JP2005233345A - 動作制御データの生成方法及び適応性を有するマップ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マップ制御形態の防振制御において、応答性のみならず、適応性においても優れた制御性能を発揮でき、温度変化、経時変化に良好に対応した防振を行える制御方法を得る。
【解決手段】 運転状態に対応して、データマップから制御データを選択・抽出して加振器を動作させるマップ制御を実行する能動型防振制御において、防振箇所における実測データを検出する検出器を備えるとともに、運転状態に適合した適合制御データからの実測データの偏差を求め、適合制御データを偏差に基づいて補償して、アクチュエータの動作制御データとする。
【選択図】 図３

Description

本願はアクチュエータを動作させて所定の制御状態を実現する制御方法に関するとともに、その制御方法を実行するためにアクチュエータに送られる動作制御データの生成方法に関し、さらに詳細には、制御対象であるアクチュエータと、制御量もしくは前記アクチュエータの動作信号の実測定データを検出する検出器とを備え、各種の運転状態において、前記アクチュエータを動作させて好適な制御状態を実現可能な制御データからなるデータマップを備え、
前記データマップから、制御時の運転状態に適合して選択される適合制御データに基づいて前記アクチュエータを動作させる動作制御データを生成する方法及び、その方法により生成される動作制御データを使用する制御方法に関する。

この種のデータマップを備え、別途、入力されてくる運転状態情報に基づいて、その運転状態に適合する制御データ（この制御データを適合制御データと呼ぶ）を選択・特定し、特定された適合制御データをそのまま使用してアクチュエータを動作させる制御手法は、一般にマップ制御と呼ばれている。

データマップは各運転状態に対して予め用意されていたり、適当な時間間隔をおいて、例えば、マップ制御系に対して併設される適応制御系を利用して、各運転状態において好適な制御状態が得られた制御データをマップ側に写しとることで生成される（特許文献１）。

マップ制御は、原則、予め用意されているデータマップを利用するために、応答性に優れるが、保有できるマップの数に限界がある等の理由から、十分な適応性を有しないという欠点がある。この欠点を克服するためには、予め、非常に多くの運転状態を想定したマップを用意しておく必要が生じる。
従って、例えば、アクティブマウント構造を採用した車両における、車両振動の抑制を目的とする能動型防振制御システムの場合、加振器等が温度変化の影響を受けた場合、さらに、経時的にシステムの特性が変化した場合に、その変化に追従し難いという欠点がある。

一方、本願が具体的な対象とする車両の能動型防振に関する先行技術としては、エンジンに備えられるクランクパルスセンサでクランクパルスを読み込み、エンジンのトルクを演算し、さらに、エンジン振動の振幅を求め、その振幅が設定値未満であれば、演算した振幅及び予め設定した位相に基づいてアクティブマウントに備えられる加振器を制御し、前記振幅が設定値以上であれば、トルクが最大値となる位相からエンジン振動の位相を演算し、演算した振幅及び演算した位相に基づいて、加振器を制御する方法が知られている（特許文献２）。

特開平１１−２５９１４７（図１）

特開２００３−１１３８９２（図５）

先にも述べたように、従来型のマップ制御を実行する場合、その適応性において劣り、制御に影響する要素が多種にわたる場合は、十分な制御効果を得ることができるマップデータを得ることは不可能である。
さらに、温度変化、経時変化等を考慮して、この種要因をも含めてデータマップを用意して、適切な制御が実行しようとすると、データマップ数が過大となる。
同時に、この種変化の予測は不可能であるため、予め、マップを用意しておくことを前提とするマップ制御には、おのずと限界がある。

また、車両に係る能動型防振を考えると、先に示した特許文献２に記載の技術では、推定値、設定値を利用するため、推定値、設定値と実際の振幅、位相に誤差若しくは相違がある場合は、必ずしも有効な防振性能を得られない。

本願の目的は、例えば、その基本構成としてマップ制御を実行可能な能動型防振制御システムにおいて、応答性のみならず、適応性においても優れた制御性能を発揮でき、限られた数のデータマップしか装備しない場合も、温度変化、経時変化等に良好に適応した制御を達成できる動作制御データの生成方法及び制御方法を得ることにある。

