以下、図面を参照して本発明の実施の形� ��の制振装置を説明する。

 <第1の実施形態>
 図1は同実施形態の構成を示すブロック図で ある。この図において、符号1は、自動車等� �車両を走行させるための駆動力を発生する� �めに車両に搭載されたエンジンであり、車� �内に発生する振動の発生源である。符号10は 、所定の質量を有する補助質量11を備え、こ� ��補助質量11を振動させることにより得られ� �反力によって車両内に発生する振動を抑制� �るための制振力を発生するリニアアクチュ� �ータ(以下、アクチュエータと称する)である 。符号2は、車両の車体フレームであり、エ� �ジンマウント1mによってエンジン1が搭載さ� �るとともに、所定の位置にアクチュエータ10 が装着される。ここでは、アクチュエータ10� ��、その推力軸方向、すなわち、本実施形態� ��は車体フレーム2に発生する上下方向(重力� �向)の振動を抑制制御するものとする。

 符号3は、アクチュエータ10に制振力を発� ��させて、車両内に発生する振動を抑制する� ��御を行う制御部である。符号4は、制御部3� �ら出力される指令値に基づいて、アクチュ� �ータ10を駆動するための電流をアクチュエー タ10に対して供給するアンプである。符号5は 、車両内の乗員用の座席6の近傍に装着され� �振動検出部であり、内部に加速度センサを� �える。制御部3は、エンジン1から出力される 点火タイミング信号の周期やクランク角度信 号やエンジンコンピュータ(ECU)等から得られ� ��エンジン回転数情報から求めた起振周波数� ��号と、振動検出部5から出力される振動信号 に基づいて、アクチュエータ10を駆動するた� ��の力指令値を求めて、アンプ4へ出力する。 アンプ4は、この力指令値に基づいて、アク� �ュエータ10に対して供給するべき電流値を求 めてアクチュエータ10へ供給することにより� ��補助質量が往復運動(図1に示す例では、上� �方向の運動)を行う。

 ここで、図2を参照して、図1に示すアク� �ュエータ10の詳細な構成を説明する。図2は� �図1に示すアクチュエータ10の詳細な構成を� �す図である。この図において、符号12は、永 久磁石を備える固定子であり、車体フレーム 2に固定される。符号13は、可動子であり、抑 制するべき振動方向と同方向の往復動(図2の� ��面では上下動)を行う。ここでは、車体フレ ーム2の抑制するべき振動の方向と可動子13の 往復動方向(推力方向)とが一致するように、� ��体フレーム2に固定される。符号14は、可動� ��13及び補助質量11を推力方向に移動可能なよ うに支持する板バネであり固定子12に固定さ� ��ている。符号15は、可動子13と補助質量11を� ��合する軸であり、板バネ14によって支持さ� �ている。アクチュエータ10と補助質量11によ� ��て、動吸振器が構成されていることになる� ��

 次に、図2に示すアクチュエータ10の動作� ��説明する。アクチュエータ10を構成するコ� �ル(図示せず)に交流電流(正弦波電流、矩形� �電流)を流した場合、コイルに所定方向の電� ��が流れる状態では、磁束が、永久磁石にお� ��てS極からN極に導かれることにより、磁束� �ープが形成される。その結果、可動子13は、 重力に逆らう方向(上方向)に移動する。一方� ��コイルに対して所定方向とは逆方向の電流� ��流すと、可動子13は、重力方向(下方向)に移 動する。可動子13は、交流電流によるコイル� ��の電流の流れの方向が交互に変化すること� ��より以上の動作を繰り返し、固定子12に対� �て軸15の軸方向に往復動することになる。こ れにより、軸15に接合されている補助質量11� �上下方向に振動することになる。アクチュ� �ータ10と補助質量11によって構成される動吸� ��器は、アンプ4から出力する電流制御信号に 基づいて、補助質量11の加速度を制御して制� ��力を調節することにより、車体フレーム2に 発生する振動を相殺して振動を低減すること ができる。

 次に、図3を参照して、図1に示す制御部3� ��構成を説明する。図3は、図1に示す制御部3� ��構成を示すブロック図である。図3において 、符号51は、制振するべき位置の振動を検出� ��る加速度センサである。符号52は、制振対� �の周波数のみを通過させるバンドパスフィ� �タである。バンドパスフィルタ52は、エンジ ン1から出力される点火パルス信号の周波数� �のエンジン回転数に関する信号等をもとに� �振周波数検出部37が出力した制振対象周波数 を入力することにより制振対象の周波数成分 のみを通過させる。起振周波数検出部37は、� ��ンジン1またはエンジン1を駆動制御するECU(E ngine Control Unit)などから得られるエンジン回 転数情報や点火パルス信号を基に、制振する べき周波数(制振対象周波数)を決定し、その� ��波数信号を出力する。例えば、4サイクルエ ンジンの場合、制振するべき振動が、各気筒 の点火に起因する場合、回転数×気筒数/2に� �当する周波数となる。

 符号31は、起振周波数の値と、達成する� �き振動レベルである目標振動レベルの値と� �予め関係付けられて記憶された目標レベル� �憶部である。符号32は、起振周波数検出部37� ��出力する起振周波数の情報を入力し、この� ��力した起振周波数に関係付けられた目標振� ��レベルを目標レベル記憶部31から読み出し� �、読み出した目標振動レベルに相当する目� �振動レベル信号を出力する目標レベル設定� �である。図3に示す目標レベル記憶部31は、� �振周波数と目標振動レベルの値を関係付け� �テーブルであるが、起振周波数に限らず、� �両の走行状態を示す他の値であってもよく� �例えば、走行速度の値と目標振動レベルの� �とが関係付けられたテーブルでもよい。こ� �場合、目標レベル設定部32は、起振周波数に 代えて、車両の速度情報を入力するようにす ればよい。

