(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁アクチュエータを駆動することによってエンジンから発せられる振動と干渉する制御振動を発生する制御振動源と、
所定の制御アルゴリズムにしたがって前記干渉後の振動を低減させるように前記電磁アクチュエータを駆動するための駆動信号を生成する能動型制御手段と、
前記駆動信号を電気信号に変換して前記電磁アクチュエータに出力するアクチュエータ駆動手段と、を備えた車両用能動型振動制御装置において、
前記アクチュエータ駆動手段の信号オフセットを検出するオフセット検出手段と、
出荷時の前記信号オフセット値が格納される記憶領域と、を備え、
前記オフセット検出手段は、キー操作により前記制御振動源と前記能動型制御手段と前記アクチュエータ駆動手段とが動作可能な状態となったとき前記信号オフセットの検出を開始し、且つイグニッションスイッチがオン状態となる以前のエンジンが停止している期間にのみ前記信号オフセットを検出し、
検出した信号オフセット値を、前記記憶領域に更新記憶することを特徴とする車両用能動型振動制御装置。
【請求項２】
前記オフセット検出手段は、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
当該回転数検出手段でエンジンが停止していることを検出したとき基準駆動信号を前記アクチュエータ駆動手段に出力する基準駆動信号生成手段と、
前記アクチュエータ駆動手段からの電気信号をモニタするモニタ手段と、
当該モニタ手段でモニタした前記電気信号と前記基準駆動信号とに基づき前記アクチュエータ駆動手段の信号オフセットを検出する検出手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用能動型振動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁アクチュエータを駆動して能動的な制御振動を発生させてエンジンから発せられる振動と干渉させることによって前記振動の低減を図るようにした車両用能動型振動制御装置に関し、特に、電磁アクチュエータを駆動する電磁アクチュエータ駆動回路の信号オフセットを、的確に検出することができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の技術としては、例えば本出願人が先に提案した特開平８−１０９９４６号公報に記載されたものがある。すなわち、かかる公報に開示された従来の技術は、能動型振動制御装置に関するものであって、振動体と支持体との間に介在する防振支持装置を、受動的な液体封入式の防振支持装置と同様に、二つの流体室間を往来する流体の共振を利用して振動体から支持体側に伝達される振動を抑制できるようにすると共に、比較的高周波の振動に対しては、流体室の隔壁の一部を形成する可動部材を能動的に変位させ、流体室の圧力変化を支持弾性体の拡張バネに作用させ、もって能動的な支持力を発生させ振動を打ち消すことができるようにしている。
【０００３】
つまり、防振支持装置内の流体室の隔壁の一部を形成する可動部材を、その流体室の容積が変化する方向に変位可能に弾性部材によって防振支持装置内に弾性支持すると共に、その可動部材を例えば電磁アクチュエータで変位させることにより、流体室の容積を積極的に変化させるようにしていた。また、電磁アクチュエータを駆動させるための駆動信号は、振動の発生状態を表す基準信号と、振動の低減状態を表す残留振動信号とに基づいて、ＬＭＳアルゴリズム等の逐次更新型のアルゴリズムにしたがって生成するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の装置にあっては、能動的な支持力を発生するための電磁アクチュエータを駆動させるための駆動信号を所定のアルゴリズムにしたがって生成し、例えばアクチュエータ駆動回路で駆動信号をこれに応じた電流信号等の電気信号に変換し電磁アクチュエータに供給することによって、駆動信号に応じた振動を発生させるようにしている。このように駆動信号をアクチュエータ駆動回路で電気信号に変換して電磁アクチュエータに供給する場合、アクチュエータ駆動回路に信号オフセット、つまり、本来出力されるべき電気信号と実際に出力される電気信号とに差があると、前記駆動信号がフィードバック制御により生成される場合には、前記信号オフセット分を含んで駆動信号が生成されてしまうことになり、制御性能が低下してしまう。そのため、この信号オフセット分を駆動信号から除去する必要がある。
【０００５】
このアクチュエータ駆動回路の信号オフセットを検出する方法として、例えば駆動信号を零として出力したときに、実際に電磁アクチュエータに供給される電気信号をモニタすることによって信号オフセットを検出する方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の装置においては、防振支持装置が電磁アクチュエータを含んで構成されているため、振動体が振動していると、この振動によって電磁アクチュエータの励磁コイルに逆起電力が発生し、この逆起電力が電流信号にのってしまうため、アクチュエータ駆動回路の信号オフセットを的確に検出することができないという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、駆動信号を電気信号に変換して電磁アクチュエータに供給するアクチュエータ駆動手段の信号オフセットを、的確に検出することの可能な車両用能動型振動制御装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る車両用能動型振動制御装置は、電磁アクチュエータを駆動することによってエンジンから発せられる振動と干渉する制御振動を発生する制御振動源と、所定の制御アルゴリズムにしたがって前記干渉後の振動を低減させるように前記電磁アクチュエータを駆動するための駆動信号を生成する能動型制御手段と、前記駆動信号を電気信号に変換して前記電磁アクチュエータに出力するアクチュエータ駆動手段と、を備えた車両用能動型振動制御装置において、前記アクチュエータ駆動手段の信号オフセットを検出