JP2000018315A - Active controller - Google Patents
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Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車体の振動を能動
的に抑制するアクティブ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active control device for actively suppressing vibration of a vehicle body.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車のエンジンマウントのアク
ティブ制御装置は、制御装置30に、例えば図5に示す
ように、遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フィルタ
(以下、DXHS LMSフィルタと記す)を有する適応制御部
40を備えており、これにより能動制御を行っていた。
すなわち、信号源である自動車のエンジン11から、ク
ランク軸回転パルス等をセンサ12により取り出して、
適応制御部40において、制御対象周波数ωであること
を判定してその制御対象信号を選択して出力し、この出
力信号をDXHS LMSフィルタのフィルタ係数により振幅補
償及び位相補償を行い、かつ正弦波信号に合成して出力
している。出力信号は、パワーアンプ32により増幅さ
れて、加振器23に入力され、加振器を加振させること
により車体振動を抑制するようにしている。一方、自動
車Mのシート15に取り付けられたピックアップ加速セ
ンサ16により、制御対象となる周波数の外力信号が検
出され、適応制御に用いられるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, an active control system for an engine mount of a vehicle has an adaptive control system having a delay harmonic synthesizer least mean square filter (hereinafter, referred to as a DXHS LMS filter) as shown in FIG. A unit 40 is provided to perform active control.
That is, the crankshaft rotation pulse and the like are extracted from the engine 11 of the automobile as the signal source by the sensor 12,
The adaptive control unit 40 determines that the frequency is the control target frequency ω, selects and outputs the control target signal, and performs amplitude compensation and phase compensation on the output signal using the filter coefficient of the DXHS LMS filter. The signal is synthesized and output. The output signal is amplified by the power amplifier 32 and input to the shaker 23, and the vibration of the shaker is suppressed to suppress the vehicle body vibration. On the other hand, an external force signal of a frequency to be controlled is detected by a pickup acceleration sensor 16 attached to the seat 15 of the vehicle M, and is used for adaptive control.
【0003】ここで、DXHS LMSフィルタを用いた適応制
御方法は、適応最小平均自乗フィルタ(Filtered-X LM
S)におけるフィルタ係数の演算量を低減するものであ
り、以下のようにして行われる。適応制御では、図6に
示すように、信号源である自動車のエンジン等の振動発
生源51から、クランク軸回転パルス等をセンサ12に
より信号sを取り出して、周波数判定部61にて制御対
象周波数ωであることを判定し、制御対象周波数ωの制
御対象信号を選択し、適応フィルタW62に出力する。
入力信号xは、適応フィルタW62のフィルタ係数によ
り振幅補償及び位相補償され、かつ正弦波信号に合成さ
れて出力される。出力信号yは、制御対象系63(伝達
関数G)へ供給され、処理信号zが出力される。処理信
号zは、エンジンの振動等である伝達系52(G′)を
経た外力dが加算され、観測値としてセンサにより検出
される。適応制御においてはセンサの検出値の目標は0
であり、目標との差が誤差信号eになる。この誤差信号
eと推定伝達関数64の推定値を用い、デジタルフィル
タ65(DXHS LMS)により適応フィルタWが以下に示す
ように逐次更新される。ここで、制御の対象となる周期
性を持った信号d(目標信号)を下記数1により表す。Here, an adaptive control method using a DXHS LMS filter is based on an adaptive least mean square filter (Filtered-X LM).
This is to reduce the calculation amount of the filter coefficient in S), and is performed as follows. In the adaptive control, as shown in FIG. 6, a signal s of a crankshaft rotation pulse or the like is extracted by a sensor 12 from a vibration source 51 such as an automobile engine as a signal source. ω, and selects a control target signal of the control target frequency ω and outputs it to the adaptive filter W62.
The input signal x is amplitude- and phase-compensated by the filter coefficient of the adaptive filter W62, is synthesized into a sine wave signal, and is output. The output signal y is supplied to the control target system 63 (the transfer function G), and the processed signal z is output. The processing signal z is added with an external force d that has passed through a transmission system 52 (G ′), such as vibration of the engine, and is detected by a sensor as an observed value. In adaptive control, the target of the detection value of the sensor is 0
And the difference from the target becomes the error signal e. Using the error signal e and the estimated value of the estimated transfer function 64, the adaptive filter W is sequentially updated by the digital filter 65 (DXHS LMS) as described below. Here, a signal d (target signal) having a periodicity to be controlled is represented by the following equation 1.