上記目的を達成するための、
制御対象であるアクチュエータと、制御量もしくは前記アクチュエータの動作信号の実測定データを検出する検出器とを備え、
各種の運転状態において、前記アクチュエータを動作させて好適な制御状態を実現可能な制御データからなるデータマップを備え、
前記データマップから、制御時の運転状態に適合して選択される適合制御データに基づいて前記アクチュエータを動作させる動作制御データの生成方法の特徴手段は、
前記適合制御データに対する前記実測定データの偏差を求める偏差導出工程を実行するとともに、導出される前記偏差に基づいて前記適合制御データを補償する適合制御データ補償工程を実行し、補償済み適合制御データを前記動作制御データとすることにある。

この方法にあっては、従来型のマップ制御とは異なり、制御時の運転状態に基づいてデータマップから呼び出される適合制御データに対して、これに補償がかけられる。即ち、偏差導出工程において実測定データの適合制御データからの偏差を求め、この偏差に基づいて、適合制御データに補償をかけ、これをアクチュエータへ出力すべき動作制御データとする。

結果、この動作制御データを使用すると、偏差に対応した補正をかけてこれが生成されたものとなっており、マップ制御が有する応答性に優れた特性を生かしながら、適応性を有する制御を達成できる。
出願人の検討によると、例えば、従来型のマップ制御において所定の好適な制御状態を得るのに必要とされるマップ数に対して、偏差の１０％を使用して適合制御データに補償をかける場合、同等な制御状態を得るのに必要なマップ数は半分以下ですみ、実質的に適応性が確保されることが判る。

さて、この種の制御手法を採用する対象に関して説明すると、
振動発生源を備えた車両における車両振動の抑制を制御目的とし、
前記アクチュエータが、前記振動発生源を支持するアクティブマウントに備えられる加振器であるとともに、前記検出器が車両特定部位に備えられる振動検出器もしくは加振器内を流れる電流検出器であり、
前記振動発生源からの周期性信号に基づいて、前記車両振動を抑制するための特定周波数帯域を特定するとともに、前記特定周波数帯域における前記適合制御データが前記データマップから選択・特定され、前記補償済み適合制御データが生成されるものとすることが、好ましい。

即ち、本願独特の適応性を有するマップ制御手法を、車両のアクティブ防振に適応する。この場合、車両振動の抑制を目的として、振動発生源に対して、これを支持するアクティブマウントに加振器を備える。例えば、振動発生源が所定の振幅・位相で振動する場合に、その振動を相殺できるように、前記加振器で加振を行うことで、車両振動を抑制することができる。即ち、制御データは、車両の運転状態（エンジンの回転周波数、シフトレバー位置、エアコンのＯＮ／ＯＦＦ等）に応じて、その状態で車両振動を抑制できる加振器の動作を実現するデータとなるのであるが、これに対して、例えば、振動検出器で、シート下部の車体部といった部位の実振動を検出し、この実振動と適合制御データの偏差を求めて、適合制御データを補償処理し、動作制御データを生成する。
ここで、制御対象の振動周波数帯域は、振動発生源の周期性振動に基づいて、最も制御が有効に働く周波数帯域とする。
このようにすることで、振動発生源をマクティブマウント支持した車両において、その車両振動を応答性及び適応性よく制御できる。
本願構成の効果として、一般にアクティブマウントは低温時に、その適応性において問題となる場合があるが、この問題を解消できた。
さらに、運転状態を決定する要素としてシフトレバー位置を挙げることができるが、従来型のマップ制御（補償を一切行わないもの）にあっては、前進・後退・ニュートラルの全位置においてマップを用意しておく必要があったのに対して、本願手法にあっては、シフトレバー位置に係らず、その一部位置に対するマップを用意しておくだけで、従来型マップ制御と同等の制御性能を得ることができた。

さて、これまで説明してきた方法において、前記制御対象としての前記加振器を動作させ、前記振動発生源による前記車両振動の抑制を実現する適応制御を実行して、前記制御データが予め求められていることが好ましい。
各運転状態において、必要となる制御データの設定において、適応制御を実行しながら、その制御状態において制御データを取り込んで良好にデータマップを構築できる。

また、前記適合制御データ補償工程を実行するに、偏差に対するフィルタ係数を設け、前記適合制御データ、前記偏差及び前記フィルタ係数に基づいて前記補償済み適合制御データを得ることが好ましい。
偏差の導出を実行するとともに、この偏差に対してフィルタ係数を作用させるフィルタ処理を行って適合制御データに対する補正値を容易に生成して、補償済み適合制御データを得ることができる。