するオフセット検出手段と、出荷時の前記信号オフセット値が格納される記憶領域と、を備え、前記オフセット検出手段は、キー操作により前記制御振動源と前記能動型制御手段と前記アクチュエータ駆動手段とが動作可能な状態となったとき前記信号オフセットの検出を開始し、且つイグニッションスイッチがオン状態となる以前のエンジンが停止している期間にのみ前記信号オフセットを検出し、検出した信号オフセット値を、前記記憶領域に更新記憶することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２に係る車両用能動型振動制御装置は、前記オフセット検出手段は、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、当該回転数検出手段でエンジンが停止していることを検出したとき基準駆動信号を前記アクチュエータ駆動手段に出力する基準駆動信号生成手段と、前記アクチュエータ駆動手段からの電気信号をモニタするモニタ手段と、当該モニタ手段でモニタした前記電気信号と前記基準駆動信号とに基づき前記アクチュエータ駆動手段の信号オフセットを検出する検出手段と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
この請求項１又は請求項２に係る発明では、能動型制御手段で生成された駆動信号がアクチュエータ駆動手段によって、例えば電流信号等の電気信号に変換されて、この電気信号が電磁アクチュエータに供給されることによって制御振動が制御振動源から発せられる。
このとき、オフセット検出手段によってアクチュエータ駆動手段の信号オフセット、つまり、本来出力されるべき電気信号と実際に出力される電気信号との差が検出されるが、この信号オフセットの検出は、エンジン回転数が零のとき、つまりエンジンが停止しているときに行われる。
【００１５】
ここで、制御振動源は電磁アクチュエータを含んで構成されるため、エンジンが稼働していると、この振動が制御振動源に伝わり、これによって電磁アクチュエータが構成する励磁コイルに逆起電力が発生しこれが電気信号にのってしまう可能性がある。しかしながら、オフセット検出手段ではエンジンが停止しているとき、つまり、エンジンの振動が発生していないときに信号オフセットの検出を行うため、アクチュエータ駆動手段からの電気信号にエンジンの振動により発生する逆起電力がのることはないから、モニタ手段でモニタしたアクチュエータ駆動手段からの電気信号と駆動信号とに基づいて信号オフセットを検出することによってアクチュエータ駆動手段の信号オフセットが高精度に検出されることになる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の請求項１又は請求項２に係る車両用能動型振動制御装置によれば、エンジンが停止しているときに電磁アクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動手段の信号オフセット検出を行うようにしたから、電磁アクチュエータ駆動手段の信号オフセットに応じた電気信号を高精度に検出することができ、これに基づき信号オフセットを検出することによって、高精度に信号オフセットを検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る能動型振動制御装置の実施形態の一例を示す車両の概略側面図である。
【００１９】
まず、構成を説明すると、横置きに搭載したエンジン１７が、車体前後方向の後方に配置した能動型エンジンマウント２０を介して、サスペンションメンバ等から構成される車体１８に支持されている。なお、実際には、エンジン１７及び車体１８間には、能動型エンジンマウント２０の他にエンジン１７及び車体１８間の相対変位に応じた受動的な支持力を発生する複数のエンジンマウントも介在している。受動的なエンジンマウントとしては、例えばゴム状の弾性体で荷重を支持する通常のエンジンマウントや、ゴム状の弾性体内部に減衰力発生可能に流体を封入してなる公知の流体封入式のマウントインシュレータ等が適用できる。
【００２０】
図２は、エンジン１７に固定したブラケット（図示せず）を介して連結する能動型エンジンマウント２０の上部構造を平面視で示すものであり、エンジン側連結部材３０から上方に向けて突出している２本の連結ボルト３０ａを、上述したブラケットの挿通孔に下側から挿通し、ナットを螺合することによりエンジン１７に上端部が固定される。また、符号６０はリバウンド規制部材であり、このリバウンド規制部材６０は、２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に対して直交し、エンジン側連結部材３０の上方をアーチ状に延在しながら装置ケース４３に固定されており、エンジン側連結部材３０の上面に固定したゴム製の弾性体からなるリバウンドストッパ３１の上方に位置している。
【００２１】
図３は、図２の矢視断面図で示す能動型エンジンマウント２０の内部構造を示すものであり、図２の２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に沿うＡ−Ａ矢視断面を、図３の軸心（以下、マウント軸と称する）Ｐ1 を境界として右側に示し、図２の２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に対して直交する方向のＢ−Ｂ矢視断面を、図３のマウント軸Ｐ1 を境界として右側に示している。
【００２２】
この能動型エンジンマウント２０は、装置ケース４３に外筒３４、中間筒３６、オリフィス構成部材３７、支持弾性体３２等のマウント部品を内蔵し、これらマウント部品の下部に、流体室８４の隔壁の一部を形成しながら弾性支持された可動部材７８を流体室８４の容積が変化する方向に変位させる電磁アクチュエータ５２と、図示しない車体メンバの振動状況を検出する荷重センサ６４とを内蔵した装置であり、より具体的に説明していくと、前述したエンジン側連結部材３０は、下端周縁部３０ｇが丸みを付けて形成されているとともに、マウント軸Ｐ1 に沿う位置に第１孔３０ｃが形成されている。また、このエンジン連結部材３０に下側から嵌入されて上方を向いている連結ボルト３０ａは、その頭部３０ｄがエンジン側連結部材３０の下面から突出している。ここで、その頭部３０ｄの外周縁部は、丸みが付けられて形成されている。
