減振裝置以及具備該減振裝置的車輛的製作方法

2023-12-10 17:05:32

專利名稱：減振裝置以及具備該減振裝置的車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種抑制所產生的振動的減振裝置，特別涉及一種提高了減振控制的 穩定性的減振裝置以及具備該減振裝置的車輛。
背景技術：
以往已知一種減振裝置，使車輛的發動機等振動產生源所產生的振動與通過勵振 單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消。作為這種以往的減振裝置，在專利文獻1中，公 開了以下的裝置使用自適應控制算法來計算與需減振振動相當的模擬振動，基於計算出 的模擬振動來生成抵消信號，基於抵消信號來通過驅動器等勵振單元在需減振位置產生抵 消振動，由加速度傳感器檢測作為所產生的抵消振動與需減振振動之間的抵消誤差而殘留 的振動，使上述自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢測出的作為抵消誤差而殘留的 振動，從而將模擬振動收斂為真值。在專利文獻1所例示的減振裝置中，認作基於發動機曲軸旋轉脈衝信號而識別出 的頻率與需減振振動的頻率一致來決定模擬振動的頻率，其它減振裝置也是基於與振動產 生源相關聯的信號來識別需減振振動的頻率以決定模擬振動的頻率，這是通例。另外，以往已知一種減振裝置，使車輛的發動機等振動產生源所產生的振動與通 過勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消。作為這種以往的減振裝置，在專利文獻 1中，公開了一種裝置，該裝置具備控制單元，其在使振動產生源所產生的振動與由勵振 單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時被輸入與上述振動相對應的頻率，產生用於抵 消從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動的抵消信號；勵振單元，其通過被輸入 該控制單元所產生的抵消信號來進行動作以在需減振位置產生抵消振動；以及振動檢測單 元，其在需減振位置檢測作為振動產生源所產生的振動與抵消振動之間的抵消誤差而殘留 的振動，其中，控制單元基於由振動檢測單元檢測出的振動來對抵消信號進行修正以減小 作為抵消誤差而殘留的振動。另外，以往已知一種減振裝置，使車輛的發動機等振動產生源所產生的振動與通 過勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消。作為這種以往的減振裝置，在專利文獻 1和專利文獻2中，公開了以下的裝置使用自適應濾波來計算與需減振振動相當的模擬振 動，基於計算出的模擬振動來通過驅動器等勵振單元在需減振位置產生抵消振動，由加速 度傳感器檢測作為所產生的抵消振動與需減振振動之間的抵消誤差而殘留的振動，反覆執 行上述自適應濾波的計算以減小所檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累積 將模擬振動和自適應濾波收斂為真值。這種進行自適應控制的減振裝置構成為使用收斂係數來對自適應濾波的計算進 行累積，該收斂係數表示每次計算使自適應濾波接近真值的程度，這是通例，利用該收斂系 數來決定自適應濾波收斂為真值的速度。關於收斂係數，如專利文獻2所例示的那樣，一般 使用固定的收斂係數。專利文獻1 :日本特開2003-202902號公報
專利文獻2 :日本特開2008-250131號公報

發明內容
_9] 發明要解決的問題然而，上述以往的減振裝置存在以下的問題。首先，存在第一問題。即，例如，基於發動機曲軸旋轉脈衝信號、發動機的點火脈衝 信號等與振動產生源相關聯的信號識別出的頻率未必一定與需減振振動的頻率一致，而且 會由於在取入脈衝信號時由於採樣而產生誤差、或者在識別頻率時的運算中產生離散化誤 差等各種理由，而使得有時需減振振動的實際頻率與識別出的頻率不一致。當需減振振動 的實際頻率與識別出的頻率不同時，需減振振動的相位與模擬振動的相位之間的相位差會 漸漸變大，隨著相位差的增大，作為抵消誤差的振動增加而自適應控制算法的自適應性降 低，從而有損減振性和控制的穩定性。除上述第一問題外還存在第二問題。即，在由勵振單元產生的振動中，根據從勵振 單元至需減振位置的振動傳遞路徑上的傳遞特性的不同，在傳遞至需減振位置的過程中其 振幅或相位是變化的，根據設置勵振單元的位置，有時存在由勵振單元產生的振動在傳遞 至需減振位置之前會大幅衰減這樣的難以傳遞振動的低靈敏度區域。在該低靈敏度區域 中，通過勵振單元的勵振而得到的減振效果降低，通過勵振單元在需減振位置產生的抵消 振動變小，該抵消振動與需減振位置的振動之間的抵消誤差始終無法彌補，因此在以往的 減振裝置中，使由勵振單元產生的振動持續增加。當陷入該狀態時，有時會使其它部位上的 振動受到壞影響，而且在該狀態下，當頻率推移而脫離低靈敏度區域時，會在需減振位置上 施加所需以上的大的抵消振動，從而不僅有損減振的穩定性，而且最糟的情況下會使控制 陷入發散狀態。除上述問題以外還存在第三問題。