【0004】[0004]
【数1】 d=B・exp{j(ω*t+φ*)}D = B · exp {j (ω * t + φ * )}
【0005】なお、ω* は信号dの角周波数を、B及
びφ* はそれぞれ信号dの振幅及び位相を表す。ま
た、周期性の入力信号xは、下記数2で表され、適応フ
ィルタWは下記数3、伝達関数Gは数4のように表され
る。Note that ω * represents the angular frequency of the signal d, and B and φ * represent the amplitude and phase of the signal d, respectively. The periodic input signal x is represented by the following equation 2, the adaptive filter W is represented by the following equation 3, and the transfer function G is represented by the following equation 4.
【0006】[0006]
【数2】 x=X・exp(jωt)X = X · exp (jωt)
【0007】[0007]
【数3】 W=[a,φ]W = [a, φ]
【0008】[0008]
【数4】 G=[A,Φ]G = [A, Φ]
【0009】なお、ωは入力信号xの角周波数を、Xは
振幅を表す。また、a及びφは振幅補償係数及び位相補
償係数を表す。さらに、A及びΦは、振幅伝達関数及び
位相伝達関数を表す。そして、適応フィルタWの出力信
号y、伝達関数Gの出力信号zは、下記数5、数6のよ
うになる。Note that ω represents the angular frequency of the input signal x, and X represents the amplitude. A and φ represent an amplitude compensation coefficient and a phase compensation coefficient. Further, A and Φ represent an amplitude transfer function and a phase transfer function. The output signal y of the adaptive filter W and the output signal z of the transfer function G are as shown in Expressions 5 and 6 below.
【0010】[0010]
【数5】 y=Xa・exp{j(ωt+φ)}Y = Xa · exp {j (ωt + φ)}
【0011】[0011]
【数6】 z=XaA・exp{j(ωt+φ+Φ)}Z = XaA.exp {j (ωt + φ + Φ)}
【0012】上記角周波数ω* は、上記外部センサに
よるクランク軸回転パルス信号やイグニッションパルス
信号といった既知の入力信号から導かれ、出力信号の角
周波数ωと等しいとする。さらに、瞬間二乗平均誤差J
は、下記数7で表される。The angular frequency ω * is derived from a known input signal such as a crankshaft rotation pulse signal or an ignition pulse signal from the external sensor, and is assumed to be equal to the angular frequency ω of the output signal. Furthermore, the instantaneous mean square error J
Is represented by Equation 7 below.
【0013】[0013]
【数7】 J=e2=(z+d)2 J = e 2 = (z + d) 2
【0014】適応フィルタの更新式は下記数8のように
なる。The updating formula of the adaptive filter is as shown in the following equation (8).
【0015】[0015]
【数8】 (Equation 8)
【0016】そして、上記数1、数6及び数7を用いて
勾配ベクトル▽を求めると、下記数9のように表され
る。When the gradient vector ▽ is obtained by using the above formulas 1, 6 and 7, it is expressed by the following formula 9.
【0017】[0017]
【数9】 (Equation 9)
【0018】ここで、振幅及び位相はそれぞれ独立して
計算されるため、フィルタ係数更新のための更新式にお
いて振幅及び位相のステップサイズパラメータはそれぞ
れμa、μpと表される。また、伝達関数の真値は不明
であるため、これを推定値(^を冠して表記する)に置
き換えることにより、フィルタ係数の更新式は下記数1
0のようになる。Here, since the amplitude and the phase are calculated independently of each other, the step size parameters of the amplitude and the phase are expressed as μa and μp, respectively, in the update formula for updating the filter coefficient. Also, since the true value of the transfer function is unknown, by replacing it with an estimated value (indicated by ^), the update equation of the filter coefficient becomes
It will be like 0.
【0019】[0019]
【数10】 (Equation 10)
【0020】以上に示したように、上記アルゴリズムに
おいては、係数更新のための畳み込み演算を必要とせ
ず、参照信号の生成においても畳み込み演算は不要であ
り、そのため、周期性の振動あるいは騒音において、そ
の基本波とその高次成分を制御対象とした場合に、入力
に外部からの高調波信号を必要としない。As described above, the above algorithm does not require a convolution operation for updating a coefficient, and does not require a convolution operation for generating a reference signal. Therefore, in the case of periodic vibration or noise, When the fundamental wave and its higher-order components are to be controlled, an external harmonic signal is not required for input.