【００２３】
また、エンジン側連結部材３０の下面には、断面逆台形状の中空筒体３０ｂが固定されている。この中空筒体３０ｂには、連結ボルト３０ａに近接する位置に第２孔３０ｅが形成されているとともに、マウント軸Ｐ1 に沿う下面に第３孔３０ｆが形成されている。なお、この中空筒体３０ｂの連結ボルト３０ａから離間している位置には、孔を形成していない。
【００２４】
そして、前記エンジン側連結部材３０の下面側には、中空筒体３０ｂの内部及びエンジン側連結部材３０の下部側を覆うように、ゴム製の支持弾性体３２が加硫接着により固定されている。
【００２５】
すなわち、この支持弾性体３２は、エンジン側連結部材３０側から下方に向けて拡径した形状のゴム製の弾性体であって、内面に断面山形状の空洞部３２ａを形成しているが、連結ボルト３０ａから離れている部分の支持弾性体３２の外周面は、図３の左側に示すように、エンジン側連結部材３０の外周部を覆いながらリバウンドストッパ３１に連続している。一方、連結ボルト３０ａに近接している支持弾性体３２は、図３の右側に示すように、連結ボルト３０ａの頭部３０ｄの全域を覆う被覆部３２ｂが形成されているとともに、頭部３０ｄの下方位置の外周を、内側に大きく凹んだ形状としている（以下、符号３２ｃで示す凹み外周部と称する）。そして、前述した空洞部３２ａを形成しながら前記凹み外周部３２ｃに対向している支持弾性体３２の内面も、内側に大きく膨らんだ形状としている（以下、符号３２ｄで示す膨らみ内周部と称する）。そして、連結ボルト３０ａに近接している部分の支持弾性体３２の肉厚は、凹み外周部３２ｃに対向して膨らみ内周部３２ｄを設けたことにより、連結ボルト３０ａから離れている部分の肉厚と略同一に設定している。
【００２６】
そして、薄肉形状とした支持弾性体３２の下端部は、マウント軸Ｐ1 が中空筒体３０ｂと同軸に振動体支持方向を向く中間筒体３６の内周面に加硫接着により結合している。
【００２７】
中間筒体３６は、同一外周径とした上端筒部３６ａ及び下端筒部３６ｂの間に小径筒部３６ｃを連続して形成した部材であり、外周に環状凹部を設けている。また、図示しないが、小径筒部３６ｃには開口部が形成されており、この開口部を介して中間筒体３６の内側及び外側が連通している。
【００２８】
中間筒体３６の外側には外筒３４が嵌合しており、この外筒３４は内周径を中間筒体３６の上端筒部３６ａ及び下端筒部３６ｂの外周径と同一寸法とし、軸方向の長さを中間筒体３６と同一寸法に設定した円筒部材である。また、この外筒３４には開口部３４ａが形成されており、この開口部３４ａの開口縁部にゴム製の薄膜弾性体からなるダイアフラム４２の外周が結合して開口部３４ａを閉塞しつつ、外筒３４の内側に向けて膨出している。
【００２９】
そして、上記構成の外筒３４を、環状凹部を囲むように中間筒体３６に外嵌すると、外筒３４及び中間筒体３６間の周方向に環状空間が画成され、その環状空間にダイアフラム４２が膨出した状態で配設される。そして、中間筒体３６の内側に、筒状のオリフィス構成部材３７が嵌合している。
【００３０】
このオリフィス構成部材３７は、中間筒体３６の小径筒部３６ｃより小径に形成した最小径筒部３７ａを備え、その最小径筒部３７ａの上下端部に径方向外方に向けて上部環状部３７ｂ及び下部環状部３７ｃが形成されており、これら最小径筒部３７ａ、上部及び下部環状部３７ｂ、３７ｃで囲んだ位置と中間筒体３６との間に環状空間が設けられている。また、最小径筒部３７ａの一部に第２開口部３７ｄが形成されている。ここで、上部環状部３７ｂは、支持弾性体３２の下方に位置しているが、図３の右側に示すように、連結ボルト３０ａに近接している支持弾性体３２の下方に位置している上部環状部３７ｂ1 は肉厚を薄く形成して凹みを設けており、支持弾性体３２の膨らみ内周部３２ｄから離れた位置で対向している。
【００３１】
また、装置ケース４３は、その上端部に上端筒部３６ａの外周径より小径の円形開口部を有する上端かしめ部４３ａが形成されているとともに、この上端かしめ部４３ａと連続するケース本体の形状を、内周径が外筒３４の外周径と同一寸法で下端開口部まで連続する円筒形状（下端開口部を図３の破線で示した形状）とした部材であり、全てのマウント部品の組み込みが完了した後に下端開口部を径方向内方に向けてかしめていくことにより、図３の実線で示すかしめ部が形成される。
【００３２】
そして、支持弾性体３２、中間筒体３６、オリフィス構成部材３７及びダイアフラム４２を一体化した外筒３４を装置ケース４３の下端開口部から内部に嵌め込んでいき、上端かしめ部４３ａの下面に外筒３４及び中間筒体３６の上端部を当接させると、それらが装置ケース４３内の上部に配設される。この際、装置ケース４３の内周面とダイヤフラム４２とで囲まれた部分に空気室４２ｃが画成されるが、この空気室４２ｃを臨む位置に空気孔４３ａが形成されており、この空気孔４３ａを介して空気室４２ｃと大気が連通している。
【００３３】
装置ケース４３内の下部には円筒状のスペーサ７０が嵌め込まれており、このスペーサ７０内の上部に可動部材７８が配置されているとともに、スペーサ７０内の下部に電磁アクチュエータ５２が配置されている。前記スペーサ７０は、円筒状の上部筒体７０ａと、円筒状の下部筒体７０ｂと、これら筒体の上下端部間に加硫接着したゴム製の薄膜弾性体からなる略円筒状のダイアフラム７０ｃとで構成されている。
【００３４】
前記電磁アクチュエータ５２は、外観円筒形のヨーク５２ａと、ヨーク５２ａの上端面側に配設した円環状の励磁コイル５２ｂと、ヨーク５２ａの上面中央部に磁極を上下方向に向けて固定した永久磁石５２ｃとで構成されている。また、前記ヨーク５２ａは、円環状の第１ヨーク部材５３ａと、中央円筒部に永久磁石５２ｃを固定した第２ヨーク部材５３ｂとで構成されている。
【００３５】
そして、上部及び下部筒体７０ａ、７０ｂ間のダイアフラム７０ｃは、ヨーク５２ａの外周に形成した凹部５２ｄに向かって膨出している。