このようにフィルタ係数を可変としておくと、例えば、補償の実行時に運転状態に適合したフィルタ係数を使用して好適な制御を実現できる。

また、前記適合制御データ補償工程において、前記適合制御データを補償するに、前記フィルタ係数が０．２以下の有限値とされるとともに、前記偏差と前記フィルタ係数との乗算値に基づいて、適合制御データを補償することが好ましい。
適合制御データを十分に生かしながら補償を行うには、フィルタ係数が０．２以下でも、その目的を達成でき、偏差に対する乗算で補償値を求めるようにすると、最も簡単な演算形態で、応答性を殆ど阻害することなく、本願にいう応答性を有するマップ制御を実現できる。

さて、前記アクチュエータに対する制御データを、アクチュエータに対する電圧振幅及びその位相、若しくは、アクチュエータに対する電流振幅及びその位相として生成されることが好ましい。
アクチュエータに対する制御データを、電圧形態、もしくは電流形態で行ってもよいが、
電圧形態で行う場合は、例えば、振動検出器からの電圧出力と電圧データとして記憶された制御データを利用して、本願の制御を実現できる。
電流形態の場合は、例えば、振動検出器からの電圧出力の位相を実振動の位相とし、さらに制御電流の振幅を実振幅として、電流データとして記憶された制御データを利用して、本願の制御を実現できる。
電流制御としておく場合は、上記した温度変化或いは経時変化に対して、その適応性をさらに確保することができる。

応答性に優れているマップ制御の特徴を生かし、且つ、マップ制御のロバスト性に欠けていた欠点を補うことで、例えば、有効な防振性能を発揮させることができた。
そして、能動型防振制御システムでは、本制御方法を採用すると、推定値を演算に使用しないため実測値との誤差が発生せず、有効な防振性能を発揮させることが可能となる。
運転状態において好適な制御を得ることができる適合制御データに対して、実検出値を参照して微修正を施すため、応答性を損なわないで有効な防振性能を発揮させることができる。
実質、最適値と実測値の偏差を演算するため、経時変化などにより最適設定された値と実測値との偏差が生じた場合でも、これを吸収できる。
また、偏差を演算し、この偏差を用いて補償する際には、フィルタ係数を設けると、このフィルタ係数の設定いかん、あるいは、その変更設定により、補償分を調節可能となり、容易に有効な制御を実現可能となる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本願に係る制御方法を使用する能動型防振制御システム１の概略を示したものであり、図２は、このシステム１において制御対象である加振器２を備えたエンジンマウント３の概略を断面で示したものである。

さらに、図３は、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行する場合のシステムの概略を模式的に示した図であり、図４は、適応制御を行う場合の制御形態を示した図であり、図５は、本願制御において必要となるデータマップを生成する場合に、適応制御を実行して生成・設定する場合の概略を模式的に示したものである。

本願の能動型防振制御システム１は、その制御形態として、本願が主に対象とする適応性を有するマップ制御と適応制御とで、択一的に動作可能に構成されるとともに、データマップの生成・設定に際しては、適応制御を実行しながら、防振制御が好適に実現した状態でのパラメータ値をデータマップに取り込み、これを生成するように構成されている。

１ アクティブマウント制御システム
１−１ 全体構成
本願に係る能動型防振制御システム１は、振動発生源としてのエンジンＥにより発生される振動が座席シートＳ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り、エンジンＥを支持するエンジンマウント３に加振器２を備え、この加振器２を制御装置Ｃからの指令に従って適切に動作させることで、所定の防振効果を得ようとするものである。

図１に示すように、制御装置Ｃは、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行可能なマップ制御部Ｃ１と、適応制御を実行可能な適応制御部Ｃ２とを備えて構成されている。

１−２ 検出系
システム１に備えられる検出器としては、エンジンＥの回転数を検出するための回転検出器ｓ１（クランク軸の回転数を検出する回転センサ、もしくはイグニッションパルス信号の信号伝達系統等）と、座席シートＳ下部に備えられるピックアップ加速度センサｓ２、及び、加振器２に流れる電流を検出する電流検出器ｓ３を備えて構成される。

この構成により、少なくともエンジンの回転周波数ω、座席シート下部の実振動（電圧の形態で得られる実振幅Ｒｅａｍｐ及び実位相Ｒｅｐｈ）、及び加振器２を流れる電流値（電流振幅ＲｅＩｍ）が検出され、制御装置Ｃ側で認識される。

さらに、制御装置Ｃには、変速器（図外）のシフトポジション（前進Ｄ、ニュートラルＮ、後進Ｒ）、エアコンスイッチ（図外）のＯＮ／ＯＦＦ状態（ＯＮ，ＯＦＦ）も入力される。