【0021】上記適応制御において、推定伝達関数64
は、予め周波数掃引加振かインパルス応答測定試験等で
得られる。また、伝達関数Gは、^を冠して表記される
制御対象系64の伝達関数(G)の推定値が制御プログ
ラム内で周波数に関してマップ化されて、適応フィルタ
の更新時に引用される。In the above adaptive control, the estimated transfer function 64
Is obtained in advance by a frequency sweep excitation or an impulse response measurement test or the like. The transfer function G is obtained by mapping an estimated value of the transfer function (G) of the control target system 64 represented by 表 記 with respect to frequency in the control program, and is referred to when the adaptive filter is updated.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】ところで、アクティブ
制御装置を車両に適用した場合、従来、推定伝達関数
は、車両の出荷時に調整されるのみなので、車両の使用
環境の変化や、長期の使用による経時変化等によって推
定伝達関数が変化することにより、能動制御の効果が適
正に発揮されないというおそれがある。例えば、ノイズ
バイブレーションハーネスが悪化したり、制御装置の伝
達特性が発散したりするような不具合の生じるおそれが
ある。By the way, when an active control device is applied to a vehicle, the estimated transfer function is conventionally adjusted only at the time of shipment of the vehicle. When the estimated transfer function changes due to aging or the like, there is a possibility that the effect of the active control may not be properly exhibited. For example, there is a possibility that a problem such as deterioration of the noise vibration harness or divergence of the transmission characteristics of the control device may occur.
【0023】これに対し、推定伝達関数を適宜測定して
更新していけばよいが、推定伝達関数の測定を行う場合
にはスイープ加振等を行って車体に連続的に振動を加え
なければならず、乗員に対して不快感を与えることにな
るため、通常、エンジン運転時に測定を行うことはでき
ないことになっていた。また、仮に運転時に推定伝達関
数の測定が行えるとしても、所定周波数の範囲で全周波
数の測定を行う必要があるため、測定時間が非常に長く
なると共に、測定データを一時的に保管するためのメモ
リ(RAM)の容量を大きくする必要があり、メモリコ
ストが高価になるという問題もある。On the other hand, the estimated transfer function may be appropriately measured and updated, but when the estimated transfer function is measured, sweep vibration or the like must be performed to continuously apply vibration to the vehicle body. In addition, the occupant may feel uncomfortable, so that the measurement cannot be normally performed during the operation of the engine. Even if the estimated transfer function can be measured during operation, it is necessary to measure all frequencies within a predetermined frequency range, so that the measurement time becomes very long and the measurement data is temporarily stored. It is necessary to increase the capacity of the memory (RAM), and there is also a problem that the memory cost becomes high.
【0024】本発明は、上記した問題を解決しようとす
るもので、車両の使用環境の変化や経時変化等による推
定伝達関数の変化に対し、その是正を乗員に不快感を与
えないで適正に行うことができ、さらに測定データ記憶
のためのメモリが安価なアクティブ制御装置を提供する
ことを目的とするものである。The present invention is intended to solve the above-mentioned problem, and corrects a change in an estimated transfer function due to a change in a use environment of a vehicle or a change with time without appropriately giving an occupant a feeling of discomfort. It is an object of the present invention to provide an active control device which can perform the measurement and further has an inexpensive memory for storing measurement data.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するために、上記請求項1に係る発明の構成上の
特徴は、車両の振動発生源からの周期性のパルス信号に
基づく入力信号を、適応フィルタの振幅補償係数及び位
相補償係数の関数であるフィルタ係数により振幅補償及
び位相補償を行い、さらに車両の制御対象系の伝達関数
により処理した後、伝達関数による処理信号と振動発生
源からの外力を加算し、加算の結果である誤差と、車両
の制御対象系の予め規定された推定伝達関数データによ
り入力信号を振幅及び位相処理した推定伝達関数処理信
号とに基づいてデジタルフィルタにより適応フィルタの
フィルタ係数の逐次更新を行い、適応フィルタに基づい
て加振器の加振制御を行って車体振動を能動的に抑制す
るアクティブ制御装置において、推定伝達関数データに
対応する所定周波数の範囲内で推定伝達関数データより
少なくかつ離散した複数の測定周波数を選択し、車両の
エンジン運転中の異なった時間に、複数の測定周波数の
信号により短時間に順次加振器を加振させ、加振による
応答を測定して推定伝達関数を算出し、算出した複数の
推定伝達関数と予め規定された推定伝達関数データとの
比較により推定伝達関数データ全体の変化を推定し、推
定した結果に基づいて推定伝達関数データ全体を更新す
るようにしたことにある。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above object, a structural feature of the invention according to claim 1 is that an input based on a periodic pulse signal from a vibration source of a vehicle is provided. The signal is subjected to amplitude compensation and phase compensation by a filter coefficient which is a function of an amplitude compensation coefficient and a phase compensation coefficient of an adaptive filter, and further processed by a transfer function of a controlled system of a vehicle. A digital filter based on an error resulting from the addition, and an estimated transfer function processed signal obtained by subjecting the input signal to amplitude and phase processing based on predetermined estimated transfer function data of a controlled system of the vehicle. Active control that successively updates the filter coefficients of the adaptive filter and controls the vibration of the vibrator based on the adaptive filter to actively suppress vehicle body vibration A plurality of measurement frequencies that are less and more discrete than the estimated transfer function data within a range of a predetermined frequency corresponding to the estimated transfer function data, and the signals of the plurality of measurement frequencies are provided at different times during the operation of the engine of the vehicle. The vibrator is sequentially vibrated in a short period of time, the response due to the vibration is measured, the estimated transfer function is calculated, and the estimated transfer function is estimated by comparing the calculated plurality of estimated transfer functions with predetermined estimated transfer function data. It is to estimate the change in the entire function data and update the entire estimated transfer function data based on the estimation result.