即，在如以往那樣收斂係數始終固定的減振裝 置中，例如，需減振振動根據發動機的轉速、加速踏板開度而變化，在需要與該變化對應地 大幅改變產生的抵消振動時，自適應濾波的收斂變慢而響應性降低，而無法發揮出期望的 減振效果。另外，在由於需減振振動微小變化等而無需大幅改變產生的抵消振動時，自適應 濾波的收斂快而動作變大，從而招致過度變化等問題而有損減振控制的穩定性。第一發明是著眼於第一問題而完成的，其目的在於提供一種即使在將需減振振動 的頻率錯誤地識別成與實際頻率不同的頻率的情況下也使模擬振動的頻率與需減振振動 的頻率一致來提高自適應控制算法的自適應性、從而提高減振性和穩定性的減振裝置以及 具備該減振裝置的車輛。第二發明是著眼於第二問題而完成的，其目的在於提供一種解除由於通過勵振單 元的勵振得到的減振效果低的低靈敏度區域而有損減振的穩定性的問題、從而提高減振的 穩定性的減振裝置以及具備該減振裝置的車輛。第三發明是著眼於第三問題而完成的，其目的在於提供一種在需要或無需由於需 減振振動的顯著變化而大幅改變所產生的抵消振動時、或者有時需要有時不需要的情況下 也適當地與其對應地提高減振控制的響應性或穩定性的減振裝置以及具備該減振裝置的 車輛。用於解決問題的方案
第一發明為了達到上述目的而採取了下面的手段。即，第一發明所涉及的減振裝 置在使振動產生源所產生的振動與通過勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時， 使用自適應控制算法來計算抵消從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的 模擬振動，基於計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在需減振位置產生上述抵消振動， 檢測作為所產生的抵消振動與從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動之間的抵 消誤差而殘留的振動，使上述自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢測出的作為抵消 誤差而殘留的振動，該減振裝置的特徵在於，具備頻率識別單元，其基於與上述振動產生 源所產生的振動相關聯的信號來識別上述需減振位置處的振動的頻率，以作為上述模擬振 動的頻率的基礎；相位差確定單元，其檢測上述需減振位置處的作為抵消誤差而殘留的振 動，確定該作為抵消誤差而殘留的振動的相位，從而確定所確定的作為抵消誤差而殘留的 振動的相位與基於上述模擬振動在需減振位置處產生的抵消振動的相位之間的相位差；以 及頻率校正單元，其基於由上述相位差確定單元確定出的相位差，朝向使該相位差消失的 方向對由上述頻率識別單元識別出的頻率進行校正。根據該結構，實施以下的減振控制利用頻率識別單元基於與振動產生源所產生 的振動相關聯的信號來識別從振動產生源傳遞至需減振位置處的振動的頻率，將識別出的 頻率作為抵消從振動產生源傳遞至需減振位置的振動所需的模擬振動的頻率的基礎，使用 自適應算法來計算模擬振動，基於計算出的模擬振動來通過勵振單元在需減振位置處產生 抵消振動，檢測作為所產生的抵消振動與需減振位置處的振動之間的抵消誤差而殘留的振 動，使自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動。在 實施該減振控制時，相位差確定單元檢測需減振位置處的作為抵消誤差而殘留的振動來確 定作為抵消誤差而殘留的振動的相位，從而確定所確定出的作為抵消誤差而殘留的振動的 相位與基於上述模擬振動在需減振位置處產生的抵消振動的相位之間的相位差，由頻率校 正單元根據所確定出的相位差來朝向使相位差消失的方向對由頻率識別單元識別出的頻 率進行校正，因此即使在將從振動產生源傳遞至需減振位置的振動的頻率錯誤地識別成與 實際頻率不同的頻率的情況下，也能夠使模擬振動的頻率與從振動產生源傳遞至需減振位 置的振動的頻率一致，來提高自適應控制算法的自適應性，從而提高減振性和穩定性。特別是在對汽車的發動機所產生的振動進行減振的情況下，發動機轉速隨著加速 踏板操作而顯著變化，隨著轉速的變化振動的頻率變動激烈，減振控制較為困難，但是在本 實施方式中，對識別出的頻率進行校正，因此即使振動的頻率變動激烈也能夠進行追蹤，在 這一點上是有效的。為了無損於減振控制的穩定性地提高減振性，優選的是，在由上述相位差確定單 元確定出的相位差存在時，上述頻率校正單元使用不超過預先設定的每次校正的上限校正 量的校正量來對由上述頻率識別單元識別出的頻率進行校正。為了迅速且適當地實施頻率校正，期望上述頻率校正單元使用與上述相位差確定 單元確定出的相位差的偏移量相應的大小的校正量對由上述頻率識別單元識別出的頻率 進行校正。為了能夠省略運算、且防止實施缺乏效果的頻率校正，在由上述相位差確定單元 確定出的相位差的偏移量大於預先設定的閾值時，上述頻率校正單元對由上述頻率識別單 元識別出的頻率實施校正，在上述相位差的偏移量小於或等於上述閾值時，上述頻率校正單元不對上述識別出的頻率實施校正，這是有效的。為了對乘客提供舒適的乘坐心情，列舉出了使車輛具備上述減振裝置的情況。第二發明為了達到上述目的而採取了下面的手段。