、逆伝達特性記憶部３３ａに予め設定されている逆伝達特性の位相成分Ｐを補正する伝達特性補正部３４を設けている。
【００２３】
さらに、図２の伝達特性補正部３４による位相成分の補正によって補正後の伝達特性と現実の伝達特性との位相差が過渡的に著しくかけ離れて、図６（ｂ）に示すように、評価振動を構成する相殺振動Ｖｉ４ｒと所望の相殺振動Ｖｉ４ｒとの位相差βが適応フィルタの収束角度Ｙ（−６０°≦Ｙ≦６０°）の範囲外となる場合であっても、発散状態に陥ることを回避する必要がある。そこで、図２に示すように、適応フィルタ３２ｆの更新に用いる評価振動を上記の残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ）とする通常モードに対し、適応フィルタ３２ｆに基づき予め設定した伝達特性で制振すべき位置に伝達したとみなせる所望の相殺振動Ｖｉ４ｉと残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ）とを合成した振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ＋Ｖｉ４ｉ）を評価振動とする発散抑制モードを設け、通常モードと発散抑制モードとを切り替え可能に構成して、伝達特性補正部３４による伝達特性の位相成分を補正する場合には通常モードから発散抑制モードに切り替えて、発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するように構成している。
【００２４】
この発散抑制モードについて図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて説明する。ここでの具体例として、予め定めた伝達特性の位相成分を基準の０°とし、実際の伝達特性の位相成分が−１００°であるとすると、図７（ｂ）のように評価振動を構成する実際の伝達特性で伝達した相殺振動Ｖｉ４ｒは、適応フィルタの収束角度Ｙ（−６０°≦Ｙ≦６０°）の範囲外であるので発散状態であるといえる。この場合、残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ）と所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとを合成すると、残留振動には振動発生源ｇｎからの振動Ｖｉ３と加振手段２から実際の伝達特性で伝達した相殺振動Ｖｉ４ｒとが含まれているので、残留振動に含まれる実際の伝達特性で制振すべき位置に伝達した相殺振動Ｖｉ４ｒと所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとを合成することになり、評価振動を構成する相殺振動（Ｖｉ４ｒ＋Ｖｉ４ｉ）の位相β’は−１００°→−５０°に低減される。すなわち、所望の相殺振動Ｖｉ４ｉの位相は０°であるので、評価振動を構成する合成後の相殺振動（Ｖｉ４ｒ＋Ｖｉ４ｉ）と所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとの位相差β’が１００°→５０°に低減され、この位相差β’が適応フィルタ３２ｆの収束角度Ｙ（−６０°≦Ｙ≦６０°）の範囲内に収まり、適応フィルタの算出が発散することが抑制されるという効果を奏すると考えられる。
【００２５】
このような制御手段３を実現する具体的な制御ブロックを図３に示して説明する。
【００２６】
図３に示すように、基準波生成手段３１は、周波数検出部４１と、基準電気角算出部４２と、基準波生成部４３とを含んで構成されている。周波数検出部４１は、入力したエンジンパルス信号に基づいて制振すべき位置ｐｏｓでの振動の周波数ｆを認識する。基本電気角算出部４２は、認識された周波数ｆを入力して基本電気角θ（＝ωｔ）を算出する。基準波生成部４３は、算出された基本電気角θを基礎として基準波である基準正弦波ｓｉｎθ及び基準余弦波ｃｏｓθを生成する。これら基準波は制御手段３での信号処理においての波形の振幅及び位相等の基準となるものであり、特に後述する疑似振動算出手段３２を構成する乗算器４６、４７で用いられる。
【００２７】