【0026】上記のように構成した請求項1に係る発明
においては、車両のエンジン運転中の異なった時間に、
離散した複数の測定周波数の信号により短時間に順次車
体に加振を加えればよいので、加振に伴う振動によっ
て、乗員に不快感を与えることはない。また、エンジン
稼動中の異なった時間毎に推定伝達関数の測定が行わ
れ、測定された値によって更新が行なわれるため、推定
伝達関数データ全体を適正な状態に維持することがで
き、適正な能動制御を行うことができる。According to the first aspect of the present invention, at different times during the operation of the engine of the vehicle,
Since it is only necessary to sequentially apply vibrations to the vehicle body in a short period of time using signals of a plurality of discrete measurement frequencies, the vibration caused by the vibrations does not cause discomfort to the occupant. Further, the estimated transfer function is measured at different times during the operation of the engine, and is updated with the measured value, so that the entire estimated transfer function data can be maintained in a proper state, and the proper active Control can be performed.
【0027】さらに、推定伝達関数データより少なくか
つ所定周波数の範囲内で離散した測定周波数を選択し、
この周波数の信号による加振の結果に基づいて推定伝達
関数を算出し、算出した推定伝達関数と予め規定された
推定伝達関数データとの比較により推定伝達関数データ
全体の変化を推定し、推定した結果に基づいて推定伝達
関数データ全体を更新するようにしている。そのため、
請求項1の発明によれば、推定伝達関数の測定時間が短
縮されると共に、測定データを一時的に保管するための
メモリ容量を低減でき、メモリコストを低減できる。Further, a measurement frequency smaller than the estimated transfer function data and discrete within a predetermined frequency range is selected,
An estimated transfer function is calculated based on the result of the excitation by the signal of this frequency, and a change in the entire estimated transfer function data is estimated by comparing the calculated estimated transfer function with predetermined estimated transfer function data, and the estimated transfer function is estimated. The entire estimated transfer function data is updated based on the result. for that reason,
According to the first aspect of the present invention, the measurement time of the estimated transfer function can be shortened, the memory capacity for temporarily storing measurement data can be reduced, and the memory cost can be reduced.
【0028】また、上記請求項2に係る発明の構成上の
特徴は、請求項1に記載のアクティブ制御装置におい
て、複数の測定周波数を、加振制御を行っている周波数
と異ならせたことにある。上記のように請求項2の発明
を構成たことにより、加振制御を適正に行いながら、異
なった周波数の加振により推定伝達関数の測定を確実に
行うことができる。According to a second aspect of the present invention, in the active control device according to the first aspect, the plurality of measurement frequencies are made different from the frequency for which the vibration control is performed. is there. With the configuration of the second aspect of the present invention as described above, it is possible to reliably measure the estimated transfer function by vibrating at different frequencies while appropriately performing vibration control.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図1は、同実施形態である、4サ
イクルガソリンエンジン車の振動除去のためのDXHS LMS
フィルタを用いたアクティブ制御装置を概略的に示した
ものであり、図2は、DXHS LMSフィルタを用いた適応制
御系をブロック図により示したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a DXHS LMS for removing vibration of a four-cycle gasoline engine vehicle according to the embodiment.
FIG. 2 schematically shows an active control device using a filter, and FIG. 2 is a block diagram showing an adaptive control system using a DXHS LMS filter.
【0030】ガソリンエンジン車Mは、車体10にアク
チュエータ搭載エンジンマウント(以下、エンジンマウ
ントと記す)20を搭載している。エンジンマウント2
0は、図3に示すように、両端が封止された略円筒状の
ケース21を有している。ケース21は、軸方向の略中
間位置にて外側に同軸的に膨出した環状凸部21aを有
している。環状凸部21aの内壁側には、略円盤状の防
振ゴム22が周方向に沿って同軸的に固定されている。
防振ゴム22は、ケース21の一端側(図示上端)に向
けて軸方向断面形状が山形に突出しており、山形の頂部
側には略逆円錐状の固定金具24が同軸的に固定されて
いる。固定金具24の平坦面(図示上端面)の周縁部に
は、防振ゴム22が回り込んでケース21一端側に向け
て突出した環状のストッパ部22aが形成されている。
固定金具24の平坦面の軸心位置には、固定軸25が同
軸的に取り付けられており、その先端がケース21の一
端側中心位置に設けた貫通穴21bから突出している。
固定軸25には、軸心位置にねじ孔が形成されている。
そして、ケース21内において防振ゴム22の反対側
(図示下方)には、エンジンの動的変位を制御する加振
器であるアクチュエータ23が設けられている。ケース
21の他端側(図示下端)中心位置には、ねじ溝を有す
る固定軸26が外方に向けて同軸的に設けられている。The gasoline engine vehicle M has an engine mount (hereinafter referred to as an engine mount) 20 mounted on the vehicle body 10. Engine mount 2
0 has a substantially cylindrical case 21 whose both ends are sealed, as shown in FIG. The case 21 has an annular convex portion 21a bulging coaxially outward at a substantially middle position in the axial direction. A substantially disk-shaped anti-vibration rubber 22 is coaxially fixed on the inner wall side of the annular convex portion 21a along the circumferential direction.