また、ヨーク５２ａの下面と、車体側連結ボルト６０を備えた蓋部材６２との間には、振動低減制御に必要な残留振動を検出するために、荷重センサ６４が介装されている。荷重センサ６４としては、圧電素子，磁歪素子，歪ゲージ等が適用可能であり、このセンサの検出結果は、図１に示すように、残留振動信号ｅとしてコントローラ２５に供給されるようになっている。
【００３６】
一方、前記電磁アクチュエータ５２の上方には、シール部材固定用のシールリング７２と、後述する板ばね８２の外周部を下側から自由端支持する支持リング７４と、電磁アクチュエータ５２の永久磁石５２ｃ及び可動部材７８間のギャップＨを設定するギャップ保持リング７６とが配置されている。これらシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の外周径は、前述したスペーサ７０の上部筒体７０ａの内周径と同一寸法に設定されており、ヨーク５２ａから上方に突出している上部筒体７０ａ内にシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の全てが内嵌されている。そして、これらシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の内側には、上下方向に変位可能となるように可動部材７８が配置されている。
【００３７】
この可動部材７８は、外観円盤状の隔壁形成部材７８Ａと、この隔壁形成部材７８Ａより大径円盤状に形成した磁路形成部材７８Ｂとで構成した部材であって、電磁アクチュエータ５２に対して遠い方に位置する隔壁形成部材７８Ａの軸心にボルト孔８０ａを形成し、電磁アクチュエータ５２に近い磁路形成部材７８Ｂを貫通した可動部材用ボルト８０がボルト孔８０ａに螺合することにより、隔壁形成部材７８Ａ及び磁路形成部材７８Ｂを一体に連結した構造となっている。
【００３８】
隔壁形成部材７８Ａ及び磁路形成部材７８Ｂ間には、リング状に連続したくびれ部７９が画成されているが、このくびれ部７９に可動部材７８を弾性支持するための板ばね８２が収容されている。つまり、板ばね８２は、中央部に孔部を形成した円盤形状の部材であり、この板ばね８２の内周部を隔壁形成部材７８Ａの裏面中央部の下側から自由端支持し、板ばね８２の外周部を支持リング７４のばね支持部７４ａが下側から自由端支持しており、これにより可動部材７８が装置ケース４３に板ばね８２を介して弾性支持されている。
【００３９】
前記隔壁形成部材７８Ａは、流体室８４に面している隔壁部８０ｃの肉厚を薄くし、隔壁部８０ｃの外周から上方に突出する環状のリブ８０ｂを形成した部材である。そして、隔壁形成部材７８Ａの上面と、支持弾性体３２の下面と、オリフィス構成部材３７の内周面とで流体室８４が形成され、この流体室８４内に流体が封入される。
【００４０】
また、流体室８４から板ばね８２を収容しているくびれ部７９側への流体の漏洩を防止するため、隔壁形成部材７８Ａの外周とシールリング７２の内周との間には、ゴム状弾性体からなるリング形状のシール部材８６が固定されており、このシール部材８６の弾性変形によって、シールリング７２や装置ケース４３に対する可動部材７８の上下方向への相対変位を許容している。
【００４１】
次に、本実施形態の能動型エンジンマウント２０の振動入力減衰作用について簡潔に説明する。本実施形態の能動型エンジンマウント２０は、支持弾性体３２の空洞部３２ａとオリフィス構成部材３７の軸中央空間とが連通し、オリフィス構成部材３７の軸中央空間及びオリフィス構成部材３７と中間筒体３６との間の環状空間が、第２開口部３７ｄを介して連通し、前記環状空間及びダイアフラム４２が膨出している空間が、中間筒体３６に形成した開口部を介して連通しており、これら支持弾性体３２の空洞部３２ａからダイアフラム４２が膨出している空間までの連通路内に、油等の流体が封入されている。
【００４２】
そして、支持弾性体３２の空洞部３２ａからオリフィス構成部材３７と中間筒体３６との間の環状空間までの連通路を主流体室８４とすると、中間筒体３６に形成した開口部の近傍をオリフィスとし、この開口部に対向しながらダイアフラム４２に囲まれている領域を副流体室とした流体共振系が形成されている。この流体共振系の特性、即ち、オリフィス内の流体の質量と、支持弾性体３２の拡張方向ばね、ダイアフラム４２の拡張方向ばねで決まる特性は、車両停止中のアイドル振動の発生時、つまり２０〜３０Hzでエンジンマウント２０Ａ、２０Ｂが加振された場合に高動ばね定数、高減衰力を示すように調整されている。
【００４３】
一方、電磁アクチュエータ５２の励磁コイル５２ｂは、コントローラ２５から例えばハーネスを通じて供給される電流信号ｙA に応じて所定の電磁力を発生するようになっている。コントローラ２５は、マイクロコンピュータ，必要なインタフェース回路，Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器，アンプ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶媒体等を含んで構成され、エンジン１７で発生する振動を低減できる能動的な支持力が能動型エンジンマウント２０に発生するように、能動型エンジンマウント２０に対する駆動信号ｙを生成し、これに相当する電流信号ｙA を生成して出力するようになっている。
【００４４】
また、前述したように能動型エンジンマウント２０には荷重センサ６４が内蔵されており、車体１８の振動状況を荷重の形で検出して残留振動信号ｅとして出力し、その残留振動信号ｅが干渉後における振動を表す信号として例えばハーネスを通じてコントローラ２５に供給されている。
【００４５】
ここで、エンジン１７で発生するアイドル振動やこもり音振動は、例えばレシプロ４気筒エンジンの場合、エンジン回転２次成分のエンジン振動が車体１８に伝達されることが主な原因であるから、そのエンジン回転２次成分に同期して駆動信号ｙを生成してこれに応じて能動型エンジンマウント２０で支持力を発生させれば、車体側振動の低減が可能となる。そこで、本実施の形態では、エンジン１７のクランク軸の回転に同期した（例えば、レシプロ４気筒エンジンの場合には、クランク軸が１８０度回転する度に一つの）インパルス信号を生成し基準信号ｘとして出力するパルス信号生成器１９を設けていて、その基準信号ｘが、コントローラ２５に供給されている。