即，第二發明所涉及的減振裝置具備控制單元，其在使振動產生源所產生的振動與由勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時被輸入與上述振動相對應的頻率，產生用於抵消從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動的抵消信號；勵振單元，其通過被輸入該控制單元所產生的抵消信號來進行動作以在上述需減振位置產生抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述控制單元基於由上述振動檢測單元檢測出的振動來對上述抵消信號進行修正以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，該減振裝置的特徵在於，設置存儲單元和靈敏度判斷單元，該存儲單元將從上述勵振單元至上述需減振位置的振動傳遞路徑上的傳遞特 性與頻率相關聯地存儲為靈敏度信息，該靈敏度判斷單元基於上述靈敏度信息來判斷當前頻率是否處於難以傳遞由上述勵振單元產生的振動的低靈敏度區域，在上述靈敏度判斷單元判斷為當前頻率處於低靈敏度區域的情況下，上述控制單元朝向抑制由上述勵振單元產生的抵消振動的方向對上述抵消信號進行修正。若構成為這種結構，將從勵振單元至需減振位置的振動傳遞路徑上的傳遞特性與頻率相關聯地存儲為靈敏度信息，當基於該靈敏度信息判斷為當前頻率位於難以傳遞由勵振單元產生的振動的低靈敏度區域時，朝向抑制由勵振單元產生的抵消振動的方向對抵消信號進行修正，因此在通過勵振單元的勵振得到的減振效果低的低靈敏度區域中，由勵振單元產生的振動被抑制，以防止使其它部位上的振動受到壞影響、或者在脫離低靈敏度區域的情況下施加所需以上的大的抵消振動，從而能夠解除由於低靈敏度區域而產生的問題，提聞減振穩定性。特別是，為了高效判斷當前頻率是否處於低靈敏度區域，優選的是，上述靈敏度判斷單元基於上述靈敏度信息，在作為與當前頻率相關聯的振動傳遞路徑上的傳遞特性之一的振幅成分的傳遞度低於預定的第一閾值的情況下判斷為當前頻率處於上述低靈敏度區域。為了有效防止由於是否處於低靈敏度區域的判斷結果頻繁改變而使控制變得不穩定，期望上述靈敏度判斷單元基於上述靈敏度信息，在作為與當前頻率相關聯的振動傳遞路徑上的傳遞特性之一的振幅成分的傳遞度高於第二閾值的情況下，判斷為當前頻率未處於上述低靈敏度區域，其中，該第二閾值是高於上述第一閾值的傳遞度，在上述第一閾值與上述第二閾值之間設置有不改變判斷結果的不變區域，在上述靈敏度判斷單元判斷為當前頻率值未處於低靈敏度區域的情況下，上述控制單元不對上述抵消信號進行修正。為了利用防止由於流通極大的減振電流指令而導致的問題的機構實現上述判斷，優選的是，上述抵消信號是減振電流指令，該減振裝置還具備電流超限檢測單元，該電流超限檢測單元根據上述頻率導出預定的電流上限值，在上述減振電流指令的峰值電流值超過上述電流上限值的情況下對上述控制單元輸入電流超上限信號，上述控制單元構成為接收上述電流超上限信號的輸入來對上述減振電流指令進行限制，在上述靈敏度判斷單元判斷為當前頻率處於低靈敏度區域的情況下，上述電流超限檢測單元朝向限制上述減振電流指令的方向對上述電流上限值進行修正。
上述減振控制裝載於車輛上，特別能夠適當地應用於對從發動機產生的振動進行減振。第三發明為了達到上述目的而採取了下面的手段。即，第三發明所涉及的減振裝置具備模擬振動計算單元，其在使振動產生源所產生的振動與通過勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時，使用自適應濾波來計算抵消從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的模擬振動；抵消振動產生指令單元，其基於由上述模擬振動計算單元計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在上述需減振位置產生上述抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述模擬振動計算單元基於由上述振動檢測單元檢測出的振動和決定上述自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數來反覆執行上述自適應濾波的計算以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累積使模擬振動和自適應 濾波收斂為真值，該減振裝置的特徵在於，還具備偏差信息獲取單元，其獲取偏差信息，該偏差信息對應於從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動與基於上述模擬振動在上述需減振位置產生的抵消振動之間的偏差；以及收斂係數變更單元，其基於由上述偏差信息獲取單元獲取到的偏差信息來變更上述收斂係數，使得隨著上述偏差的增加來加快上述自適應濾波收斂的速度。