The anti-vibration rubber 22 has an axial cross-sectional shape projecting toward the one end side (upper end in the figure) of the case 21 in a mountain shape, and a substantially inverted conical fixing bracket 24 is coaxially fixed to the top side of the mountain shape. I have. An annular stopper portion 22a is formed at the peripheral edge of the flat surface (the upper end surface in the figure) of the fixing bracket 24 so that the vibration-proof rubber 22 is wrapped around and protrudes toward one end of the case 21.
A fixed shaft 25 is coaxially attached to an axial center position of the flat surface of the fixing bracket 24, and a distal end thereof protrudes from a through hole 21 b provided at a center position on one end side of the case 21.
The fixed shaft 25 has a screw hole at an axial center position.
An actuator 23 which is a vibrator for controlling the dynamic displacement of the engine is provided on the opposite side (lower side in the figure) of the vibration isolating rubber 22 in the case 21. A fixed shaft 26 having a thread groove is coaxially provided outward at a center position of the other end side (the lower end in the figure) of the case 21.
【0031】エンジンンマウント20は、固定軸26に
よって車体10に固定され、固定軸25にエンジン11
を取り付けることにより、エンジン11を弾性的に支持
している。エンジン11のクランク軸には、回転パルス
センサ12が設けられており、回転パルスセンサ12
は、クランク軸回転パルス信号を出力し、これに基づい
て後述する制御部31は、出力信号の基本周波数を決定
する。また、自動車Mのシート13には、制御対象とな
る回転数(周波数)を検出するピックアップ加速センサ
14が取り付けられている。The engine mount 20 is fixed to the vehicle body 10 by a fixed shaft 26.
Is attached, the engine 11 is elastically supported. A rotation pulse sensor 12 is provided on a crankshaft of the engine 11.
Outputs a crankshaft rotation pulse signal, and based on this, a control unit 31 described later determines a fundamental frequency of the output signal. Further, a pickup acceleration sensor 14 for detecting a rotation speed (frequency) to be controlled is attached to the seat 13 of the automobile M.
【0032】振動除去を制御する電気制御装置30は、
マイクロコンピュータよりなる制御部31を備えると共
に、その一部に上記した適応制御部40を有している。
また、適応制御部40には、推定伝達関数のデータを記
憶したデータテーブルRAM41が格納されている。制
御部31は、図4に示す「振動除去制御プログラム」を
実行するものである。制御部31の入力側には、上記回
転パルスセンサ12及びピックアップ加速センサ14が
接続されている。制御部31の出力側には、パワーアン
プ32を介してエンジンマウント20のアクチュエータ
23が接続されている。The electric control device 30 for controlling the vibration removal includes:
A control unit 31 including a microcomputer is provided, and a part of the control unit 31 includes the adaptive control unit 40 described above.
Further, the adaptive control unit 40 stores a data table RAM 41 storing data of the estimated transfer function. The control unit 31 executes the “vibration removal control program” shown in FIG. The rotation pulse sensor 12 and the pickup acceleration sensor 14 are connected to the input side of the control unit 31. The actuator 23 of the engine mount 20 is connected to the output side of the control unit 31 via a power amplifier 32.