従って、車両の現運転状態（制御を実行している時点を現時点とする）は、エンジンの回転周波数ω、変速器のシフトポジション（Ｄ，Ｎ，Ｒ）、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態（ＯＮ，ＯＦＦ）から特定される。

本願システム１にあっては、エンジンＥの回転周波数ωは、制御形態として適応性を有するマップ制御を行うか、適応制御を行うかの択一選択の用に供されるとともに、能動制御を有効に働かせるために特定される特定周波数ωｎの特定の用にも供される。

また、上記エンジンＥの回転周波数ω（具体的には特定周波数）、変速器のシフトポジション（Ｄ，Ｎ，Ｒ）、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態（ＯＮ，ＯＦＦ）は、本願独特の適応性を有するマップ制御の実行時に、データマップから適合制御データを選択・特定するのに使用される。

１−３ エンジンマウント
エンジンマウント３は、所謂、加振器付マウントであり、例えば図２に示すような構成とされている。
図２に示すように、このエンジンマウント３は、筒状のケース３１内に、防振ゴム３２と、防振ゴム３２の下方に電磁式アクチュエータである加振器２を備えて構成されている。
防振ゴム３２の下部領域は、ケース３１の内壁に固定されると共に、その上部領域は固定金具３４に取り付けられている。この固定金具３４を収納するように防振ゴム３２にはストッパ部３２ａがケース３１の一端（図示、上側）に向けて設けられている。

固定金具３４の図示上側の軸心位置には、固定軸３５が軸方向に向けて取り付けられており、その先端がケース３１の一端側に設けた貫通穴３１ａから突出している。ここで、貫通穴３１ａの穴径は固定軸３５の軸径に対して大きく選択されており、互いの接触干渉が発生しないように構成されている。
一方、ケース３１の図示下側の他端には、固定軸３６が設けられている。

エンジンンマウント３は、固定軸３６によって車体Ｂに固定され、固定軸３５にエンジンＥを取り付けることにより、エンジンＥを支持する。結果、エンジン側から固定金具３４に伝わるエンジン振動に対して、制御装置Ｃからの制御指令に従って加振器２が相対動作することで、エンジンＥによる発生される振動が座席シート側に影響するのを低減することができる。

１−４ 制御装置
制御装置Ｃは一般のＣＰＵを用いて構成されており、上述のように適応性を有するマップ制御部Ｃ１と、適応制御部Ｃ２とを備えて構成されている。
図１に示すように、前述のマップ制御部Ｃ１、適応制御部Ｃ２の他、制御形態選択部Ｃ３、周波数判定部Ｃ４、データマップ設定部Ｃ５、データマップ記憶部Ｃ６、実データ保持部Ｃ７及び出力処理部Ｃ８が設けられている。

制御形態選択部Ｃ３
制御形態選択部Ｃ３は、振動制御において、適応性を有するマップ制御を実行するか、適応制御を実行するかの選択判断を、エンジンＥの回転周波数ωによって行う。
即ち、エンジンＥの回転周波数が所定周波数（例えば、５０Ｈｚ）より小さい場合は、主要な制御部としてマップ制御部Ｃ１を働かせて、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行するのであり、前記所定周波数より大きい場合は、主要な制御部として適応制御部Ｃ２を働かせて適応制御を実行する。

周波数判定部Ｃ４
周波数判定部Ｃ４は、前記適応性を有するマップ制御或いは適応制御の実行時において、制御すべき周波数（最も制御効果を得やすい周波数）を特定周波数ωｎとして特定するとともに、この特定周波数の信号を下手側に送る部位である。ここで、この特定周波数は制御の対象となる特定周波帯域の代表値としての意味を有する。
さらに具体的には、回転検出器ｓ１でパルスとして検出されてくる現在のエンジンＥの回転周波数を考慮して、能動型防振を実行するのに最も有効な周波数を特定周波数ωｎとするとともに、この周波数の回転信号を正弦波として下手側に送る。

データマップ設定部Ｃ５
データマップ設定部Ｃ５は、本願にいう適応性を有するマップ制御を実行するのに必要となるデータマップを、初期的に、或いは適宜、生成・設定する部位である。このデータマップ設定部Ｃ５により、運転状態毎に生成・設定されるデータマップが、データマップ記憶部Ｃ６に記憶され、マップ制御時に使用される。