 符号33は、振動検出部5から出力される信� ��から振動レベルを検出し、検出した振動レ� ��ルに相当する振動レベル信号を出力する振� ��レベル検出部である。振動レベル検出部33� �、入力した加速度信号の絶対値を求める絶� �値回路41と、絶対値回路41の出力と起振周波� ��検出部37が出力する制振対象周波数を入力� �て、制振対象周波数の2倍の周波数成分を減� ��させるノッチフィルタ42によって構成され� �。ノッチフィルタ42からは加速度信号に対応 する振動レベル信号が出力される。

 符号34は、目標レベル設定部32から出力さ れる目標振動レベル信号と、振動レベル検出 部33から出力される振動レベル信号との大小� ��比較して、目標振動レベル信号と振動レベ� ��信号の差を求める比較部であり、比較結果� ��判定部38へ出力する。判定部38は、比較部34� ��よる比較結果に基づいて、制振力を発生す� ��べきか否かを判定する。判定部38は、振動� �ベル検出部33が検出した振動レベルが目標振 動レベルより大きい場合に制振力を発生する べきと判定する。符号35は、バンドパスフィ� ��タ52の出力に対して、ゲイン乗算部36により ゲイン-2μを掛けた出力と、起振周波数と、� �定部38の出力を入力し、現状の振動レベルを 目標振動レベルにするための制振力を発生さ せる加振指令を発生する加振指令発生部であ る。加振指令発生部35は、振動レベルが目標� ��動レベルより大きい場合にのみ、振動レベ� ��が目標振動レベルになるように振動を減少� ��るための制振力を発生させる加振指令を出� ��する。

 ここで、図6を参照して、図3に示す目標� �ベル記憶部31に記憶される情報について説明 する。図6は、目標レベル記憶部31に記憶され る目標振動レベルと起振周波数数の関係を示 す図である。目標レベル記憶部31には、起振� ��波数毎に達成するべき振動のレベル値(目標 振動レベル)が記憶される。図6(a)に示す目標� ��動レベルは、起振周波数に関係なく達成す� ��べき振動レベルを一定値にする場合の目標� ��動レベルの例を示している。また、図6(b)に 示す目標振動レベルは、起振周波数の増加に 応じて、緩やかに達成するべき振動レベルを 増加させる場合の目標振動レベルの例を示し ている。目標レベル記憶部31には、図6に示す 目標振動レベルと起振周波数の関係に基づき テーブル化された起振周波数に応じた目標振 動レベル値が記憶される。図6に示す例では� �2種類の目標振動レベルと起振周波数の関係( a)(b)が図示されているが、少なくとも1つの関 係が記憶されていればよい。また、記憶する テーブルは、起振周波数と振動レベルの関係 を示す例を示したが、加速度と燃料噴射量と 振動レベルの関係、あるいはこれらを複合し た多次元のテーブルであってもよい。

 なお、目標レベル記憶部31に記憶される� �標振動レベルと起振周波数の関係を示すテ� �ブルは、外部(例えば、自動車に搭載されて� ��る制御装置)から設定値を入力して、書き換 え可能な構成としてもよい。また、予め複数 の目標振動レベルと起振周波数の関係を示す テーブルを記憶しておき、外部から入力され る達成するべき目標振動レベルに応じて、妥 当なテーブルを選択するようにしてもよい。

 次に、図3に示す制御部3の動作を説明す� �。まず、絶対値回路41は、バンドパスフィル タ52の出力信号を入力して、絶対値信号を出� ��する。ノッチフィルタ42は、この絶対値信� �と起振周波数とを入力して、所定の周波成� �のみを減衰させて比較部34へ出力する。これ により、ノッチフィルタ42から現時点の振動� ��ベル信号が出力されて比較部34へ入力され� �ことになる。

 一方、目標レベル設定部32は、起振周波� �検出部37から起振周波数の情報を入力し、現 時点の起振周波数を特定する。そして、目標 レベル設定部32は、特定した起振周波数に関� ��付けられた目標振動レベル値を、目標レベ� ��記憶部31から読み出す。続いて、目標レベ� �設定部32は、読み出した目標振動レベル値に 応じた目標振動レベル信号を比較部34へ出力� ��る。比較部34は、入力される振動レベル信� �と目標振動レベルとの差を示す差分信号ま� �は比を判定部38へ出力する。ゲイン乗算部36� ��、バンドパスフィルタ52の出力(検出した振� ��信号)に対して、所定のゲイン(-2μ)を乗算し て、加振指令発生部35へ出力する。判定部38� �、比較部34の出力を入力して、振動レベル検 出部33が検出した振動レベルが目標振動レベ� ��より大きい場合のみに制振力を発生するべ� ��と判定して、この判定結果の信号を加振指� ��発生部35へ出力する。

 加振指令発生部35は、ゲイン乗算部36から 出力されるゲインが乗算された振動信号と起 振周波数と、判定部38の判定結果の信号に基� ��いて、発生するべき加振指令を求め、この� ��振指令をアンプ4へ出力する。これにより、 加振指令発生部35は、振動レベル信号が目標� ��動レベル信号より大きい場合は、アクチュ� ��ータ10によって振動レベルが目標振動レベ� �になるように振動を減少するための制振力� �加振指令を出力することになり、振動レベ� �信号が目標振動レベル信号より小さい場合� �、加振指令を出力しない。これにより、振� �レベル信号が目標振動レベル信号より大き� �場合のみに補助質量11が振動して制振力(振� �を減少する力)を発生することにより、加速� ��センサ5によって検出されるエンジン1の起� �力により制振対象で発生する振動が目標振� �レベルに保たれることになる。