根據該結構，實施以下的減振控制由模擬振動計算單元使用自適應濾波來計算抵消從振動產生源傳遞至需減振位置的振動所需的模擬振動，基於計算出的模擬振動，由抵消振動產生指令單元通過勵振單元在需減振位置產生抵消振動，由振動檢測單元在需減振位置檢測作為振動產生源所產生的振動與抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，由模擬振動計算單元基於檢測出的振動和決定自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數來計算自適應濾波以減小作為抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累積使模擬振動和自適應濾波收斂為真值。在這種情況下，在需要對應於需減振振動的變化大幅改變抵消振動時，作為抵消誤差而殘留的振動與基於模擬振動在需減振位置處產生的抵消振動之間的偏差變大，著眼於這一點，由偏差/[目息獲取單兀獲取與上述偏差對應的偏差/[目息，基於獲取到的偏差信息，由收斂係數變更單元對收斂係數進行變更，使得隨著偏差的增加來加快自適應濾波波進行收斂的速度，因此，在需要大幅改變在需減振位置處產生的抵消振動時加快自適應濾波收斂的速度來提高響應，從而能夠提高減振控制的響應性。另外，本發明所涉及的減振裝置具備模擬振動計算單元，其在使振動產生源所產生的振動與通過勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時，使用自適應濾波來計算抵消從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的模擬振動；抵消振動產生指令單元，其基於由上述模擬振動計算單元計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在上述需減振位置產生上述抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述模擬振動計算單元基於由上述振動檢測單元檢測出的振動和決定上述自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數來反覆執行上述自適應濾波的計算以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動， 通過計算的累積使模擬振動和自適應濾波收斂為真值，該減振裝置的特徵在於，還具備偏差信息獲取單元，其獲取偏差信息，該偏差信息對應於從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動與基於上述模擬振動在上述需減振位置產生的抵消振動之間的偏差；以及收斂係數變更單元，其基於由上述偏差信息獲取單元獲取到的偏差信息來變更上述收斂係數，使得隨著上述偏差的減少來減慢上述自適應濾波收斂的速度。根據該結構，在無需對應於需減振振動的變化大幅改變抵消振動時，作為抵消誤差而殘留的振動與基於模擬振動在需減振位置處產生的抵消振動之間的偏差變小，著眼於這一點，由偏差 目息獲取單兀獲取與上述偏差對應的偏差 目息，基於獲取到的偏差 目息，由收斂係數變更單元對收斂係數進行變更，使得隨著偏差的減小來減慢自適應濾波波進行收斂的速度，因此，在無需大幅改變需勵振的抵消振動時降低自適應濾波收斂的速度來減小抵消振動的動作，從而能夠提高減振控制的穩定性。 並且，本發明所涉及的減振裝置具備模擬振動計算單元，其在使振動產生源所產生的振動與通過勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時，使用自適應濾波來計算抵消從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的模擬振動；抵消振動產生指令單元，其基於由上述模擬振動計算單元計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在上述需減振位置產生上述抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述模擬振動計算單元基於由上述振動檢測單元檢測出的振動和決定上述自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數來反覆執行上述自適應濾波的計算以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累積使模擬振動和自適應濾波收斂為真值，該減振裝置的特徵在於，還具備偏差信息獲取單元，其獲取偏差信息，該偏差信息對應於從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動與基於上述模擬振動在上述需減振位置產生的抵消振動之間的偏差；以及收斂係數變更單元，其基於由上述偏差信息獲取單元獲取到的偏差信息來變更上述收斂係數，使得隨著上述偏差的增加來加快上述自適應濾波收斂的速度，隨著上述偏差的減少來減慢上述自適應濾波收斂的速度。根據該結構，在需要對應於需減振振動的變化大幅改變抵消振動時，作為抵消誤差而殘留的振動與基於模擬振動在需減振位置處產生的抵消振動之間的偏差變大，在無需大幅改變抵消振動時上述偏差減小，著眼於這一點，由偏差信息獲取單元獲取與上述偏差對應的偏差信息，基於獲取到的偏差信息，由收斂係數變更單元對收斂係數進行變更，使得隨著偏差的增加來加快自適應濾波波進行收斂的速度，隨著偏差的減少來減慢自適應濾波波進行收斂的速度，因此，在需要大幅改變在需減振位置處產生的抵消振動時加快自適應濾波收斂的速度來提高響應，從而能夠提高減振控制的響應性。