データマップ記憶部Ｃ６
データマップ記憶部Ｃ６には、車両の運転状態に応じて、シートＳにおける防振を達成するために、加振器２に出力されるべき振幅値（電圧振幅若しくは電流振幅）及び位相値が、予め記憶されている。これら振幅値及び位相値は、エンジンの回転周波数（ω 複数種）、変速器のシフトポジション（Ｄ，Ｎ，Ｒの３種）、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ（ＯＮ、ＯＦＦの２種）で、区分されたものである。
マップ制御の実行に際しては、運転状態に従って、その時点での適合制御データ（ＭＡＰａｍｐ，ＭＡＰｐｈ，ＭＡＰＩｍ）を制御データに対する参考データとして呼び出すことができる。

実データ保持部Ｃ７
実データ保持部Ｃ７にあっては、検出系から得えられる現在の回転周波数ω、実振幅Ｒｅａｍｐ、実位相Ｒｅｐｈ、実電流ＲｅＩｍが記憶・保持されるとともに、後述する現在及び過去の偏差Δ、適合制御データから偏差Δを考慮して補償済みの適合制御データを得る場合に使用する補償用のフィルタ係数μ（現在値及び過去値）等も記憶・保持される。

出力処理部Ｃ８
出力処理部Ｃ８は、生成される動作制御データを加振器２の動作に適合する形態に変換するドライバーである。

以下、本願にいう適応性を有するマップ制御、適応制御、適応制御を利用したデータマップの作成の順に説明する。

１−４−１ 適応性を有するマップ制御
この制御を実行する場合の制御形態を、図３に示した。
同図において、振動発生源はエンジンＥであり、信号検出部は上述の検出系において実振幅Ｒｅａｍｐ、実位相Ｒｅｐｈ及び実電流ＲｅＩｍの検出部位であり、別途、検出される運転状態（シフトポジションＤ／Ｎ／Ｒ、エアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ）もマップ制御部Ｃ１に入力されてくる。このマップ制御部Ｃ１では、データマップ記憶部Ｃ６に記憶されたデータマップが使用される。
さらに、周波数判定部Ｃ４および実データ保持部Ｃ７は図１の説明で示したものである。

図３に示すように、このマップ制御部Ｃ１には、偏差演算部Ｃ１１と出力合成部Ｃ１２が備えられている。
偏差演算部Ｃ１１では、実際に検出される実振幅（電圧Ｒｅａｍｐ及び電流ＲｅＩｍ）、実位相Ｒｅｐｈ、と、運転状態からデータマップを参照して特定される適合制御データとの偏差Δが求められる。そして、前記出力合成部Ｃ１２で、導出された適合制御データと偏差とを考慮して、本願の独特の補償済み適合制御データが導出される。

この工程において、加振器２への制御データを電圧振幅ａｍｐ及びその位相ｐｈで取り扱う場合は、振動の実測データを利用して、偏差Δの導出、補償が行われる。
一方、加振器２への制御データを電流振幅Ｉｍ及びその位相ｐｈで取り扱う場合は、振動の実測データの位相Ｒｅｐｈのみを採用し、電流振幅に関しては加振器２内を流れる電流の振幅ＲｅＩｍを使用して、偏差Δの導出、補償が行われる。

この補償済み適合制御データは、データマップから一意的に決定される適合制御データを偏差に基づいて僅かに修正したものであり、実質、複数設けられるデータマップ間を制御量の状態に応じて補完したものとなっている。ここで、偏差が使用されることから、マップ制御において、その弱点となる適応性を補ったものとなる。

出力形態
出力合成部Ｃ１２で合成・生成された動作制御データは加振器２側に出力される。
ここで、加振器２側への制御指令が電流の場合は、動作制御データは電流振幅をＩｍ、位相ｐｈとして、ｙ＝Ｉｍ×ｓｉｎ（ωｎ×ｔ＋ｐｈ）として決まり、電圧の場合は電圧振幅をａｍｐと、位相ｐｈとして、ｙ＝ａｍｐ×ｓｉｎ（ωｎ×ｔ＋ｐｈ）として決まる。ωｎは、先に説明した周波数判定部Ｃ４で特定された特定周波数ωｎを、さらにｔは時間を示す。

偏差演算部Ｃ１１及び出力合成部Ｃ１２
以下の説明においては、制御指令が電流である場合を例にとって、これらの部位の働きに関して説明する。
動作制御データの記載形態としては、（振幅、位相）を一体として記載する。
さらに、時間ステップをｎで記載し、ｎ＋１等は時間の進行側を、ｎ−１、ｎ−２，・・・は、時間の後退側を示す。このサフィックスを記載しないものは、現時点のものに対応する。