【００４６】
そして、コントローラ２５は、供給される残留振動信号ｅ及び基準信号ｘに基づき、適応アルゴリズムの一つである同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムを実行することにより、能動型エンジンマウント２０に対する駆動信号ｙを演算し、この駆動信号ｙに相当する電流信号ｙA を能動型エンジンマウント２０に出力するようになっている。
【００４７】
具体的には、コントローラ２５は、フィルタ係数Ｗi （ｉ＝０，１，２，……，Ｉ−１：Ｉはタップ数）可変の適応ディジタルフィルタＷを有していて、最新の基準信号ｘが入力された時点から所定のサンプリング・クロックの間隔で、その適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi を順番に駆動信号ｙとして設定する。
【００４８】
一方、基準信号ｘ及び残留振動信号ｅに基づいて適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi を適宜更新する処理を実行するようになっている。
ただし、この実施の形態では、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムにおける評価関数として、下記の（１）式を用いている。
【００４９】
Ｊｍ＝｛ｅ（ｎ）｝2 ＋β｛ｙ（ｎ）｝2                 ……（１）
つまり、ＬＭＳアルゴリズムにあっては、評価関数Ｊｍが小さくなる方向にフィルタ係数Ｗi が更新されるのであるから、上記（１）式の右辺の内容からも明らかなように、フィルタ係数Ｗi は、残留振動信号ｅの自乗値が小さくなると共に、駆動信号ｙの自乗値をβ倍した値が小さくなるように、逐次更新されることになる。そして、βは発散抑制係数と称される係数であって、この発散抑制係数βが大きくなる程、駆動信号ｙは小さくなる傾向となる。つまり、発散抑制係数βには制御の発散を抑制する作用がある。
【００５０】
そして、収束係数をαとし、上記（１）式で表される評価関数Ｊｍに基づいてフィルタ係数Ｗi の更新式を求めると、下記の（２）式のようになる。
Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）＋２αＲT ｅ（ｎ）−２βαｙ（ｎ）……（２）
そこで、この（２）式中の「２α」を新たな収束係数αとし、「２βα」を新たな発散抑制係数βとすれば、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の更新式は下記の（３）式のようになる。
【００５１】
Ｗi （ｎ＋１）＝Ｗi （ｎ）＋αＲT ｅ（ｎ）−βｙ（ｎ）……（３）
ここで、（ｎ），（ｎ＋１）が付く項は、サンプリング時刻ｎ，ｎ＋１，における値であることを表している。また、更新用基準信号ＲT は、理論的には、基準信号ｘを、能動型エンジンマウント２０の電磁アクチュエータ５２及び荷重センサ６４間の伝達関数Ｃをモデル化した伝達関数フィルタＣ＾でフィルタ処理をした値であるが、基準信号ｘの大きさは“１”であるから、伝達関数フィルタＣ＾のインパルス応答を基準信号ｘに同期して次々と生成した場合のそれらインパルス応答波形のサンプリング時刻ｎにおける和に一致する。
【００５２】
また、理論的には、基準信号ｘを適応ディジタルフィルタＷでフィルタ処理して駆動信号ｙを生成するのであるが、基準信号ｘの大きさが“１”であるため、フィルタ係数Ｗi を順番に駆動信号ｙとして設定しても、フィルタ処理の結果を駆動信号ｙとしたのと同じ結果になる。
【００５３】
そして、コントローラ２５では、このようにして算出した駆動信号ｙから所定の信号オフセット値Δｙを減算した値を駆動信号ｙとし、この駆動信号ｙを後述のアクチュエータ駆動部２５ｂにおいて電流信号ｙA に変換して電磁アクチュエータ５２に出力するようになっている。
【００５４】
また、コントローラ２５は上記のような駆動信号ｙの出力処理及び適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗi の更新処理からなる振動低減処理を実行する一方で、制御の発散を抑制するための発散抑制処理を実行するようになっている。この発散抑制処理は、本実施の形態では適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の絶対値を求め、この絶対値に基づいて演算される判定値が所定のしきい値を越えている場合に発散が生じたと判定すると共に、発散が生じていると判定された場合には、発散抑制係数βk を大きくなる方向に更新するようになっている。具体的には、発散抑制係数βk は、その添え字ｋ（ｋ＝１，２，……，Ｋ）に対応して複数Ｋ個設けられていて、その添え字ｋが大きくなるにしたがって発散抑制係数βk は１段階ずつ大きくなる。そこで、発散が検出された場合には、その添え字ｋをインクリメント（ｋ＝ｋ＋１；ただし、ｋ＝Ｋの場合には、インクリメントせずにそのままとする。）して、発散抑制係数βk を１段階大きな値に更新するようになっている。
【００５５】
さらに、コントローラ２５は、前記振動低減処理，発散抑制処理を実行すると共に、振動低減制御処理で算出した駆動信号ｙに応じた電流信号ｙA に変換して励磁コイル５２ｂに供給するアクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセットを検出するオフセット検出処理をも実行するようになっている。このオフセット検出処理は、アクチュエータ駆動部２５ｂから出力される電流信号ｙA をモニタし、この電流信号ｙA と前記駆動信号ｙに相当する電流信号との差からアクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセットを検出するようになっている。
【００５６】