 次に、図4を参照して、加振指令発生部35� ��詳細な構成と動作を説明する。まず、正弦� ��発振器351は、起振周波数検出部37から起振� �波数を入力し、この起振周波数から発生さ� �る基準角度ωtから、基準正弦波sin(ωt)と基準 余弦波cos(ωt)を出力する。

 一方、バンドパスフィルタ52から出力さ� �る起振周波数成分の信号(Asin(ωt+φ))に対して 、乗算器36によってゲイン-2μを乗算した信号 に対して、乗算器によって基準正弦波sin(ωt)� ��基準余弦波cos(ωt)のそれぞれと乗算して、� �分器352、353によって積分すると、積分器352� �353から振幅補正成分と位相差成分の両方を� �する信号がそれぞれ出力される。このとき� �積分器352、353のそれぞれに備えられたスイ� �チ354、355によって、振動レベル信号が目標� �動レベル信号より大きい場合のみに制振力� �発生するように切り換えられる。2つのスイ� ��チ354、355は、判定部38から出力される信号� �基づいて、制振力を発生させるか否かを切� �換える。スイッチ354、355は、振動レベル信� �が目標振動レベル信号より小さい場合のみ� �定数K0が乗算されるように切り換えを行う。 定数K0は、0以上1未満の値である。

 そして、積分器352の出力と基準余弦波cos( ωt)と乗算した信号と、積分器353の出力と基� �正弦波sin(ωt)と乗算した信号とを加算すると 、検出信号(Asin(ωt+φ))の位相を反転した信号( -A’sin(ωt+φ))を得ることができる。この信号( -A’sin(ωt+φ))をアンプ4へ出力することにより 、振動レベル信号が目標振動レベル信号より 大きい場合のみに補助質量11が振動して制振� ��(振動を減少する力)が発生し、加速度セン� �51によって検出されるエンジン1が発生する� �動が目標振動レベル以下に保たれることに� �る。

 次に、図5を参照して、加振指令発生部35� ��他の詳細な構成と動作を説明する。まず、� ��弦波発振器351は、起振周波数検出部37から� �振周波数を入力し、この起振周波数から発� �される基準角度ωtから、基準正弦波sin(ωt)と 基準余弦波cos(ωt)を出力する。

 一方、バンドパスフィルタ52から出力さ� �る起振力の周波数成分の信号(Asin(ωt+φ)に対� ��て乗算器36によってゲイン-2μを乗算した信� ��が基準正弦波sin(ωt)と基準余弦波cos(ωt)とそ れぞれ個別に乗算される。それぞれの乗算結 果は積分器352,353にて積分される。積分器352� �出力は基準余弦波cos(ωt)と乗算される一方、 積分器353の出力は基準正弦波sin(ωt)と乗算さ� ��、各乗算結果は加算されて制振指令として� ��力される。この値はアンプ4にて増幅されて 出力される。このとき積分器352、353は乗算器 36の出力が0となるまで(すなわち、振動振幅A= 0となるまで)乗算器36の出力と基準正弦波・� �弦波の乗算値に対する積分動作を行う。こ� �とき、目標値よりも振動の振幅が小さくな� �た場合には積分器352,353のフィードバックル� ��プのスイッチを切り替え、0<k0<1なるゲ� ��ンを乗じるようにする。これにより、積分� ��作が抑制され、加振力発生も抑制される。

 以上のように、振動が目標値より大きい� ��合には制振を行い、振動が目標値よりも小� ��い場合には制御が抑制され、目標振動以下� ��保たれる。

 なお、図3~図5においては、加振指令発生� ��35とアンプ4の間に(アンプ4への入力の直前� �)バンドパスフィルタ39を設けてある。バン� �パスフィルタ39は、起振周波数検出部37から� ��力される起振周波数情報を入力して、起振� ��波数近傍の周波数のみを通過させるフィル� ��である。制振するべき周波数(起振周波数)� �変動した場合、制御部3は、この変動に追従� ��て制振対象の振動周波数が変動する。この� ��波数が変動するときの過渡的現象の影響に� ��り、制振を行うための制振力に対象周波数� ��外の加振力成分が含まれてしまう現象が発� ��する場合がある。この結果、制振するべき� ��波数以外の周波数による加振が発生してし� ��い、十分な制振効果を得られにくい状況が� ��生する。特に、制振するべき周波数が制御� ��象の固有振動数近傍である場合、制振力に� ��まれる近傍周波数成分により共振点がさら� ��加振されて振動がさらに大きくなってしま� ��現象が発生してしまう場合がある。

 このような問題を解決するため、アンプ4 への入力直前に、制振対象振動の周波数成分 のみを選択的に通過させるバンドパスフィル タ39を設けたため、制振対象周波数変動に伴� ��過渡的現象により発生する制振対象以外の� ��波数の加振力成分を効果的に除去すること� ��でき、制振効果を高めることが可能となる� ��特に、制振対象周波数が制御対象の固有振� ��数近傍である場合でも、共振点を励振する� ��とがなくなり制振効果をより向上させるこ� ��ができる。