ａ 合成信号の生成
合成信号の生成形態として、本願では４例を示す。
下記する、第一の実施形態は適合制御データと偏差を使用する最も基本的な形態であり、第二の実施形態は過去値を使用する形態を、第三の実施形態はフィルタ係数μを過去値毎に設ける形態を、第四の実施形態は、偏差の加重平均を使用する例を示す。
何れの形態においても、データマップから運転状態に適合して選択・特定される適合制御データ（ＭＡＰＩｍ、ＭＡＰｐｈ）に対して、偏差演算部Ｃ１１で適合制御データと実データ（ＲｅＩｍ，Ｒｅｐｈ）との偏差Δが求められ（偏差導出工程）、求められた偏差Δに基づいた補償が出力合成部Ｃ１２で適合制御データに加えられ（適合制御データ補償工程）、補償済み適合制御データが生成され、動作制御データとされる。
さらに具体的には動作制御データは下記の式に基づいて設定される。

第一実施の形態

［数１］
出力合成部Ｃ１２における処理
電流：Ｉｍ（ｎ＋１）＝ＭＡＰＩｍ−μ×ΔＩｍ
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝ＭＡＰｐｈ−μ×ΔＰＨ
ここで、
電流：ΔＩｍ＝ＭＡＰＩｍ−ＲｅＩｍ
位相：ΔＰＨ＝ＭＡＰｐｈ−Ｒｅｐｈ
μは補償用のフィルタ係数である。

通常、この補償のためのフィルタ係数μは０．２以下程度とする。ここで、偏差Δは先に説明した偏差演算部Ｃ１１において求められる。

上記の様にして設定される電流振幅及び位相は、予め設定記憶されている、制御データを、現実に測定される実電流及び実位相により補償したものとなる。
結果、このようにして求められる制御指令を利用することにより、運転状態から定まる制御データに修正を加えた制御を実行でき、マップ制御に適応性を持たせることとなる。

さて、上記の例では、比較的単純な補償構成を示したが、以下に示すように、過去値を一度に演算して修正を行う（第二の実施形態）、フィルタ係数に過去時点毎の値を設定しておく（第三の実施形態）、偏差の加重平均を取って、過去複数回Ｎに亘る偏差を考慮する修正を施すもの（第四の実施形態）として、補償を行ってもよい。
これらの演算で使用する過去値は、先に示したように実データ保持部Ｃ７に記憶保持しておく。

第二実施の形態
数１に記載の形態に習って、この実施形態を記載すると以下のようになる。

［数２］
出力合成部Ｃ１２における処理
電流：Ｉｍ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰＩｍ−μ×ΔＩｍ（ｎ−１）−μ×ΔＩｍ（ｎ−２）・・・
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰｐｈ−μ×ΔＰＨ（ｎ−１）−μ×ΔＰＨ（ｎ−２）・・・

偏差演算部Ｃ１１に置ける偏差導出処理は、第一実施の形態で示したと同様に実行する。
第三実施の形態
１に記載の形態に習って、この実施形態を記載すると以下のようになる。

［数３］
出力合成部Ｃ１２における処理
電流：Ｉｍ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰＩｍ−μ（ｎ−１）×ΔＩｍ（ｎ−１）−μ（ｎ−２）×ΔＩｍ（ｎ−２）・・
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰｐｈ−μ（ｎ−１）×ΔＰＨ（ｎ−１）−μ（ｎ−２）×ΔＰＨ（ｎ−２）・・
ここで、フィルタ係数μは各時間ステップで個別に設定する。

偏差演算部Ｃ１１に置ける偏差導出処理は、第一実施の形態で示したと同様に実行する。

第四実施の形態
数１に記載の形態に習って、この実施形態を記載すると以下のようになる。

［数４］
出力合成部Ｃ１２における処理
電流：Ｉｍ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰＩｍ−{μ×ΔＩｍ（ｎ−１）＋μ×ΔＩｍ（ｎ−２）・・}/Ｎ
位相：ｐｈ（ｎ＋１）＝
ＭＡＰｐｈ−{μ×ΔＰＨ（ｎ−１）＋μ×ΔＰＨ（ｎ−２）・・}/Ｎ
ここで、Ｎは補償に使用する偏差の個数である。

さて、本願のマップ制御に関しては、実測値を利用して、適合制御データの補償を実行して動作制御データとするが、この実行の回数は、所謂、従来型のマップ制御のみを実行した場合の応答時間の１０％増までの時間とする。その時間内での微修正を施すことで、応答時間を損なわないで、適応性のあるマップ制御を実行できる。