加速度センサである振動検出手段１で検出される制振すべき位置ｐｏｓでの振動には、振動発生源ｇｎで生じた振動以外にも他の振動が含まれているので、振動検出手段１の出力信号に対して周波数検出部４１で認識された周波数ｆ成分の信号のみを取り出すＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４４を施すことにより振動発生源ｇｎで生じた振動のみを振動信号として検出している。
【００２８】
この振動信号を模擬するために、振動信号をＡｓｉｎ（θ＋φ）、θ＝ωｔと仮定し、振動信号Ａｓｉｎ（θ＋φ）に２ｓｉｎθ、２ｃｏｓθをそれぞれ乗算し、乗算結果それぞれを収束係数μを用いて積分すると、積分結果が真値Ａに近い値Ａ’の振幅成分及び真値φに近いφ’の位相成分を有するＡ’ｃｏｓφ’、Ａ’ｓｉｎφ’にそれぞれ収束する。
【００２９】
これらＡ’ｃｏｓφ’及びＡ’ｓｉｎφ’にｓｉｎθ及びｃｏｓθをそれぞれ乗算して足し合わせると、ｓｉｎθ×Ａ’ｃｏｓφ’＋ｃｏｓθ×Ａ’ｓｉｎφ’＝Ａ’ｓｉｎθ×ｃｏｓφ’＋Ａ’ｃｏｓθ×ｓｉｎφ’＝Ａ’ｓｉｎ（θ＋φ’）となる。したがって、振動信号に対して上記の演算を実施することにより振動信号Ａｓｉｎ（θ＋φ）を模擬した疑似振動Ａ’ｓｉｎ（θ＋φ’）を算出できる。これらＡ’ｃｏｓφ’及びＡ’ｓｉｎφ’は、いわゆる適応制御における適応フィルタであり、振動信号の入力により疑似振動の振幅Ａ’及び位相φ’を真値たる振幅Ａ及び位相φに収束させるべく自己適応する。また、適応フィルタは、適応フィルタに対して基準波を乗算して足し合わせることにより疑似振動に変形するので、疑似振動と基準波との振幅差及び位相差を表すものといえる。
【００３０】
上記の演算処理を用いて振動信号Ａｓｉｎ（θ＋φ）に基づいて適応フィルタ３２ｆを学習更新しつつ疑似振動を算出するために、図３に示すように疑似振動算出手段３２を構成している。すなわち、乗算器４５は、振動信号Ａｓｉｎ（θ＋φ）と収束係数２μとを乗算する。乗算器４６、４７は、乗算器４５での乗算結果に対して基準波生成部４３から出力される基準正弦波ｓｉｎθと基準余弦波ｃｏｓθをそれぞれ乗算して、積分器４８、４９へ出力する。積分器４８、４９は、乗算器４６、４７からの出力を積分し、疑似振動と基準波との振幅差及び位相差を表す適応フィルタ３２ｆとしてのＡ’ｃｏｓφ’及びＡ’ｓｉｎφ’を出力する。
【００３１】
この適応フィルタ３２ｆに対して基準正弦波ｓｉｎθ及び基準余弦波θをそれぞれ乗算した後に足し合わせると上記の通り疑似振動Ａ’ｓｉｎ（θ＋φ’）となるが、本実施形態では、振幅成分及び位相成分の逆伝達関数を加味した基準波を適応フィルタ３２ｆとの乗算前に生成している。勿論、疑似振動を算出した後に振幅成分及び位相成分の逆伝達関数を加味してもよい。具体的に本実施形態では、逆伝達関数振幅設定部５３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、認識した周波数ｆを入力して逆伝達関数の振幅成分１／Ｇを特定する。同様に、逆伝達関数位相設定部５０は、周波数に対応した逆伝達関数の位相成分が予め記憶されており、認識した周波数ｆを入力して逆伝達関数の位相成分Ｐを特定する。特定された位相成分Ｐと基本電気角θとが加算器５１で加算されて発振器５２に入力される。発振器５２は、逆伝達関数の位相成分Ｐが加味された正弦波ｓｉｎ（θ＋Ｐ）及び余弦波ｃｏｓ（θ＋Ｐ）を生成する。乗算器５４、５５は、生成された正弦波ｓｉｎ（θ＋Ｐ）及び余弦波ｃｏｓ（θ＋Ｐ）に対して逆伝達関数振幅設定部５３により特定された逆伝達関数の振幅成分１／Ｇとをそれぞれ乗算して、振幅及び位相の逆伝達関数を加味した基準波を生成する。
【００３２】
これら乗算器５４、５５により生成された振幅及び位相の逆伝達関数を加味した基準波（１／Ｇ）ｓｉｎ（θ＋Ｐ）及び（１／Ｇ）ｃｏｓ（θ＋Ｐ）に対して上記の適応フィルタ３２ｆとしてのＡ’ｃｏｓφ’及びＡ’ｓｉｎφ’を乗算器５６、５７でそれぞれ乗算する。乗算器５６、５７での乗算結果を加算器５８で足し合わせ、足し合わせた結果に−１を乗算器５９で乗算すると、振動Ｖｉ２［−（Ａ’／Ｇ）ｓｉｎ（θ＋φ’＋Ｐ）］の発生を指令する相殺信号が生成され、加振手段２で振動Ｖｉ２［−（Ａ’／Ｇ）ｓｉｎ（θ＋φ’＋Ｐ）］が加振される。