【0033】本実施形態では、4サイクル4気筒エンジ
ンを搭載した自動車を対象としており、その主な使用回
転数600〜6000rpm間では、問題となる回転二
次成分の振動周波数範囲は20〜200Hzである。この
周波数範囲で、例えば10Hz間隔で21個の離散した測
定周波数f1 〜f21が選択され、各測定周波数につ
いて所定の間隔例えば10分間隔で1周期間の加振がス
ポット的に行われ、伝達関数の計測が行われる。所定間
隔については、一定でも異なっていてもよい。計測に要
する時間は、スポット的に行われる加振を乗員が感じな
いような短時間に行われるもので、時間の目安として
は、0.5秒以下である。さらに、測定周波数f1 〜
f21については、適応制御が行われている周波数とは
異なった周波数が選択されるようになっている。これに
より、適応制御の実行を邪魔することなくかつ適正な加
振を行うことができる。そして、上記周波数範囲の選
択、測定間隔の選択、適応制御の周波数との関係につい
ては、上記制御部31の制御により行われる。The present embodiment is directed to an automobile equipped with a four-cycle four-cylinder engine, and the vibration frequency range of the rotation secondary component, which is a problem, is 20 to 200 Hz between 600 and 6000 rpm. is there. In this frequency range, for example, 21 discrete measurement frequencies f 1 to f 21 are selected at intervals of 10 Hz, and excitation is performed in a spot for one period at predetermined intervals, for example, intervals of 10 minutes for each measurement frequency, The transfer function is measured. The predetermined interval may be constant or different. The time required for the measurement is a short time such that the occupant does not feel the excitation performed in a spot manner, and is a time standard of 0.5 second or less. Further, the measurement frequencies f 1 to
For f 21, the frequency different from the frequency at which adaptive control is performed is adapted to be selected. Thereby, appropriate excitation can be performed without disturbing the execution of the adaptive control. The selection of the frequency range, the selection of the measurement interval, and the relationship with the frequency of the adaptive control are performed under the control of the control unit 31.
【0034】また、制御部31では、上記21個の測定
周波数f1 〜f21でアクチュエータ23を加振させ
て得た伝達関数データを、データテーブルRAM41に
予め記憶された推定伝達関数のデータと比較し、これに
基づいて推定伝達関数の変化を推定し、推定したデータ
に基づいてデータテーブルRAM41に記憶された推定
伝達関数全体のデータを更新させる制御が行われる。こ
こで、推定方法については、単純に各伝達関数測定デー
タの変化率の平均値だけ加算する方法があり、また測定
データから相関係数を求めて、これに基づきデータを修
正する方法も可能であり、さらに種々のデータ分析法を
用いることによりデータ変化を推定することも可能であ
る。Further, the control unit 31 stores transfer function data obtained by oscillating the actuator 23 at the 21 measurement frequencies f 1 to f 21 with data of the estimated transfer function stored in the data table RAM 41 in advance. A control is performed to compare and estimate a change in the estimated transfer function based on the comparison, and to update the data of the entire estimated transfer function stored in the data table RAM 41 based on the estimated data. Here, as the estimation method, there is a method of simply adding the average value of the rate of change of each transfer function measurement data, and a method of obtaining a correlation coefficient from the measurement data and correcting the data based on the correlation coefficient is also possible. Yes, and it is also possible to estimate data changes by using various data analysis methods.
【0035】つぎに、上記のように構成した実施形態の
動作について説明する。制御部31は、「振動除去制御
プログラム」の実行を、図4に示すステップ70にて開
始し、ステップ71にて測定周波数fx (x=1〜2
1)が選択されると共に、回数xが「1」に初期設定さ
れる。ステップ72にて測定時間間隔Tが選択され制御
部31内にて時間の経過がカウントされる。つぎに、エ
ンジンが作動状態にあるか否かが判定され、作動状態に
なると(ステップ73)、図2に示す適応制御系に従っ
て適応制御が行われ、エンジン振動の振動除去制御が行
われる(ステップ74)。つぎに、伝達関数の測定時間
になったか否かが判定され(ステップ75)、測定時間
になると伝達関数の測定が開始される。すなわち、周波
数f1 で、スポット的に加振信号が出力され(ステッ
プ76)、アクチュエータ23の加振が行われ、加振に
よる振動がピックアップ加速センサ14によって制御部
31に入力され、その結果に基づいて、推定伝達関数の
値Dx (ここではD1 )が算出される(ステップ7
7)。算出された推定伝達関数データの値Dx が、デー
タテーブルRAM41に一時的に記憶され、測定回数x
が「1」だけプラスされる(ステップ78,79)。こ
こで、この推定伝達関数の測定時間は、上記したように
0.5秒以内という短時間であり、かつスポット的な加
振であるため、加振振動が乗員に気づかれることがな
く、それによる不快感を与えることはない。Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. The control unit 31 starts execution of the “vibration removal control program” in step 70 shown in FIG. 4, and in step 71, the measurement frequency fx (x = 1 to 2)
1) is selected, and the number x is initialized to “1”. In step 72, the measurement time interval T is selected, and the elapse of time is counted in the control unit 31. Next, it is determined whether or not the engine is in an operating state. When the engine is in an operating state (step 73), adaptive control is performed according to the adaptive control system shown in FIG. 2, and vibration elimination control of engine vibration is performed (step 73). 74). Next, it is determined whether or not the measurement time of the transfer function has come (step 75). When the measurement time has come, the measurement of the transfer function is started. That is, the frequency f 1, the spot to excitation signal is output (step 76), pressure of the actuator 23 vibration is performed, the vibration caused by excitation is input to the control unit 31 by the pickup acceleration sensor 14, the result Based on this, the estimated transfer function value Dx (here, D1) is calculated (step 7).