１−４−２
適応制御
適応制御を実行する場合の制御形態を図４に示した。
図４において、振動発生源Ｅ、周波数判定部Ｃ４に関しては、図１に示す場合と同様である。
適応制御において採用する制御方法は、本実施の形態では、遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フィルタ（以下、ＤＸＨＳ ＬＭＳ）である。

この制御形態においては、振動発生源であるエンジンＥから、エンジン回転の振動が取り出されて周波数判定部Ｃ４にて、制御対象周波数である特定周波数ωｎの制御対象信号が選択され、正弦波の入力信号ｘとして適応フィルタＣ２２に出力される。
この入力信号ｘは、適応フィルタＣ２２のフィルタ係数により振幅補償及び位相補償され、かつ正弦波の出力信号ｙに合成されて出力される。出力信号ｙは、制御対象系の伝達経路（伝達関数Ｇ）４０を通過後、処理信号ｚとなる。
処理信号ｚにはエンジンＥの振動等が伝達系４１（伝達関数Ｇ′）を経で伝達される外力ｄが加算され、観測点において制御量として検出される。

振動制御においては振動検出器Ｓ２の制御量の目標は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と制御対象系の推定伝達関数Ｃ２３の推定値Ｇ＾を用い、デジタルフィルタＣ２４（ＤＸＨＳ ＬＭＳ）により適応フィルタＣ２２のフィルタ係数が逐次更新される。従って、適応制御にあっては、このフィルタ係数が、制御対象である加振器２に対する制御データを特定するものとなる。

１−４−３
データマップの生成
本願のマップ制御を実行する場合に使用するデータマップの生成・設定方法に関して、図５を参照して説明する。
データ設定部Ｃ５により、システム１において先に説明した適応制御を行いながら、生成・設定時の車の運転状態に対応したデータマップが順次、生成・設定される。データマップの数は、先に説明した運転状態の種分けに従ったものとなる。

適応制御下にあるシステム１におけるデータマップの生成・設定形態を、図４に対応させて図５に示した。
ここで、データ設定部Ｃ５の機能は、データマップの生成・設定時の運転状態の特定、及び、その制御状態における適応フィルタＣ２２のフィルタ係数の振幅・位相形態でのデータマップへの写し込みということとなる。

即ち、上記した適応制御を逐次実行しながら、シフトポジションの変更、エアコンのＯＮ／ＯＦＦ、更には、エンジンＥの回転周波数の変化等の車の運転状態の変更が発生すると、デジタルフィルタ（ＤＸＨＳ ＬＭＳ）Ｃ２４によって適応フィルタＣ２２のフィルタ係数が更新され、その際に運転状態に対応した適応フィルタＣ２２のフィルタ係数の更新が発生する。よって、更新後のフィルタ係数に対応した振幅値、位相値の形態で、各運転状態信号に応じた制御データを設定・記憶するのである。

データマップ設定部Ｃ５により実行されるデータマップの生成・設定フローを、図６に示した。
ステップ１（＃１）で運転状態情報の取り込みを継続しながら、ステップ２（＃２）で適応制御を実行する。ここでは、運転状態としては、シフトポジションＤ／Ｎ／Ｂ及びエアコンのＯＮ／ＯＦＦのみが認識されるものとして説明する。
ステップ３（＃３）で、適応制御において認識されている誤差ｅの値が最小もしくは許容できる所定の範囲内になったと判断された際に、ステップ４（＃４）において、設定された適応フィルタＣ２２のフィルタ係数を、現状の運転状態で特定されるデータマップの特定箇所の制御データ（マップデータ）として、電圧若しくは電流振幅・位相の形態で記憶する。ステップ３（＃３）において誤差ｅの値が未だ最小になっていないと判断されれば、再度、適応制御を繰り返す。

その後、ステップ５（＃５）において、運転状態（シフトポジションとエアコンのＯＮ／ＯＦＦ）が変更されたか否かを判断し、運転状態が変更されていなければ、エンジンの回転数を変化させた後に、ステップ２（＃２）に戻って適応制御を実施し、エンジンの回転数以外は同じ運転条件下で制御データの補充を行う。

一方、ステップ５（＃５）において、運転状態（シフトポジションとエアコンのＯＮ／ＯＦＦ）が変更されたと判断されれば、ステップ１（＃１）に戻り、上述の如き適応制御と、それによって設定されたフィルタ係数に対応する制御データとしての記憶を、各種の運転状態下で繰り返し行う。