図４は、コントローラ２５の機能構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、演算部２５ａからの駆動信号ｙを電流信号ｙA に変換して励磁コイル５２ｂへ供給するアクチュエータ駆動部２５ｂと、電流信号ｙA をモニタする電流モニタ部２５ｃと、例えば図示しないタコメータからの出力信号或いは前記基準信号ｘをもとにエンジン１７の回転数ＮE を検出し、エンジン回転数ＮE が零であるとき、オフセット検出の実行を許可するオフセット実行判断部２５ｄと、を備え、前記演算部２５ａでは、駆動信号ｙを生成すると共に、オフセット実行判断部２５ｄによりオフセット許可が行われたとき前記電流モニタ部２５ｃでモニタした、前記アクチュエータ駆動部２５ｂが出力した電流信号ｙA であるモニタ信号と駆動信号ｙとをもとにアクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセットを検出するようになっている。
【００５７】
次に、本発明の実施の形態の動作を説明する。
すなわち、能動型エンジンマウント２０内の流体共振系の共振周波数を２０Ｈｚに調節している結果、５〜１５Ｈｚの振動であるエンジンシェイク発生時にもある程度の減衰力がこの能動型エンジンマウント２０で発生するため、エンジン１７側で発生したエンジンシェイクが能動型エンジンマウント２０によってある程度減衰されると共に、図示しない他の流体封入式エンジンマウント等によってもエンジンシェイクは減衰されるから、車体１８側の振動レベルが低減される。なお、エンジンシェイクに対しては、特に磁路形成部材７８Ｂを積極的に変位させる必要はない。
【００５８】
一方、アイドル振動周波数以上の周波数の振動が入力された場合には、コントローラ２５は、所定の演算処理を実行し、電磁アクチュエータ５２に駆動信号ｙを出力し、能動型エンジンマウント２０に振動を低減し得る能動的な支持力を発生させる。
【００５９】
これを、アイドル振動，こもり音振動入力時にコントローラ２５内で実行される処理の概要を示すフローチャートである図５にしたがって具体的に説明する。まず、そのステップ１０１において所定の初期設定が行われた後に、ステップ１０２に移行し、予め、能動型エンジンマウント２０と荷重センサ６４との間の振動伝達特性に応じて設定された伝達関数フィルタＣ＾に基づいて、更新用基準信号ＲT が演算される。なお、このステップ１０２では、一周期分の更新用基準信号ＲT がまとめて演算される。
【００６０】
そして、ステップ１０３に移行し、カウンタｉが零クリアされた後に、ステップ１０４に移行して、適応ディジタルフィルタＷのｉ番目のフィルタ係数Ｗi から、所定の記憶領域に格納されている信号オフセット値Δｙを減算した値が駆動信号ｙとして出力される。
【００６１】
ステップ１０４で駆動信号ｙを出力したら、ステップ１０５に移行し、残留振動信号ｅが読み込まれる。そして、ステップ１０６に移行して、カウンタｊが零クリアされ、次いでステップ１０７に移行し、適応ディジタルフィルタＷのｊ番目のフィルタ係数Ｗj が上記（３）式にしたがって更新される。
【００６２】
ステップ１０７における更新処理が完了したら、ステップ１０８に移行し、次の基準信号ｘが入力されているか否かを判定し、ここで基準信号ｘが入力されていないと判定された場合には、適応ディジタルフィルタＷの次のフィルタ係数の更新又は駆動信号ｙの出力処理を実行すべく、ステップ１０９に移行する。
【００６３】
ステップ１０９では、カウンタｊが出力回数Ｔy （正確には、カウンタｊは０からスタートするため、出力回数Ｔy から１を減じた値）に達しているか否かを判定する。この判定は、ステップ１０４で適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi をもとに駆動信号ｙを設定した後に、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi を、駆動信号ｙとして必要な数だけ更新したか否かを判断するためのものである。そこで、このステップ１０９の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ１１０でカウンタｊをインクリメントした後に、ステップ１０７に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【００６４】
しかし、ステップ１０９の判定が「ＹＥＳ」の場合には、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数のうち、駆動信号ｙとして必要な数のフィルタ係数の更新処理が完了したと判断できるから、ステップ１１１に移行してカウンタｉをインクリメントした後に、所定時間待機する。この所定時間は、上記ステップ１０４の処理を実行してから所定のサンプリング・クロックの間隔に対応する時間が経過するまでの時間である。そして、サンプリング・クロックに対応する時間が経過したら、上記ステップ１０４に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【００６５】
一方、ステップ１０８で基準信号ｘが入力されたと判断された場合には、ステップ１１２に移行し、カウンタｉ（正確には、カウンタｉは０からスタートするため、カウンタｉに１を加えた値）を最新の出力回数Ｔy として保存した後に、ステップ１０２に戻って、上述した処理を繰り返し実行する。
【００６６】
このような図５の処理を繰り返し実行する結果、基準信号ｘが入力された時点から、サンプリング・クロックの間隔で、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi から信号オフセット値Δｙを減算した値が順番に駆動信号ｙとして設定され、この駆動信号ｙがアクチュエータ駆動部２５ｂで電流信号ｙA に変換されて、これがコントローラ２５から能動型エンジンマウント２０の電磁アクチュエータ５２に対して供給される。
【００６７】
この結果、励磁コイル５２ｂに電流信号ｙA に応じた磁力が発生するが、磁路形成部材７８Ｂには、すでに永久磁石５２ｃによる一定の磁力が付与されているから、その励磁コイル５２ｂによる磁力は永久磁石５２ｃの磁力を強める又は弱めるように作用すると考えることができる。このように、永久磁石５２ｃの磁力が強まったり弱まったりすると、可動部材７８が正逆両方向に変位し、可動部材７８が変位すれば、主流体室８４の容積が変化し、その容積変化によって支持弾性体３２の拡張ばねが変形するから、この能動型エンジンマウント２０に正逆両方向の能動的な支持力が発生するのである。