【００３３】
本実施形態では、上記の適応制御を用いた制振制御を行う構成に加えてさらに、ノミナル出力生成部３５と、伝達特性補正部３４とを有している。
【００３４】
ノミナル出力生成部３５は、積分器４８、４９からそれぞれ得られるＡ’ｃｏｓφ’、Ａ’ｓｉｎφ’に対して乗算器６１、６２でｓｉｎθ、ｃｏｓθを乗算し、それぞれの乗算結果を加算器６３で加算して疑似振動Ｖｉ３’［Ａ’ｓｉｎ（θ＋φ’）］を出力する。そして、この疑似振動Ｖｉ３’をスイッチＳＷを介して加算器６４で残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ）と合成し、合成した振動を評価振動として疑似振動算出手段３２に入力可能に構成している。このスイッチＳＷをＯＮ／ＯＦＦすることにより発散抑制モードと通常モードとを切り替え可能にされている。この疑似振動Ｖｉ３’は、制振すべき位置ｐｏｓに発生させたい所望の相殺振動Ｖｉ４ｉと逆相となる振動であるが、振幅が反転するものの位相φ’及び振幅値Ａは同一であるので、所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとみなすことができると考えられる。
【００３５】
伝達特性補正部３４は、メモリ等に記憶している図４に示す伝達特性補正制御処理ルーチンをＣＰＵ等で実行することにより、発散制御モードと通常モードとを切り換えるモード切替制御部と、予め記憶した逆伝達特性の位相成分に補正量Ｐ’を加える補正を行う位相成分補正部とを実現するものである。その動作を具体的に説明すると、図３及び図４に示すように、リアルタイム振幅検出部６０を介して残留振動の振幅値Ａを検出し（処理Ｓ１）、検出した振幅値Ａが所定の閾値を上回るか否かを判定する（処理Ｓ２）。残留振動の振幅値Ａが所定の閾値を上回っていないと判定した場合には（処理Ｓ２：ＮＯ）、処理Ｓ１の実行に戻る。一方、残留振動の振幅値Ａが所定の閾値を上回っていると判定した場合には（処理Ｓ２：ＹＥＳ）、スイッチＳＷをＯＮして通常モードから発散抑制モードに切り替え（処理Ｓ３）、発散制御モードでの制御が安定したか否かを判定し（処理Ｓ４）、制御が安定するまで待機する（処理Ｓ４：ＮＯ）。具体的には、残留振動の振幅値Ａの単位時間あたりの変化量が所定量以下に収まる場合に制御が安定したと判定する。
【００３６】
発散抑制モードでの制御が安定したと判定した場合には（処理Ｓ４：ＹＥＳ）、発散抑制モードにおいて逆伝達特性記憶部３３ａに記憶した逆伝達特性の位相成分を所定角度進める方向に補正（例えば＋６０°）し（処理Ｓ５）、振動検出手段１で検出した残留振動が改善（低減）するか否かを判定する（処理Ｓ６）。補正の結果、残留振動が改善したと判定した場合には（処理Ｓ６：ＹＥＳ）、残留振動が改善する方向（進める方向）への補正を維持した状態（＋６０°）でスイッチＳＷをＯＦＦして発散抑制モードから通常モードに復帰させる（処理Ｓ７）。
【００３７】
一方、処理Ｓ６において残留振動が改善せず悪化した場合には、逆に位相成分を所定角度遅らせる方向に補正（例えば−６０°）し（処理Ｓ８）、振動検出手段１で検出した残留振動が改善（低減）するか否かを判定する（処理Ｓ９）。補正の結果、残留振動が改善したと判定した場合には（処理Ｓ９：ＹＥＳ）、残留振動が改善する方向（遅らせる方向）への補正を維持した状態（−６０°）でスイッチＳＷをＯＦＦして発散抑制モードから通常モードに復帰させる（処理Ｓ１０）。一方、位相成分を進める方向及び遅らせる方向のいずれの方向への補正によっても残留振動が改善せずに悪化する場合には（処理Ｓ９：ＮＯ）、伝達特性のうち予め設定した位相成分と実際の位相成分との位相差が無い又は無いとみなせる状態であるとして、位相成分の補正を解除して（±０°）スイッチＳＷをＯＦＦして発散抑制モードから通常モードに復帰させる（処理Ｓ１１）。
【００３８】