結果、本願独特の適応性を有するマップ制御に使用するデータマップを適応制御を利用して得ることができる。

〔別実施の形態〕
上記の実施の形態にあっては、本願にいう適応性を有するマップ制御を、アクティブマウントの防振制御に使用したが、本願に係る制御は汎用性があり、例えば、自動車に関連した制御技術分野では、ＡＢＳ、ＶＳＣに代表されるような姿勢制御、アクティブスタビライザー等のアクティブ制御全般に採用でき、さらに、自動車以外の技術分野では、二足歩行用ロボットの姿勢制御、ロボット全般、建築関係の制振制御、さらに航空関係の翼の制御等にも使用できる。

本願の制御方法を使用する能動型防振制御システムの全体構成を示す図 エンジンマウントの断面構成を示す図 本願に係る応答性を備えたマップ制御実行時の制御構成を示す図 適応制御実行時の制御形態を示す図 マップ制御において使用するマップの生成・設定状態を示す図 マップの生成・設定時の処理フローを示す図

符号の説明

１ 能動型防振制御システム
２ 加振器
３ エンジンマウント
３１ ケース
３２ 防振ゴム
３４ 固定金具
３５ 固定具
３６ 固定軸
４０ 制御対象系の伝達経路
４１ 伝達系
Ｂ 車体
Ｃ 制御装置
Ｃ１ マップ制御部
Ｃ２ 適応制御部
Ｃ３ 制御形態選択部
Ｃ４ 周波数判定部
Ｃ５ データマップ設定部
Ｃ６ データマップ記憶部
Ｃ７ 実データ保持部
Ｃ８ 出力処理部
Ｅ エンジン
Ｓ シート
ｓ１ 回転検出器
ｓ２ ピックアップ加速度センサ
ｓ３ 電流検出器

Claims (8)

1. 制御対象であるアクチュエータと、制御量もしくは、前記アクチュエータ内の動作信号の実測定データを検出する検出器とを備え、
   各種の運転状態において、前記アクチュエータを動作させて好適な制御状態を実現可能な制御データからなるデータマップを備え、
   前記データマップから、制御時の運転状態に適合して選択される適合制御データに基づいて前記アクチュエータを動作させる動作制御データの生成方法であって、
   前記適合制御データに対する前記実測定データの偏差を求める偏差導出工程を実行するとともに、導出される前記偏差に基づいて前記適合制御データを補償する適合制御データ補償工程を実行し、補償済み適合制御データを前記動作制御データとする動作制御データの生成方法。
2. 振動発生源を備えた車両における車両振動の抑制を制御目的とし、
   前記アクチュエータが、前記振動発生源を支持するアクティブマウントに備えられる加振器であるとともに、前記検出器が車両特定部位に備えられる振動検出器もしくは前記加振器を流れる電流検出器であり、
   前記振動発生源からの周期性信号に基づいて、前記車両振動を抑制するための特定周波数帯域を特定するとともに、前記特定周波数帯域における前記適合制御データが前記データマップから選択・特定され、前記補償済み適合制御データが生成される請求項１記載の動作制御データの生成方法。
3. 前記制御対象としての前記加振器を動作させ、前記振動発生源による前記車両振動を抑制する適応制御を実行して、前記制御データが予め求められている請求項２記載の動作制御データの生成方法。
4. 前記適合制御データ補償工程を実行するに、偏差に対するフィルタ係数を設け、前記適合制御データ、前記偏差及び前記フィルタ係数に基づいて前記補償済み適合制御データを得る請求項１〜３のいずれか一項に記載の動作制御データの生成方法。
5. 前記フィルタ係数が可変である請求項４記載の動作制御データの生成方法。
6. 前記適合制御データ補償工程において、前記適合制御データを補償するに、前記フィルタ係数が０．２以下の有限値とされるとともに、前記偏差と前記フィルタ係数との乗算値に基づいて、適合制御データを補償する請求項４又は５記載の動作制御データの生成方法。
7. 前記アクチュエータに対する制御データが、アクチュエータに対する電圧振幅及びその位相、若しくは、アクチュエータに対する電流振幅及びその位相として生成される請求項１〜６のいずれか一項に記載の動作制御データの生成方法。
8. 前記請求項１〜７のいずれか一項に記載の動作制御データの生成方法により生成される前記動作制御データで前記アクチュエータを動作させる適応性を有するマップ制御方法。

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