而且，在無需大幅改變需勵振的抵消振動時降低自適應濾波收斂的速度來減小抵消振動的動作，從而能夠提高減振控制的穩定性。因而，在需要或無需大幅改變所產生的抵消振動的時刻混合存在的情況下能夠適當地實施減振控制。作為實現使用了與上述偏差對應的偏差信息的減振的具體結構，可以列舉出上述偏差信息獲取單元獲取勵振力振幅成分來作為與上述偏差相對應的偏差信息，該勵振力振幅成分與基於上述模擬振動在需減振位置產生的抵消振動的振幅值對應，上述收斂係數變更單元根據由上述偏差信息獲取單元獲取到的勵振力振幅成分來變更上述收斂係數。作為實現使用了與上述偏差對應的偏差信息的減振的具體結構，可以列舉出上述偏差信息獲取單元獲取由上述振動檢測單元檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動的振幅成分來作為與上述偏差相對應的偏差信息，上述收斂係數變更單元根據由上述偏差信息獲取單元獲取到的作為抵消誤差而殘留的振動的振幅成分來變更上述收斂係數。作為實現使用了與上述偏差對應的偏差信息的減振的具體結構，可以列舉出上述偏差信息基於與上述振動產生源所產生的振動相關聯的信號獲取上述需減振位置處的振動的頻率變化量來作為與上述偏差相對應的偏差信息，上述收斂係數變更單元根據由上述偏差信息獲取單元獲取到的頻率變化量來變更上述收斂係數。作為實現使用了與上述偏差對應的偏差信息的減振的具體結構，可以列舉出上述偏差信息獲取單元獲取上述作為抵消誤差而殘留的振動的相位與基於上述模擬振動在需減振位置處產生的振動的相位之間的相位差來作為與上述偏差相對應的偏差信息，上述收斂係數變更單元根據由上述偏差信息獲取單元獲取到的相位差來變更上述收斂係數。為了對乘客提供舒適的乘坐心情，列舉出了使車輛具備上述減振裝置的情況。發明的效果根據第一發明，即使在將需減振振動的頻率錯誤地識別成與實際頻率不同的頻率的情況下也能夠使模擬振動的頻率與需減振振動的頻率一致來提高自適應控制算法的自適應性，從而提高減振性和穩定性。根據第二發明，能夠防止由於通過勵振單元的振動而使其它部位上的振動受到壞影響或在當前頻率脫離低靈敏度區域的情況下施加所需以上的大的抵消振動的情況，解除由於低靈敏度區域而產生的問題，從而提高減振穩定性。根據第三發明，能夠不會被是否需要根據需減振振動的顯著變化而大幅改變所產生的抵消振動左右而提高減振控制的響應性或穩定性。
因而，根據該第一發明、第二發明以及第三發明，能夠提供提高了減振控制的穩定性的減振裝置。


圖I是第一實施方式的減振裝置的概要整體示意圖。圖2是該實施方式所涉及的控制單元的結構和功能的概要框圖。圖3是該實施方式所涉及的控制單元的結構的詳細框圖。圖4是表示該實施方式所涉及的頻率校正量計算部所執行的頻率校正計算處理例程的流程圖。
圖5是涉及到從勵振單元傳遞至需減振位置的振動的說明圖。圖6是涉及到作為從振動產生源傳遞至需減振位置的振動與抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動的說明圖。圖7是涉及到需減振位置處的振動的頻率與對該振動進行模擬而得到的模擬振動的頻率之間存在差的情況下所產生的相位差的說明圖。圖8是有別於第一實施方式的實施方式的控制單元的結構的詳細框圖。圖9是將第二實施方式的減振裝置應用於車輛上的示意結構圖。圖10是構成該減振裝置的具備線性驅動器的勵振單元的示意結構圖。圖11是表示該實施方式中涉及到減振控制的結構的框圖。圖12是表示從勵振單元至需減振位置的振動傳遞路徑上的傳遞特性的示意圖。圖13是表示在該實施方式中電流鉗位表中設定的上限值以及導出該上限值的概念的圖。圖14是第三實施方式的控制單元的結構以及功能的概要框圖。圖15是詳細地表示該實施方式所涉及的控制單元的結構的框圖。圖16是表示抵消振動的振幅值與根據該振幅值進行變更的收斂係數之間的關係的圖。 圖17是詳細地表示第四實施方式的控制單元的結構的框圖。圖18是詳細地表示第五實施方式的控制單元的結構的框圖。圖19是詳細地表示第六實施方式的控制單元的結構的框圖。
具體實施例方式下面，參照圖f圖7來說明第一實施方式的減振裝置。第一實施方式與第一發明相對應。如圖I所示，第一實施方式的減振裝置裝載於汽車等車輛，該減振裝置具有加速度傳感器等振動檢測單元1，其設置於坐席St等需減振位置POS ;勵振單元2，其使用了線性驅動器，該線性驅動器通過使具有規定質量的輔助質量2a振動來產生振動Vi2 ；以及控制單元3，其被輸入作為振動產生源gn的發動機的點火脈衝信號和來自振動檢測單元I的檢測信號，使勵振單元2所產生的振動Vi2傳遞至需減振位置pos，由此使需減振位置pos處產生抵消振動Vi4,該減振裝置使通過安裝機gnm裝載在車體架frm上的發動機等振動產生源gn所產生的振動Vi3與通過勵振單元2產生的抵消振動Vi4在需減振位置pos相抵消來降低需減振位置pos處的振動。