 このように、検出した振動レベルと設定� ��れている目標振動レベルとの比較を行った� ��果、振動レベルが目標振動レベルより大き� ��場合は、アクチュエータ10によって振動レ� �ルが目標振動レベルになるように振動を抑� �するための制振力を発生するようにしたた� �、制振対象の位置における振動レベルを所� �の目標振動レベル以下に保つことができる� �図7に示すように、車両が定速走行中に所定� ��条件を満たした場合に気筒停止の制御が行� ��れたり、定速状態から急加速を行うと、一� ��的に振動レベルが目標振動レベルを超える� ��態が発生する(図7に示す破線部分)。しかし� ��前述した本発明による制振装置を備えるこ� ��によって、車体フレーム2に発生する振動レ ベルを予め設定した目標振動レベル以下にす ることができるため、一時的に振動レベルが 目標振動レベルを超える状態を回避すること ができ、乗員が不快と感じる振動の発生を防 止することができる。

 また、目標レベル記憶部31に記憶される� �標振動レベルと起振周波数の関係を定義し� �テーブルを書き換え可能としたため、車体� �レーム2の形状、エンジン1の特性に応じて、 任意の振動レベルを実現することが可能とな る。また、車両内で発生する振動状態が変化 した場合であっても常に振動を低減する方向 に振動が抑制するのではなく、走行状態に応 じて予め定義された目標振動レベルに保つよ うに制御するようにしたため、乗員は、運転 している車両の走行状態を振動や振動に伴う 音の変化を感じることができるようになり、 違和感を感じることなく運転操作を行うこと ができる。また、燃費の向上を図るため、気 筒停止やモータへの切り換え動作が行われ、 起振力が変化した場合においても、車両の走 行状態に応じて目標振動レベルを任意に設定 することが可能となるため、切り替えに伴う 振動の変化等の違和感を感じることなく運転 できる。また、振動をレベル値によって表現 するようにしたため、制振のための消費エネ ルギーを低減しつつ、振動レベル検出を簡単 な回路構成で実現することができる。

 <第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態を説明する。

 同実施形態の全体的な構成は図1と同様で あり、その中のアクチュエータ10の構成は図2 と同様であるから、これらの説明は省略する 。同実施形態は図1の中の制御部3の構成が上� ��の第1の実施形態と異なる。

 図8は同実施形態の制御部3の構成を示す� �ロック図である。図8において、符号51aは、� ��振するべき位置の振動を検出する加速度セ� ��サである。符号52aは、制振対象の周波数の� ��を通過させるバンドパスフィルタである。� ��ンドパスフィルタ52aは、エンジン1から出力 される点火パルス信号等のエンジン回転数に 関する信号を検出する起振周波数検出部37aが 出力した制振対象周波数を入力することによ り制振対象の周波数成分のみを通過させる。 起振周波数検出部37aは、エンジン1またはエ� �ジン1を駆動制御するECU(Engine Control Unit)な� �から得られるエンジン回転数情報や点火パ� �ス信号を基に、制振するべき周波数(制振対� ��周波数)を決定し、その周波数信号を出力す る。例えば、4サイクルエンジンの場合、制� �するべき振動が、各気筒の点火に起因する� �合、回転数×気筒数/2に相当する周波数とな� ��。

 符号31aは、起振周波数の値と、達成する� ��き振動レベルである目標振動レベルの値と� ��予め関係付けられて記憶された目標レベル� ��憶部である。符号32aは、起振周波数検出部3 7aが出力する起振周波数の情報を入力し、こ� ��入力した起振周波数に関係付けられた目標� ��動レベルを目標レベル記憶部31aから読み出� ��て、読み出した目標振動レベルに相当する� ��標振動レベル信号を出力する目標レベル設� ��部である。図8に示す目標レベル記憶部31aは 、起振周波数と目標振動レベルの値を関係付 けたテーブルであるが、起振周波数に限らず 、車両の走行状態を示す他の値であってもよ く、例えば、走行速度の値と目標振動レベル の値とが関係付けられたテーブルでもよい。 この場合、目標レベル設定部32aは、起振周波 数に代えて、車両の速度情報を入力するよう にすればよい。

 符号33aは、振動検出部5から出力される信 号から振動レベルを検出し、検出した振動レ ベルに相当する振動レベル信号を出力する振 動レベル検出部である。振動レベル検出部33a は、入力した加速度信号の絶対値を求める絶 対値回路41aと、絶対値回路41aの出力と起振周 波数検出部37aが出力する制振対象周波数を入 力して、制振対象周波数の2倍の周波数成分� �減衰させるノッチフィルタ42aによって構成� �れる。ノッチフィルタ42aからは加速度信号� �対応する振動レベル信号が出力される。

 符号34aは、目標レベル設定部32aから出力� ��れる目標振動レベル信号と、振動レベル検� ��部33aから出力される振動レベル信号との大� ��を比較して、目標振動レベル信号と振動レ� ��ル信号の差を求め、バンドパスフィルタ52a� ��出力する信号にゲインを設定する比較部で� ��る。符号35aは、バンドパスフィルタ52aの出� ��に対して、ゲイン乗算部36aにより比較部34a� ��出力したゲインを掛けた出力と、起振周波� ��を入力し、目標振動レベル信号と振動レベ� ��信号の差に基づいて、現状の振動レベルを� ��標振動レベルにするための制振力を発生さ� ��るための加振指令を発生する加振指令発生� ��である。加振指令発生部35aは、振動レベル� ��目標振動レベルより大きい場合は、振動レ� ��ルが目標振動レベルになるように振動を減� ��するための制振力を発生し、振動レベルが� ��標振動レベルより小さい場合は、振動レベ� ��が目標振動レベルになるように加振力を発� ��させる。