上記のように構成した制振装置の動作を図８に示すシミュレーション結果を用いて説明する。このシミュレーションでは、実際の伝達特性の位相成分を予め設定した伝達特性の位相成分よりも９０°進めた状態にし、通常モードの制御では発散するように設定している。この場合、通常モードの制御では発散状態にあるので、残留振動の振幅が増大する。残留振動の振幅値Ａが予め定めた所定の閾値ｔｈ１を上回ると、通常モードから発散抑制モードに移行して、振動が増大しつづける発散状態を抑制する状態となる。この発散抑制モードにおいて、予め設定した伝達特性の位相成分を所定角度（例えば６０°）進める方向に補正すると、位相差が90°→150°に増大するので、残留振動の振幅値が増大して制振効果が悪化する。この発散抑制モードにおいては、位相成分の補正によって制振効果が悪化したとしても原振動を超えて悪化することが抑制されるので、位相成分の補正にあたりある程度の安全性を確保することが可能となる。次に、制振効果が悪化した方向とは逆方向である伝達特性の位相成分を所定角度（例えば６０°）遅らせる方向に補正すると、位相差が９０°→３０°に低減するので、残留振動の振幅値が減少して制振効果が向上（振動が改善）する。この制振効果が改善したことを以て伝達特性の位相成分のうち実際の位相成分と予め設定した位相成分の位相差が低減したと推定して、発散抑制モードから通常モードに復帰する。
【００３９】
他のシミュレーションとして、実際の伝達特性の位相成分を予め設定した伝達特性の位相成分よりも１５０°進めた状態とした場合では、上記のシミュレーション結果と同様の動作をするものの、一度の位相補正では、伝達特性の位相差を適応フィルタの収束角度Ｙの範囲内に収めるには足りないので、位相成分の補正後に発散抑制モードから通常モードに復帰させると振動が増大する発散状態に陥る。この場合は、伝達特性の位相差を収束角度Ｙの範囲内に収まるまで上記動作を繰り返すこととなる。
【００４０】
さらに上記以外のシミュレーションとして、実際の伝達特性の位相成分と予め設定した伝達特性の位相成分との位相差が無い又は適応フィルタの収束角度Ｙの範囲内である場合には、図９に示すように、発散抑制モードにおいて位相成分を進める方向及び遅らせる方向のいずれの方向に補正しても、残留振動の振幅が増大して悪化する場合がある。この場合は、原振動が大きくなった場合等、伝達特性の位相成分の位相差に起因して制振効果が悪化したわけではないと考えられるので、位相成分の補正を解除して（±０°）として発散抑制モードから通常モードに復帰することになる。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係る制振装置は、振動発生源ｇｎで生じる振動Ｖｉ３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、加振手段２から制振すべき位置ｐｏｓに至る振動伝達経路上の伝達特性に関する情報を予め設定しておき、この予め定めた伝達特性に関する情報と適応フィルタ３２ｆとに基づき振動発生源ｇｎから制振すべき位置ｐｏｓに伝達した振動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に伝達した振動Ｖｉ３との相殺誤差として残る残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ）を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように適応フィルタ３２ｆの算出を繰り返すことで適応フィルタ３２ｆを真値に収束させる通常モードを具備する制振装置であって、適応フィルタ３２ｆに基づき予め設定した伝達特性で制振すべき位置ｐｏｓに伝達したとみなせる相殺振動Ｖｉ４ｉと残留振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ）とを合成した振動（Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ＋Ｖｉ４ｉ）を評価振動とし、この評価振動が小さくなるように適応フィルタ３２ｆを更新することにより適応フィルタ３２ｆの算出の発散を抑制する発散抑制モードと、予め設定した伝達特性の一つである位相成分を補正する伝達特性補正部３４とを設け、伝達特性補正部３４により位相成分を補正する場合に、通常モードから発散抑制モードに切り換えて発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するように構成されている。