如圖2所示，控制單元3為了在需減振位置pos處產生可靠地抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3的抵消振動Vi4，使用自適應算法計算出對從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3進行模擬後得到的模擬振動Vi3』，基於計算出的模擬振動Vi3』來通過勵振單元2在需減振位置pos產生抵消振動Vi4。另外,控制單元3進行以下的減振控制利用振動檢測單元I檢測出作為從勵振單元2傳遞至需減振位置pos的抵消振動Vi4與振動Vi3之間的抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，使自適應算法進行學習自適應以減小檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，從而將模擬振動收斂為真值。在本實施方式中，抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3所需的模擬振動是對振動Vi3進行模擬後得到的模擬振動Vi3』，但是也可以不對該振動Vi3進行模擬，而直接對從勵振單元2傳遞至需減振位置pos的抵消振動Vi4進行模擬。執行利用該自適應控制的減振控制的控制單元3如圖2所示那樣具有頻率識別單元31、模擬振動計算單元32以及抵消信號生成單元33。頻率識別單元31基於與由振動產生源gn產生的振動Vil相關聯的信號來識別需減振位置pos處的振動的頻率。所識別出的頻率在利用模擬振動計算單元32計算模擬振動時被用作模擬振動的頻率的基礎。在本實施方式中，從ECU等輸入作為與由振動產生源gn產生的振動Vil相關聯的振動的發動機的點火脈衝信號。當然，例如也可以使用來自檢測發動機曲軸的轉速的傳感器的檢測脈衝信號等其它信號來代替發動機的點火脈衝信號。模擬振動計算單元32在將由頻率識別單元31識別出的頻率採用為模擬振動的頻率的基礎上利用自適應算法來計算模擬振動，並且使自適應算法進行學習以減小振動檢測單元I所輸入的作為抵消誤差而殘留的振動。具體地說，模擬振動計算單元32具有模擬振動計算部32a和學習自適應部32b。模擬振動計算部32a對與由頻率識別單元31識別出的頻率相等的頻率的基準波實施使用了自適應濾波32f的濾波處理，從而使基準波的振幅和相位發生變化來計算模擬振動。學習自適應部32b對自適應濾波32f進行逐次更新以使振動檢測單元I所輸入的作為抵消誤差而殘留的振動消失。抵消信號生成單元33生成抵消信號，該抵消信號是基於由模擬振動計算單元32計算出的模擬振動而通過勵振單元2在需減振位置pos處產生抵消振動Vi4的指令。當由抵消信號生成單元33生成的抵消信號被輸入勵振單元2時，勵振單元2在需減振位置pos處產生抵消振動Vi4。在生成該抵消信號時，如圖5所示，只要對從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3施加將該振動Vi3變為反波形後得到的振動-Vi3即可，但是由勵、振單元2產生的振動Vi2在傳遞至需減振位置pos的過程中振幅或相位會發生變化，因此需要考慮該變化來使勵振單元2產生振動Vi2以在需減振位置pos處施加抵消振動Vi4。具體地說，預先將使從勵振單元2傳遞至需減振位置pos的振動的振幅和相位變化的振動傳遞函數G的反傳遞函數存儲在反傳遞函數存儲部33a中，向將對需減振位置pos處的振動Vi3進行模擬後得到的模擬振動Vi3』變為反波形後得到的振動添加反傳遞函數來計算抵消振動Vi2。在此，將反傳遞函數的振幅成分設為1/G、將相位成分設為P來存儲到反傳遞函數存儲部33a中。此外，將使從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動的振幅或相位變化的振動傳遞函數示為G』。針對上述結構，在本實施方式中，如圖2所示，還具備相位差確定單元34和識別頻率校正單元35。如圖6所示，相位差確定單元34檢測需減振位置pos處的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)來確定檢測出的振動的相位Φ，從而即時地確定所確定出的需減振位置pos處的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)的相位φ與基於模擬振動Vi3』在需減振位置pos產生的抵消振動Vi4的相位之間的相位差Δφ(=φ_φ』)。相位φ和相位φ』以ω t (= Θ )為基準。具體地說，如圖2所示,相位差確定單元34具有即時相位確定部34a、模擬振動相位確定部34b、相位差確定部34c。即時相位確定部34a基於由振動檢測單元I檢測出的振動來即時地確定該振動的相位。模擬振動相位確定部34b參照模擬振動計算部32a中的計算結果來確定模擬振動的相位。相位差確定部34c確定由即時相位確定部34a確定出的需減振位置pos處的振動的相位與由模擬振動相位確定部34b確定出的模擬振動的相位之間的相位差。頻率校正單元35基於由相位差確定單元34確定出的相位差朝向使相位差消失的方向對由頻率識別單元31識別出的頻率進行校正，頻率校正單元35具有上限校正量存儲部35a和不敏感帶存儲部35b。頻率校正單元35構成為以下結構在由相位差確定單元34確定出的相位差存在時，使用不超過預先存儲在上限校正量存儲部35a中的每次校正的上限校正量的校正量來實施頻率校正，或者，在相位差的偏移量大於預先存儲在不敏感帶存儲部35b中的閾值時實施頻率校正，在相位差的偏移量小於或等於閾值時不實施頻率校正。將實現這種控制單元3的具體控制塊在圖3中示出來進行說明。