 図8に示す目標レベル記憶部31aに記憶され る情報については、上記の第1の実施形態の� �6を用いて説明した通りである。

 次に、図8に示す制御部3の動作を説明す� �。まず、絶対値回路41aは、バンドパスフィ� �タ52aの出力信号を入力して、絶対値信号を� �力する。ノッチフィルタ42aは、この絶対値� �号と起振周波数とを入力して、所定の周波� �分のみを減衰させて比較部34aへ出力する。� �れにより、ノッチフィルタ42aから現時点の� �動レベルに相当する信号が出力されて比較� �34aへ入力されることになる。

 一方、目標レベル設定部32aは、起振周波� ��検出部37aから起振周波数の情報を入力し、� ��時点の起振周波数を特定する。そして、目� ��レベル設定部32aは、特定した起振周波数に� ��係付けられた目標振動レベル値を目標レベ� ��記憶部31aから読み出す。続いて、目標レベ� ��設定部32aは、読み出した目標振動レベル値� ��応じた目標振動レベル信号を比較部34aへ出� ��する。比較部34aは、入力される振動レベル� ��号と目標振動レベルと差を示す差分信号を� ��イン乗算部36aへ出力する。ゲイン乗算部36a� ��、バンドパスフィルタ52aの出力(検出した振 動信号)に対して、比較部34aから出力される� �分信号に基づくゲインを乗算して、加振指� �発生部35aへ出力する。

 加振指令発生部35aは、ゲイン乗算部36aか� ��出力されるゲインが乗算された振動信号と� ��振周波数とに基づいて、発生するべき加振� ��令を求め、この加振指令をアンプ4へ出力す る。これにより、加振指令発生部35aは、振動 レベル信号が目標振動レベル信号より大きい 場合は、アクチュエータ10によって振動レベ� ��が目標振動レベルになるように振動を減少� ��るための制振力の指令を出力し、振動レベ� ��が目標振動レベルより小さい場合は、アク� ��ュエータ10によって振動レベルが目標振動� �ベルになるように振動を増大させるための� �振力の指令を出力することになる。これに� �り、補助質量11が振動して制振力(振動を減� �する力)または加振力(振動を増大させる力)� �発生することにより、加速度センサ5によっ� ��検出されるエンジン1が発生する制振対象位 置の振動が目標振動レベルに保たれることに なる。

 次に、図9を参照して、図8の加振指令発� �部35aの動作を説明する。まず、正弦波発振� �351aは、起振周波数検出部37aから起振周波数� ��入力し、この起振周波数を基に求めた基準� ��度ωtから、基準正弦波sin(ωt)と基準余弦波co s(ωt)を出力する。

 一方、バンドパスフィルタ52aから出力さ� ��る起振周波数成分の信号(Asin(ωt+φ)に対して 乗算器36aによってゲイン-Ka(Lc-Lv)を乗算した� �号が基準正弦波sin(ωt)と基準余弦波cos(ωt)と� ��れぞれ個別に乗算される。それぞれの乗算� ��果は積分器352a、353aによって積分される。� �分器352aの出力は基準余弦波cos(ωt)と乗算さ� �る一方、積分器353aの出力は基準正弦波sin(ωt )と乗算され、各乗算結果は加算されて制振� �令として出力される。この値はアンプ4にて� ��幅されて出力される。このとき積分器352a、 353aは乗算器36aの出力が0となるまで乗算器36a� ��出力と基準正弦波・余弦波の乗算値に対す� ��積分動作を行う。目標値と振動振幅の偏差� ��0(Lc-Lv=0)となると積分器352a、353aへの入力が0 となることから定常状態となり、振動振幅は 目標値に等しくなる。

 なお、図8、図9においては、加振指令発� �部35aとアンプ4の間に(アンプ4への入力の直� �に)バンドパスフィルタ39aを設けてある。バ� ��ドパスフィルタ39aは、起振周波数検出部37a� ��ら出力される起振周波数情報を入力して、� ��振周波数近傍の周波数のみを通過させるフ� ��ルタである。このバンドパスフィルタ39aの� ��的は、第1の実施形態で説明したとおりであ る。

 このように、検出した振動レベルと設定� ��れている目標振動レベルとの比較を行った� ��果、振動レベルと目標振動レベルとの間に� ��がある場合に、得られた振幅成分に所定の� ��インを乗じて、加振手段が発生するべき制� ��力(または加振力)の加振指令を発生し、こ� �発生するべき制振力または加振力によって� �動レベルが目標振動レベルになるように制� �するようにしたため、制振対象の位置にお� �る振動レベルを所定の振動レベルに設定す� �ことができる。また、検出した加速度信号� �基づいて得た振動レベルと予め設定されて� �る目標振動レベルとの差に応じたゲインを� �じることによって発生するべき制振力の加� �指令を発生するようにしたため、複雑な演� �等を行うことなく加振指令を発生すること� �でき、制振力または加振力発生の回路構成� �簡単にすることできる。

 次に、図10~14を参照して、図8に示す振動� ��ベル検出部33aの変形例を説明する。図10は� �図8に示す振動レベル検出部33aを振幅ピーク� ��ールド回路43aによって構成した例を示すブ� ��ック図である。振幅ピークホールド回路43a� ��、バンドパスフィルタ52aの出力である加速� ��信号を入力し、この加速度信号のピークを� ��ールドして出力する。これにより、絶対値� ��路41とノッチフィルタ42aによって構成した� �合と同様の振動レベル信号を得ることがで� �る。