【００６８】
そして、駆動信号ｙとなる適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗi は、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムにしたがった上記（１）式によって逐次更新されるため、ある程度の時間が経過して適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗi が最適値に収束した後は、駆動信号ｙに相当する電流信号ｙA が能動型エンジンマウント２０に供給されることによって、エンジン１７から能動型エンジンマウント２０を介して車体１８側に伝達されるアイドル振動やこもり音振動が低減されるようになるのである。
【００６９】
一方、コントローラ２５内では、図５に示した振動低減処理の実行中に、所定の割り込みタイミングで、図６に示す発散抑制処理が実行される。
すなわち、所定の割り込み間隔で、図６に示す処理が実行されると、まず、そのステップ１２１において、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗi の絶対値に基づいて、発散判定用の判定値ＷH を演算する。この判定値ＷH は、例えばフィルタ係数Ｗi の絶対値のうちの最大値としてもよいし、或いはそのフィルタ係数Ｗi の絶対値の所定個数の和としてもよい。
【００７０】
次いで、ステップ１２２に移行し、その判定値ＷH が所定のしきい値Ｗthよりも大きいか否かを判定する。このしきい値Ｗthは、判定値ＷH が過大であるか否かを判定するためのしきい値であって、このステップ１２２の判定が「ＮＯ」である場合には、判定値ＷH は特に過大ではなく、したがってその演算根拠であるフィルタ係数Ｗi は、適切な振動低減制御実行中に取り得る通常の範囲内に収まっていると判断することができる。そこで、制御には特に発散傾向は認められないと判断して、このまま今回の発散抑制処理を終了する。
【００７１】
しかし、ステップ１２２の判定が「ＹＥＳ」の場合には、判定値ＷH は過大であり、その演算根拠であるフィルタ係数Ｗi は、適切な振動低減制御実行中には取りえない大きな値に至っていると判断することができる。そこで、振動低減制御は発散傾向にあると判断し、ステップ１２３に移行して、添え字ｋをインクリメントしてからこの発散抑制処理を終了する。なお、ステップ１２３に移行した際に添え字ｋがすでに最大値Ｋである場合には、ｋをインクリメントせずにこの発散抑制処理を終了する。
【００７２】
この発散抑制処理においてステップ１２３が実行されると、発散抑制係数βk が増加方向（発散抑制方向）に更新されるから、上記（３）式の右辺第３項は、発散抑制係数βk が更新される前よりも大きくなる。すると、フィルタ係数Ｗi は、更新演算される際に原点（＝０）に近づく傾向が強くなるから、制御の発散によって増大傾向にあったフィルタ係数Ｗi が小さくなり、それに伴って駆動信号ｙが小さくなって、能動型エンジンマウント２０で発生する制御振動が小さくなる。
【００７３】
そして、発散抑制処理における発散抑制係数βk の増加方向への更新は、ステップ１２２の判定が「ＹＥＳ」でありこの状態が続く限り繰り返し行われるから、発散が有効に抑制されるようになるまで、その発散抑制係数βk は増加することになる。
【００７４】
さらに、コントローラ２５内では、所定の割り込み間隔で、図７に示すオフセット検出処理が実行される。つまり、図５〜図７に示す各処理は、タイムシェアリング方式により実質的に並列に実行されるが、このオフセット検出処理は、エンジン１７が停止しているときにのみ実行されるようになっている。
【００７５】
まず、ステップ１３１で、図示しないタコメータの出力信号をもとに、現在のエンジン回転数ＮE を検出し、次いでステップ１３２に移行し、検出したエンジン回転数ＮE がＮE ＝０でないときには、そのままオフセット検出処理を終了する。一方、ステップ１３２でエンジン回転数ＮE がＮE ＝０であるときには、ステップ１３３に移行して基準駆動信号ｙ* ＝０として出力する。この基準駆動信号ｙ* はアクチュエータ駆動部２５ｂに入力されて、この基準駆動信号ｙ* に相当する電流信号ｙA に変換されて電磁アクチュエータ５２に出力される。
【００７６】
次いで、ステップ１３４では、電流モニタ部２５ｃでモニタしたアクチュエータ駆動部２５ｂから出力された電流信号ｙA を読み込み、次いで、ステップ１３５に移行してステップ１３４で読み込んだ電流信号ｙA と基準駆動信号ｙ* とから信号オフセット値Δｙを検出する。この信号オフセット値Δｙの検出は、例えば基準駆動信号ｙ* が入力されたときにアクチュエータ駆動部２５ｂから本来出力されるべき電流値がＩ（ｙ* ）であるとすると、この電流値Ｉ（ｙ* ）と電流信号ｙA とを比較し、これらの差を信号オフセット値Δｙとし、これを予め設定された信号オフセット値Δｙの記憶領域に更新記憶し、処理を終了する。
【００７７】
なお、この信号オフセット値Δｙの記憶領域は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成され、出荷時には予め設定した初期値が設定され、以後オフセット検出処理により信号オフセット値Δｙを検出したときこれを更新記憶することによって、前回オフセット検出処理実行時の信号オフセット値Δｙが格納されるようになっている。
【００７８】
また、このオフセット検出処理は、エンジン回転数ＮE が零のとき、つまりエンジン１７が停止しているときに行われるから、キーを差し込んでコントローラ２５が立ち上がってからイグニッションスイッチがオン状態にされる以前に行われることになる。
【００７９】