如圖3所示，作為頻率識別單元31的頻率檢測部41基於所輸入的發動機脈衝信號來識別需減振位置pos處的振動的頻率f。將識別出的頻率f輸入基本電角度計算部42來計算基本電角度Θ。將計算出的基本電角度Θ輸入基準波生成部43來生成作為基準波的基準正弦波sin Θ和基準餘弦波cos Θ。這些基準波是控制單元3的信號處理中的波形的振幅和相位等的基準。作為加速度傳感器的振動檢測單元I所檢測出的需減振位置pos處的振動中除振動產生源gn所產生的振動以外還包含其它振動，因此，通過對振動檢測單元I的輸出信號實施僅取出頻率檢測部41所識別出的頻率f成分的信號的BPF (帶通濾波)44來僅將振動產生源gn所產生的振動檢測為振動信號。為了對該振動信號進行模擬，將振動信號假設為Asin(0+q))、θ =αη，利用下面的式子。首先，若使用積化和差定理來表示使振動信號Asin(0+Cp)與sin Θ相乘後的結
果，則能夠變形為
Asin(0-i-cp)xsin0=(-A/2)(cos(20+(p)-coscp)。若使該式子乘以2，則變為
2i\sin(0+(p)xsin0=i\cos(p—Acos(20+(p)。當使用收斂係數μ對該式子進行積分時，右邊第二項AcOS(20+(p)的積分變為(μΑ/2ω)5 η(2θ+φ)，若將μ設定為與A相比非常小的值，則振幅小且為周期函數的積分，因此能夠忽視(μΑ/2ω)8 η(2θ+φ),從而使右邊整體收斂為具有接近真值A的值Α』的振幅成分和接近真值φ的值φ 』的相位成分的A』 cosqj 』。同樣地，若使用積化和差定理來表示使振動信號Asin(0+(p)與cos θ相乘後的
結果，則能夠變形為
A s i .η (Θ+φ) X CO s Θ=(A / 2) (s i .η (2 Θ+φ)+s j n q))。若使該式子乘以2，則變為
2Asin(0+9)xcos0=Asinf+Asin(20+9)t,當使用收斂係數μ對該式子進行積分時，右邊第二項Asin(20+(p)的積分也與上述同樣地為周期函數的積分，因此能夠忽視，從而使右邊整體收斂為具有接近真值A的值A』的振幅成分和接近真值φ的值φ的相位成分的A’sinip』。若使用和差化積定理來表示使如上求出的A/costp』和A’sinq)』分別乘以sin θ
和COS0並相加後的結果，則為
3 ηθχ/Vcos(|)』+cos0x A’sin(|)』=/Vsin0xcos(j)5+A』cos0xsjn(p』=A’sin(0-丨-φ，)。因而，通過對振動信號實施上述運算，能夠計算出對振動信號Asin(0+q>)進行模擬後得到的模擬振動A’sm(0+ipD。該A』cos(p』和A’simp』是所謂的自適應控制中的自適應濾波，為了利用振動信號的輸入使模擬振動的振幅A』和相位φ』收斂為作為真值的振幅A和相位φ而進行自適應。另外，自適應濾波通過在使基準波與自適應濾波相乘後相加來變形為模擬振動，因此可以說表示出了模擬振動與基準波之間的振幅差和相位差。如圖3所示，構成有模擬振動計算單元32，以使用上述運算處理來基于振動信號Asin(0+tp)—邊使自適應濾波32f進行學習更新一邊計算模擬振動。S卩，乘法運算器45使振動信號Asin(θ+φ)與收斂係數2μ相乘。乘法運算器46、47分別使乘法運算器45中的乘法運算結果乘以從基準波生成部43輸出的基準正弦波Sine和基準餘弦波cos Θ並輸出至積分器48、49。積分器48、49對來自乘法運算器46、47的輸出進行積分，輸出作為表示模擬振動與基準波之間的振幅差和相位差的自適應濾波32f的A』coscp』和A’sincp』。若在使該自適應濾波32f分別乘以基準正弦波sin Θ和基準餘弦波cos Θ之後進行相加，則如上所述變為模擬振動八』5丨11(0+中』)，但是在本實施方式中，在與自適應濾波32f相乘之前生成添加了振幅成分和相位成分的反傳遞函數後的基準波。當然，也可以在計算出模擬振動之後添加振幅成分和相位成分的反傳遞函數。具體地說，在本實施方式 中，反傳遞函數振幅設定部53預先存儲有與頻率相對應的反傳遞函數的振幅成分，通過輸入識別出的頻率f來確定反傳遞函數的振幅成分1/G。同樣地，反傳遞函數相位設定部50預先存儲有與頻率相對應的反傳遞函數的相位成分，通過輸入所識別出的頻率f來確定反傳遞函數的相位成分P。所確定出的相位成分P和基本電角度Θ經加法運算器51進行加法運算後被輸入到振蕩器52。振蕩器52生成添加了反傳遞函數的相位成分P的正弦波sin( θ +P)和餘弦波cos ( θ +P)。乘法運算器54、55使所生成的正弦波sin( θ +P)和餘弦波cos ( θ +P)分別乘以由反傳遞函數振幅設定部53確定出的反傳遞函數的振幅成分1/G，來生成添加了振幅和相位的反傳遞函數後的基準波。利用乘法運算器56、57使通過該乘法運算器54、55生成的添加了振幅和相位的反傳遞函數後的基準波(1/G)sin(0+P)和(1/G)COS(0+P)分別與作為上述自適應濾波32f的A』cos(fT和A’sinq^相乘。