 図11は、図8に示す振動レベル検出部33aを� ��波回路44aとローパスフィルタ45aによって構� ��した例を示すブロック図である。半波回路4 4aは、バンドパスフィルタ52aの出力である加� ��度信号を入力し、半波回路44aの出力をロー� ��スフィルタ45aによって低周波成分のみを通� ��と、絶対値回路41aとノッチフィルタ42aによ� ��て構成した場合と同様の振動レベル信号を� ��ることができる。

 図12は、図8に示す振動レベル検出部33aを2 乗回路46aとローパスフィルタ47aと平方根回路 48aによって構成した例を示すブロック図であ る。2乗回路46aは、バンドパスフィルタ52aの� �力である加速度信号を入力し、2乗回路46aの� ��力をローパスフィルタ45aによって低周波成� ��のみを通した信号を平方根回路48aに通すと� ��絶対値回路41aとノッチフィルタ42aによって� ��成した場合と同様の振動レベル信号を得る� ��とができる。

 図13は、図8に示す振動レベル検出部33aを2 乗回路49aとノッチフィルタ50aと平方根回路53a によって構成した例を示すブロック図である 。2乗回路49aは、バンドパスフィルタ52aの出� �である加速度信号を入力し、2乗回路49aの出� ��をノッチフィルタ50aに通した後、平方根回� ��53aを通すと、絶対値回路41aとノッチフィル� ��42aによって構成した場合と同様の振動レベ� ��信号を得ることができる。

 図14は、図8に示す振動レベル検出部33aをF FT(Fast Fourier transform;高速フーリエ変換)回路5 4aによって構成した例を示すブロック図であ� ��。FFT回路54aは、バンドパスフィルタ52aの出� ��である加速度信号を入力し、FFT処理によっ� ��振幅成分を抽出した結果に基づいて振動レ� ��ル信号を出力すると、絶対値回路41aとノッ� ��フィルタ42aによって構成した場合と同様の� ��動レベル信号を得ることができる。

 次に、図15を参照して、回路構成の違い� �よる振動レベル検出の性能の差について説� �する。図15は、回路構成の違いによる振動レ ベル検出の応答性能と検出精度を示す図であ る。図15において、振幅検出1は、正弦波信号 を入力し、2乗回路、ノッチフィルタ及び平� �根回路を順に通した場合の出力信号波形を� �している。また、振幅検出2は、正弦波信号� ��入力し、絶対値回路及びノッチフィルタ(図 8に示す振動レベル検出部33aの構成と同等)を� ��に通した場合の出力信号波形を示している� ��また、振幅検出3は、正弦波信号を入力し、 絶対値回路及びローパスフィルタ(最も簡単� �構成することができる回路構成)を順に通し� ��場合の出力信号波形を示している。

 図15に示すように、絶対値回路及びロー� �スフィルタで構成して振動レベル検出を行� �場合(振幅検出3)に比べ、2乗回路、ノッチフ� ��ルタ及び平方根回路で構成した場合(振幅検 出1)と、絶対値回路及びノッチフィルタで構� ��した場合(振幅検出2)は、検出応答性が良く( 立ち上がりが速い)、脈動も小さくできるこ� �が分かる。

 次に、図16及び図17を参照して、図8に示� �制御部3の制振性能をシミュレーションによ� ��て求めた結果について説明する。所定の起� ��力(振幅1、周波数1rad/s)が作用しており、目� ��振動レベルを0.5とした場合に制振制御力を� ��えたときの制振性能を示す図である。図16� �参照点振動に示すように、振幅が0.5になる� �うに制振されていることが分かる。また、� �17は、目標振動レベルを0.1とした場合に制振 制御力を与えたときの制振性能を示す図であ る。図17の参照点振動に示すように、振幅が0 .1になるように制振されていることが分かる� ��なお、目標振動レベルは、片振幅値で規定� ��ている。

 このように、検出した振動レベルと設定� ��れている目標振動レベルとの比較を行った� ��果、振動レベルが目標振動レベルより大き� ��場合は、アクチュエータ10によって振動レ� �ルが目標振動レベルになるように振動を減� �するための制振力を発生し、振動レベルが� �標振動レベルより小さい場合は、アクチュ� �ータ10によって振動レベルが目標振動レベル になるように振動を増大させるための加振力 を発生するようにしたため、制振対象の位置 における振動レベルを所定の振動レベルに設 定することができる。図18に示すように、制� ��装置を備えていない車両の車体フレーム2の 振動レベルは、車体フレーム2の剛性等によ� �て決まるため、エンジン回転数と比例関係� �有しておらず、車体フレーム2の形状、エン� ��ン1の特性によって変化する。しかし、前述 した本発明による制振装置を備えることによ って、車体フレーム2に発生する振動レベル� �目標振動レベル(例えば、-15dB、-20dB、-25dB)に することができるため、エンジン1の回転数� �関係なく一定に保つ等の制御を行うことが� �能となる。

 また、目標レベル記憶部31aに記憶される� ��標振動レベルと起振周波数の関係を定義し� ��テーブルを書き換え可能としたため、車体� ��レーム2の形状、エンジン1の特性に応じて� �任意の振動レベルを実現することが可能と� �る。また、車両内で発生する振動状態が変� �した場合であっても常に振動を低減する方� �に振動が抑制するのではなく、走行状態に� �じて予め定義された目標振動レベルに保つ� �うに制御するようにしたため、乗員は、運� �している車両の走行状態を振動や振動に伴� �音の変化を感じることができるようになり� �違和感を感じることなく運転操作を行うこ� �ができる。また、燃費の向上を図るため、� �筒停止やモータへの切り換え動作が行われ� �起振力が変化した場合においても、車両の� �行状態に応じて目標振動レベルを任意に設� �することが可能となるため、切り替えに伴� �振動の変化等の違和感を感じることなく運� �できる。また、振動をレベル値によって表� �するようにしたため、振動レベル検出を簡� �な回路構成で実現することができる。