【００４２】
このように、発散抑制モードにおいては、残留振動に含まれる実際の伝達特性で制振すべき位置に伝達した相殺振動Ｖｉ４ｒと予め定めた伝達特性で伝達したとみなせる所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとを合成することで、評価振動を構成する相殺振動（Ｖｉ４ｒ＋Ｖｉ４ｉ）と所望の相殺振動Ｖｉ４ｉとの位相差βを低減して、適応フィルタ３２ｆの算出が発散することが抑制される。そして、予め定めた伝達特性の位相成分を補正する場合に、位相成分の補正に起因して適応フィルタが発散するおそれのある通常モードから適応フィルタの発散を抑制する発散抑制モードに切り換えて、発散抑制モードにおいて位相成分の補正を実施するので、伝達特性を補正することによって補正後の伝達特性と現実の伝達特性との位相差が著しくかけ離れる場合であっても、適応フィルタの発散を抑制して制御の安定性を確保しながら伝達特性の位相成分を補正して制振精度を向上させることが可能となる。
【００４３】
特に、本実施形態では、伝達特性補正部３４は、発散抑制モードにおいて位相成分を所定角度進める方向又は遅らす方向それぞれに補正し、位相成分の補正時に残留振動が改善する場合には、位相成分を進める方向又は遅らせる方向のうち残留振動が改善する方向への位相成分の補正を維持した状態で発散抑制モードから通常モードに復帰する一方、位相成分補正時に残留振動の改善がない場合には、位相成分の補正を解除して発散抑制モードから通常モードに復帰するので、残留振動が改善するか否かという実測結果を用いて適切な方向へ位相成分を補正することができ、制振効果を向上させることができる。また、発散抑制モードでは、発散状態に陥ることを抑制することが可能である反面、所望の相殺振動Ｖｉ４ｉを合成するため最大でも制振効果が半減してしまうものの、発散抑制モードから通常モードに復帰するので、発散抑制モードを継続する場合に比べて制振効果を向上させることが可能となる。特に、位相成分を僅かな角度で繰り返し補正する場合は、位相成分の補正と適応フィルタによる位相差の収束とが互いに干渉して制御が不安定になるおそれがあるが、位相成分を補正する所定角度を適応フィルタの収束角度Ｙよりも大きな角度に設定すれば、位相成分の補正と適応フィルタによる位相差の収束とが互いに干渉することがなくなり、制御の安定性を向上させることが可能となる。
【００４４】
その他、本実施形態では、上記制振装置を自動車等の車両に備えているので、乗員に快適な乗り心地を提供することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４６】
例えば、本実施形態では、適応フィルタの収束角度Ｙが（−６０°≦Ｙ≦６０°）となる場合を一例として説明しているが、適応フィルタの収束角度Ｙは適応制御アルゴリズムに応じて決まるため、本発明は、実施形態で述べた（−６０°≦Ｙ≦６０°）に限定されるものではない。例えば、適応フィルタの収束角度Ｙが（−９０°≦Ｙ≦９０°）となるものにも同様に適用可能である。
【００４７】
その他、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。
【符号の説明】
【００４８】
２…加振手段
３２ｆ…適応フィルタ
３４…伝達特性補正部
ｇｎ…振動発生源
ｐｏｓ…制振すべき位置
Ｖｉ３…制振すべき位置での振動
Ｖｉ４、Ｖｉ４ｒ、Ｖｉ４ｉ…相殺振動
Ｖｉ３＋Ｖｉ４ｒ…残留振動
Ｖｉ４ｉ…予め設定した伝達特性で伝達したとみなせる相殺振動（所望の相殺振動）
Ｖｉ４ｒ…実際の伝達特性で伝達した相殺振動
【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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