7). The calculated value Dx of the estimated transfer function data is temporarily stored in the data table RAM 41, and the number of times of measurement x
Is increased by "1" (steps 78 and 79). Here, the measurement time of the estimated transfer function is as short as 0.5 seconds or less as described above, and because the vibration is spot-like, the vibration is not noticed by the occupant. It does not give any discomfort.
【0036】つぎに、測定周波数f1 〜f21での測
定が終了したか否かが判定される(ステップ80)。こ
こではまだ測定が終了していないので、プログラムはス
テップ75に戻され、以下のステップの処理が行われ
る。そして、測定周波数f1〜f21での測定が全て終
了すると、プログラムはステップ81に移され、各測定
周波数での測定データに基づき、データテーブルRAM
41に記憶された推定伝達関数のデータと比較し、これ
に基づいて推定伝達関数データ全体の変化が推定され
る。この推定したデータに基づいて、記憶された推定伝
達関数全体のデータが更新される(ステップ82)。そ
の後、プログラムはステップ83で終了し、新たな実行
がステップ70で開始される。Next, it is determined whether or not the measurement at the measurement frequencies f 1 to f 21 has been completed (step 80). Here, since the measurement has not been completed, the program returns to step 75, and the processing of the following steps is performed. When the measurement at the measurement frequency f 1 ~f 21 terminates all the program is transferred to step 81, based on the measurement data for each measurement frequency, the data table RAM
The change of the entire estimated transfer function data is estimated based on the comparison with the estimated transfer function data stored in 41. Based on the estimated data, the stored data of the entire estimated transfer function is updated (step 82). Thereafter, the program ends at step 83 and a new execution is started at step 70.
【0037】以上に説明したように、上記実施形態によ
れば、推定伝達関数の測定時間が短縮されると共に、測
定データを一時的に保管するためのデータテーブルRA
M41の容量を低減でき、制御部31のメモリコストを
低減できる。As described above, according to the above embodiment, the measurement time of the estimated transfer function is shortened, and the data table RA for temporarily storing the measurement data is used.
The capacity of M41 can be reduced, and the memory cost of the control unit 31 can be reduced.
【0038】なお、上記各実施形態においては、エンジ
ンの回転パルス信号を用いているが、その他エンジンコ
ントロールユニット等から得られるエアコンオンオフ、
シフトポジション、水温等の車両の状態検出信号から、
フィルタ係数を得ることにより、適応制御を行うことも
可能である。また、上記各実施形態においては、適応フ
ィルタとしてDXHS LMSフィルタを用いているが、Filter
ed-X LMSフィルタ等の他の適応フィルタを用いてもよ
い。In each of the above embodiments, the rotation pulse signal of the engine is used.
From the vehicle position detection signals such as shift position and water temperature,
By obtaining the filter coefficients, it is also possible to perform adaptive control. In each of the above embodiments, the DXHS LMS filter is used as the adaptive filter.
Another adaptive filter such as an ed-X LMS filter may be used.
【図1】本発明の一実施形態である4サイクルガソリン
エンジン車の振動除去のためのアクティブ制御装置を概
略的に示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an active control device for removing vibration of a four-cycle gasoline engine vehicle according to an embodiment of the present invention.
【図2】適応制御系を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing an adaptive control system.
【図3】車両に搭載されるアクチュエータ付エンジンマ
ウントを示す一部断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an engine mount with an actuator mounted on a vehicle.
【図4】制御部により実行される「振動除去制御プログ
ラム」を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a “vibration removal control program” executed by a control unit.
【図5】従来例であるアクティブ制御装置を適用した車
両の一部を概略的に示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing a part of a vehicle to which a conventional active control device is applied.
【図6】従来の適応制御系を概略的に示すブロック図で
ある。FIG. 6 is a block diagram schematically showing a conventional adaptive control system.