ここで、エンジン１７が稼働している状態では、エンジン１７が振動を発するから、電磁アクチュエータ５２を駆動していない状態であっても、エンジン１７の発する振動によって電磁アクチュエータ５２の励磁コイル５２ｂに逆起電力が発生する。このため、電流モニタ部２５ｃでモニタされる電流信号ｙA にこの逆起電力がのることになって、この逆起電力を含んで信号オフセット値Δｙが検出されてしまう。
【００８０】
しかしながら、上記実施の形態では、エンジン１７が停止しているときにのみオフセット検出を行うようにしているから、電流モニタ部２５ｃでモニタされる電流信号ｙA が逆起電力の影響をうけることはない。よって、逆起電力の影響をうけていない電流信号ｙA に基づいて信号オフセット値Δｙが検出されるから、アクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセット値Δｙをより的確に設定することができる。よって、アクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセット値Δｙを高精度に除去し、余分な信号が振動低減制御処理でのフィードバック制御に含まれることを回避することができるから、振動低減制御処理の処理性能の低下を回避することができる。
【００８１】
なお、コントローラ２５は立ち上がっているがエンジン１７は停止しているという状態は、通常あまり発生しないからオフセット検出処理が実行される機会は少ないが、アクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセット値Δｙはアクチュエータ駆動部２５ｂの物理的な要因によって発生するものであって大きく変化するものではないから問題はない。また、信号オフセット値Δｙとして予め出荷時等に信号オフセット値を検出して不揮発性メモリに記憶しておき、オフセット検出処理を実行したときにはその時の信号オフセット値をこの不揮発性メモリに更新記憶することによって、オフセット検出を行うことができない場合には、不揮発性メモリに記憶している信号オフセット値の初期値をもとに、駆動信号ｙを補正するようにしているから、アクチュエータ駆動部２５ｂの信号オフセットの影響を除去することができる。
【００８２】
なお、上記実施の形態においては、基準駆動信号として零を出力するようにした場合について説明したが、これに限らず適用することができ、基準駆動信号に相当する電流信号と、電流モニタ部２５ｃのモニタ信号とを比較すれば、上記と同等の作用効果を得ることができる。
【００８３】
また、上記実施の形態においては、本発明における能動型振動制御装置をエンジン１７から車体１８に伝達される振動を低減する車両用の能動型振動制御装置に適用した場合について説明したが、本発明の対象はこれに限定されるものではなく、エンジン１７以外で発生する振動を低減するための能動型振動制御装置であっても本発明は適用可能である。
【００８４】
また、本発明の適用対象は車両に限定されるものではなく、エンジン１７以外で発生する周期的な振動を低減するための能動型振動制御装置や、非周期的な振動を低減するための能動型振動制御装置であっても適用可能であり、適用対象に関係なく上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。例えば、工作機械からフロアや室内に伝達される振動を低減する装置等であっても、本発明は適用可能である。
【００８５】
さらに、上記実施の形態では、駆動信号ｙを生成するアルゴリズムとして同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムを適用しているが、適用可能なアルゴリズムはこれに限定されるものではなく、例えば、通常のＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズム等であってもよい。
【００８６】
ここで、本実施の形態では、エンジン１７が振動源に対応し、能動型エンジンマウント２０が制御振動源に対応し、図５の処理において、所定のサンプリング・クロックに同期してステップ１０４でフィルタ係数Ｗi から信号オフセット値Δｙを減算した値を駆動信号ｙとして設定する処理が能動型制御手段に対応し、アクチュエータ駆動部２５ｂがアクチュエータ駆動手段に対応し、図７の処理がオフセット検出手段に対応し、図７のステップ１３１及び１３２の処理が非振動状態検出手段に対応し、図７のステップ１３１の処理が回転数検出手段に対応し、図７のステップ１３３の処理が基準駆動信号生成手段に対応し、電流モニタ部２５ｃがモニタ手段に対応し、図７のステップ１３５の処理が検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】能動型エンジンマウントの一例を平面視で示した図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面及びＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】コントローラ２５の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図５】振動低減処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】発散抑制処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】オフセット検出処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１７  エンジン（振動源）
１８  車体
１９  パルス信号生成器
２０  能動型エンジンマウント（制御振動源）
２５  コントローラ
５２  電磁アクチュエータ
６４  荷重センサ
８２  板ばね
【図１】
0003997610.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003997610.tif 000005
【図５】
0003997610.tif 000006
【図６】
0003997610.tif 000007
【図７】
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