 <第3の実施形態>
 次に、本発明の第3の実施形態を説明する。

 同実施形態の全体的な構成は図1と同様で あり、その中のアクチュエータ10の構成は図2 と同様であるから、これらの説明は省略する 。同実施形態は図1の中の制御部3の構成が上� ��の第1の実施形態および第2の実施形態と異� �る。

 図19は同実施形態の制御部3の構成を示す� ��ロック図である。図19において、符号51bは� �制振するべき位置の振動を検出する加速度� �ンサである。符号52bは、制振対象の周波数� �みを通過させるバンドパスフィルタである� �バンドパスフィルタ52bは、エンジン1から出� ��される点火パルス信号等のエンジン回転数� ��関する情報をもとに起振周波数検出部37bが� ��力した制振対象周波数を入力することによ� ��制振対象の周波数成分のみを通過させる。� ��振周波数検出部37bは、エンジン1またはエン ジン1を駆動制御するECU(Engine Control Unit)など から得られるエンジン回転数情報や点火パル ス信号を基に、制振するべき周波数(制振対� �周波数)を決定し、その周波数信号を出力す� ��。例えば、4サイクルエンジンの場合、制振 するべき振動が、各気筒の点火に起因する場 合、回転数×気筒数/2に相当する周波数とな� �。

 符号31bは、起振周波数の値と、達成する� ��き振動レベルである目標振動レベルの値と� ��予め関係付けられて記憶された目標レベル� ��憶部である。符号32bは、起振周波数検出部3 7bが出力する起振周波数の情報を入力し、こ� ��入力した起振周波数に関係付けられた目標� ��動レベルを目標レベル記憶部31bから読み出� ��て、読み出した目標振動レベルに相当する� ��標振動レベル信号を出力する目標レベル設� ��部である。図19に示す目標レベル記憶部31b� �、起振周波数と目標振動レベルの値を関係� �けたテーブルであるが、起振周波数に限ら� �、車両の走行状態を示す他の値であっても� �く、例えば、走行速度の値と目標振動レベ� �の値とが関係付けられたテーブルでもよい� �この場合、目標レベル設定部32bは、起振周� �数に代えて、車両の速度情報を入力するよ� �にすればよい。

 符号33bは、振動検出部5から出力される信 号から振動レベルを検出し、検出した振動レ ベルに相当する振動レベル信号を出力する振 動レベル検出部である。振動レベル検出部33b は、入力した加速度信号の絶対値を求める絶 対値回路41bと、絶対値回路41bの出力と起振周 波数検出部37bが出力する制振対象周波数を入 力して、制振対象周波数の2倍の周波数成分� �減衰させるノッチフィルタ42bによって構成� �れる。ノッチフィルタ42bからは加速度信号� �対応する振動レベル信号が出力される。

 符号34bは、目標レベル設定部32bから出力� ��れる目標振動レベル信号と、振動レベル検� ��部33bから出力される振動レベル信号との大� ��を比較して、目標振動レベル信号と振動レ� ��ル信号の差を求める比較結果を出力する比� ��部である。符号35bは、バンドパスフィルタ5 2bの出力に対して、ゲイン乗算部36bによりゲ� ��ン-2μを掛けた出力と、起振周波数と、比較 部34bの出力を入力し、現状の振動レベルを目 標振動レベルにするための制振力を発生させ る加振指令を発生する加振指令発生部である 。加振指令発生部35bは、振動レベルが目標振 動レベルより大きい場合は、振動レベルが目 標振動レベルになるように振動を減少するた めの制振力を発生し、振動レベルが目標振動 レベルより小さい場合は、振動レベルが目標 振動レベルになるように加振力を発生させる 。

 図19に示す目標レベル記憶部31bに記憶さ� �る情報については、上記の第1の実施形態の� ��6を用いて説明した通りである。

 次に、図19に示す制御部3の動作を説明す� ��。まず、絶対値回路41bは、バンドパスフィ� ��タ52bの出力信号を入力して、絶対値信号を� ��力する。ノッチフィルタ42bは、この絶対値� ��号と起振周波数とを入力して、所定の周波� ��分のみを減衰させて比較部34bへ出力する。� ��れにより、ノッチフィルタ42bから現時点の� ��動レベル信号が出力されて比較部34bへ入力� ��れることになる。

 一方、目標レベル設定部32bは、起振周波� ��検出部37bから起振周波数の情報を入力し、� ��時点の起振周波数を特定する。そして、目� ��レベル設定部32bは、特定した起振周波数に� ��係付けられた目標振動レベル値を、目標レ� ��ル記憶部31bから読み出す。続いて、目標レ� ��ル設定部32bは、読み出した目標振動レベル� ��に応じた目標振動レベル信号を比較部34bへ� ��力する。比較部34bは、入力される振動レベ� ��信号と目標振動レベルと差を示す差分信号� ��加振指令発生部35bへ出力する。ゲイン乗算� ��36bは、バンドパスフィルタ52bの出力(検出し た振動信号)に対して、ゲイン-2μを乗算して� ��加振指令発生部35bへ出力する。