10…車体、11…エンジン、12…回転パルスセン
サ、14…ピックアップ加速センサ、20…アクチュエ
ータ搭載エンジンマウント、21…ケース、22…防振
ゴム、23…アクチュエータ、30…電気制御装置、3
1…制御部、32…パワーアンプ、40…適応制御部、
41…データテーブルRAM、51…振動発生源、52
…信号伝達系、61…周波数判定部、62…適応フィル
タW、63…制御対象系(伝達関数G)、64…制御対
象系(推定伝達関数)、65…デジタルフィルタ(DXHS
LMS)。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Body, 11 ... Engine, 12 ... Rotation pulse sensor, 14 ... Pickup acceleration sensor, 20 ... Engine mount with an actuator, 21 ... Case, 22 ... Anti-vibration rubber, 23 ... Actuator, 30 ... Electric control device, 3
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control part, 32 ... Power amplifier, 40 ... Adaptive control part,
41: Data table RAM, 51: Vibration source, 52
... signal transmission system, 61 ... frequency determination unit, 62 ... adaptive filter W, 63 ... controlled object system (transfer function G), 64 ... controlled object system (estimated transfer function), 65 ... digital filter (DXHS)
LMS).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05B 23/02 G05B 23/02 F G05D 19/02 G05D 19/02 D // G05B 15/02 G05B 15/02 P Fターム(参考) 3D035 CA05 CA27 CA35 3J048 AA10 AB15 AC07 AD03 CB19 CB24 EA01 5H004 GA14 GA15 GA35 GB12 HA12 HB08 JB03 KA32 KB21 KC12 KC44 MA06 MA11 5H215 AA10 BB01 CC07 CX04 GG09 GG17 KK01 5H223 AA10 BB04 EE15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G05B 23/02 G05B 23/02 F G05D 19/02 G05D 19/02 D // G05B 15/02 G05B 15 / 02 PF term (Reference) 3D035 CA05 CA27 CA35 3J048 AA10 AB15 AC07 AD03 CB19 CB24 EA01 5H004 GA14 GA15 GA35 GB12 HA12 HB08 JB03 KA32 KB21 KC12 KC44 MA06 MA11 5H215 AA10 BB01 CC07 CX04 GG09 GG17 AE17 5
Claims (2)
信号に基づく入力信号を、適応フィルタの振幅補償係数
及び位相補償係数の関数であるフィルタ係数により振幅
補償及び位相補償を行い、さらに車両の制御対象系の伝
達関数により処理した後、該伝達関数による処理信号と
前記振動発生源からの外力を加算し、加算の結果である
誤差と、前記車両の制御対象系の予め規定された推定伝
達関数データにより前記入力信号を振幅及び位相処理し
た推定伝達関数処理信号とに基づいてデジタルフィルタ
により前記適応フィルタのフィルタ係数の逐次更新を行
い、該適応フィルタに基づいて加振器の加振制御を行っ
て車体振動を能動的に抑制するアクティブ制御装置にお
いて、 前記推定伝達関数データに対応する所定周波数の範囲内
で前記推定伝達関数データより少なくかつ離散した複数
の測定周波数を選択し、車両のエンジン運転中の異なっ
た時間に、複数の測定周波数の信号により短時間に順次
加振器を加振させ、該加振による応答を測定して推定伝
達関数を算出し、算出した複数の推定伝達関数と予め規
定された推定伝達関数データとの比較により該推定伝達
関数データ全体の変化を推定し、推定した結果に基づい
て該推定伝達関数データ全体を更新するようにしたこと
を特徴とするアクティブ制御装置。An input signal based on a periodic pulse signal from a vibration source of a vehicle is subjected to amplitude compensation and phase compensation by a filter coefficient which is a function of an amplitude compensation coefficient and a phase compensation coefficient of an adaptive filter. After processing using the transfer function of the controlled system, the processing signal based on the transfer function and the external force from the vibration source are added, and an error resulting from the addition and a predetermined estimation of the controlled system of the vehicle are performed. A digital filter sequentially updates filter coefficients of the adaptive filter based on an estimated transfer function processed signal obtained by subjecting the input signal to amplitude and phase processing using transfer function data, and performs excitation control of a vibrator based on the adaptive filter. The active control device that actively suppresses the vehicle body vibration by performing the estimation in a range of a predetermined frequency corresponding to the estimated transfer function data A plurality of measurement frequencies less and discrete than the transfer function data are selected, and at different times during the operation of the engine of the vehicle, the vibrator is sequentially vibrated in a short time by the signals of the plurality of measurement frequencies. A response is measured to calculate an estimated transfer function, a change in the entire estimated transfer function data is estimated by comparing the calculated plurality of estimated transfer functions with predetermined estimated transfer function data, and based on the estimated result, An active control device, wherein the entirety of the estimated transfer function data is updated.
置において、前記複数の測定周波数を、加振制御を行っ
ている周波数と異ならせたことを特徴とするアクティブ
制御装置。2. The active control device according to claim 1, wherein the plurality of measurement frequencies are different from the frequency at which the excitation control is being performed.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010510509A (en) * | 2006-11-23 | 2010-04-02 | アーベーベー・アーベー | Signal processing method and apparatus for dimension measurement system |
| JP2012119800A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Tokai Rubber Ind Ltd | Active vibration/noise suppression apparatus |
| KR101973987B1 (en) * | 2018-04-30 | 2019-05-21 | 평화산업주식회사 | Method for controlling active mount of vehicle |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP18270898A patent/JP3767177B2/en not_active Expired - Fee Related
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