 加振指令発生部35bは、ゲイン乗算部36bか� ��出力されるゲインが乗算された振動信号と� ��比較部34bが出力する比較信号と、起振周波� ��とに基づいて、発生するべき加振指令を求� ��、この加振指令をアンプ4へ出力する。これ により、加振指令発生部35bは、振動レベル信 号が目標振動レベル信号より大きい場合は、 アクチュエータ10によって振動レベルが目標� ��動レベルになるように振動を減少するため� ��制振力の指令を出力し、振動レベルが目標� ��動レベルより小さい場合は、アクチュエー� ��10によって振動レベルが目標振動レベルに� �るように振動を増大させるための加振力の� �令を出力することになる。これにより、補� �質量11が振動して制振力(振動を減少する力)� ��たは加振力(振動を増大させる力)を発生す� �ことにより、加速度センサ5によって検出さ� ��るエンジン1が発生する振動が目標振動レベ ルに保たれることになる。

 次に、図20を参照して、加振指令発生部35 bの詳細な構成と動作を説明する。まず、正� �波発振器351bは、起振周波数検出部37bから起� ��周波数を入力し、この起振周波数から発生� ��れる基準角度ωtから、基準正弦波sin(ωt)と� �準余弦波cos(ωt)を出力する。

 そして、バンドパスフィルタ52bから出力� ��れる起振力の周波数成分の信号(Asin(ωt+φ)に 対して乗算器36bによってゲイン-2μを乗算し� �信号が基準正弦波sin(ωt)と基準余弦波cos(ωt)� ��それぞれ個別に乗算される。それぞれの乗� ��結果は積分器352b,353bにて積分される。積分� ��352bの出力は基準余弦波cos(ωt)と乗算される� ��方、積分器353bの出力は基準正弦波sin(ωt)と� ��算され、各乗算結果は加算されて制振指令� ��して出力される。この値はアンプ4にて増幅 されて出力される。このとき積分器352b、353b� ��乗算器36bの出力が0となるまで(すなわち、� �動振幅A=0となるまで)乗算器36bの出力と基準� ��弦波・余弦波の乗算値に対する積分動作を� ��う。そこで、振動の振幅と目標値の差と目� ��値の比(Lv-Lc)/Lcと調整ゲインKaを乗じた信号� ��、積分器352b、353b内のフィードバック信号� �対して乗算器354b、355bによって乗じるように する。

 これにより、振動のレベルが目標値より� ��小さい場合には各積分器352b、353bの出力と� �準正弦波・基準余弦波の積を加算した信号� �、振動を増大させる加振指令として出力さ� �る。また、振動振幅が目標値よりも大きい� �合には、積分器の出力は振動を抑制するよ� �に出力される。各積分器の出力と基準正弦� �・基準余弦波の積を加算した信号は、振動� �抑制させる加振指令として出力される。こ� �結果、振動は目標レベルに保たれる。

 なお、図19、図20においては、加振指令発 生部35bとアンプ4の間に(アンプ4への入力の直 前に)バンドパスフィルタ39bを設けてある。� �ンドパスフィルタ39bは、起振周波数検出部37 bから出力される起振周波数情報を入力して� �起振周波数近傍の周波数のみを通過させる� �ィルタである。このバンドパスフィルタ39b� �目的は、第1の実施形態で説明したとおりで� ��る。

 このように、検出した振動レベルと設定� ��れている目標振動レベルとの比較を行った� ��果、振動レベルが目標振動レベルより大き� ��場合は、アクチュエータ10によって振動レ� �ルが目標振動レベルになるように振動を抑� �するための制振力が発生するように電流制� �値を小さくして設定し、振動レベルが目標� �動レベルより小さい場合は、アクチュエー� �10によって振動レベルが目標振動レベルにな るように振動を発生させるための制振力が発 生するように電流制限値を大きくして設定す るようにしたため、制振対象の位置における 振動レベルを所定の振動レベルに設定するこ とができる。

 また、目標レベル記憶部31bに記憶される� ��標振動レベルとエンジン回転数の関係を定� ��したテーブルを書き換え可能としたため、� ��体フレーム2の形状、エンジン1の特性に応� �て、任意の振動レベルを実現することが可� �となる。また、車両内で発生する振動状態� �変化した場合であっても常に振動を低減す� �方向に振動が抑制するのではなく、予め定� �された目標振動レベルに保つように制御す� �ようにしたため、乗員は、運転している車� �の状態を振動や振動に伴う音の変化によっ� �把握することができるようになり、違和感� �感じることなく運転操作を行うことができ� �。また、燃費の向上を図るため、走行状態� �応じて、気筒停止やモータへの切り換え動� �が行われた場合においても単に低いレベル� �振動に保つように振動の抑制制御を実施す� �のではなく、車両の走行状態に応じて目標� �動レベルを任意に設定することが可能とな� �ため、車両の振動を全体的に低いレベルに� �制しつつ、車両の走行状態を感じることが� �きる程度の振動レベルが再現することがで� �る。また、振動をレベル値によって表現す� �ようにしたため、振動レベル検出を簡単な� �路構成で実現することができる。また、ア� �チュエータ10に対する電流制限値を変化させ ることによって発生するべき加振指令を発生 するようにしたため、複雑な演算等を行うこ となく振動波信号を生成することができ、制 御部3の回路構成を簡単にすることができる� �

 なお、前述した各実施形態の説明におい� ��は、図2に示すリニアアクチュエータ10を使� ��して、制振力を発生するものとして説明し� ��が、補助質量11を振動させることによって� �動を抑制することができる反力を発生でき� �駆動源であれば、補助質量11を振動させる手 段は何でもよい。また、前述した説明におい ては、リニアアクチュエータ10を制振対象の� ��置とは異なる位置に備える例を説明したが� ��リニアアクチュエータ10を制振対象の位置� �同じ位置に備えるようにしてもよい。