當利用加法運算器58使乘法運算器56,57的乘法運算結果相加、並利用乘法運算器59使相加後的結果乘以-I時，生成指令產生抵消振動[-(A7G)sin(e+(p』+P)]的抵消信號，從而由勵振單元2施加[-(A7G)sin(0+(p』+P)]的抵消振動。除了進行使用了上述自適應控制的減振控制的結構以外，還具有構成相位差確定單元34的即時相位確定部34a、模擬振動相位確定部34b以及相位差確定部34c、構成頻率校正單元35的頻率校正量計算部68。通過振動檢測單元I檢測出的振動信號Asin(0+(p)輸入到構成相位差確定單元34的即時相位確定部34a來即時地確定其相位φ。具體地說，首先，在除法運算器60a中使振動信號Asin(0+(p)除以由實時振幅檢測部60檢測出的振幅A，得到振幅I的sin(0+9)u振幅I的正弦波sine的半周期(Tji的積分值為(-COS π )-(-COS0) = (1)-(-1) =2，其平均值為(Γ π的均值、即2/ π，實時振幅檢測部60利用了這一點，當輸入振動信號Asin(e+(p)時,該實時振幅檢測部60對其施加絕對值處理，使其經由去除雙倍頻率成分的陷波濾波，並利用LPF (低通濾波)去除脈衝成分後乘以2/ π，由此即時獲取振幅A。乘法運算器61、62使作為除法運算器60a的除法運算結果的sin(θ+φ)分別與2sin Θ和2COS Θ相乘，利用積化和差定理得到COS(p_COS(20+q>)和sin(p+sin(20+(p；K對作為乘法運算器61的運算結果的cos(p-cos(20+(p)實施去除雙倍頻率成分的陷波處理63，利用LPF (低通濾波)處理65去除脈衝成分來得到C0S(p。同樣地，對作為乘法運算器62的運算結果的sin(p+sin(20+(p)實施去除雙倍頻率成分的陷波處理64，利用LPF (低通濾波)處理66去除脈衝成分來得到Sintp。這樣，即時相位確定部34a即時地確定出具有振動信號Asin(0+(p)的相位成分的COStp和sintp。作為上述的自適應濾波32f的A』cosq)』和A’sinq)』具有模擬振動的相位成分，因此構成相位差確定單元34的模擬振動相位確定部34b為了直接對其利用而將自適應濾波32f輸入至相位差確定部34c。構成相位差確定單元34的相位差確定部34c基於由即時相位確定部34a確定出的COSip和SiiKp以及作為自適應濾波32f的iVcosq)』和A’sinq)』來確定相位差。具體地說，該相位φ和相位表示以共用的基本電角度θ為基準的相位偏移，因此在模擬振動的相位與需減振位置pos處的振動的相位一致的情況下φ與φ』相等。因而，將相位差Δφ定義為φ_φ』，利用以下面的式子計算出的相位差的正弦成分α和餘弦成分β來表述相位差。正弦成分a = A，sin(cp—(p，)= A，(sin(pcos(p，-costpsin(p，)=s η φ (A5 c o s (!) - c o s (p (A5 s i η φ3)餘弦成分 β = A，cos((p-q)，)= A，(cos(pcos(p，+sin(psintp，)=coscp( A5COSip5 )+8 ηφ( A5Sinip5)如圖7的(a)所示，在對需減振位置pos處的振動Vi3的頻率進行模擬的模擬振動Vi3』的頻率低於該振動Vi3的頻率時，正弦成分α沿正方向增加固定的變化量，如圖7的(b)所示，在對需減振位置pos處的振動Vi3的頻率進行模擬的模擬振動Vi3』的頻率高於該振動Vi3的頻率時，正弦成分α沿負方向減少固定的變化量。上述的自適應控制算法在相位差Δφ超過了 ±60度的範圍的情況下辨別出控制發散而無法進行減振的情況，因此在餘弦成分β > O的條件下能夠根據正弦成分α的符號判斷出Δφ是快還是慢，並能夠根據正弦成分α的大小來掌握相位差Δφ的偏移量。如圖3所示，構成頻率校正單元35的頻率校正量計算部68基於由相位差確定部34c確定出的正弦成分α來計算頻率校正量Af並輸出至加法運算器69，由加法運算器69使該頻率校正量Λ f與由頻率檢測部41識別出的頻率f相加，由此對識別出的頻率f進行校正。如圖4所示，校正量計算部68判斷正弦成分α的大小是否小於或等於存儲在不敏感帶存儲部35b中的閾值(Al)，在判斷為小於或等於閾值的情況下(Al 是」)，使頻率校正量Af=0(A6)。另一方面，在判斷為不是小於或等於閾值的情況下(Al 否」)，獲取存儲在上限校正量存儲部35a中的每次校正的上限校正量、即固定值的步進S(S>0) (A2)，判斷正弦成分α的符號是正還是負(A3)。在判斷為α的符號為正的情況下的「是」)，使頻 率校正量八€為步進3、8卩、使Af為正值(Α4)。另一方面，在判斷為α的符號為負的情況下(A3 否」)，使頻率校正量Af為負(-)步進S、g卩、使Af為負值(A5)，從而朝向使相位差Δφ消失的方向對識別出的頻率f進行校正如上，第一實施方式所涉及的減振裝置在使振動產生源gn所產生的振動Vi3與通過勵振單元2產生的抵消振動Vi4在需減振位置pos相抵消時，使用自適應控制算法來計算抵消從振動產生源傳遞至需減振位置pos的振動Vi3所需的模擬振動Vi3』，基於所計算出的模擬振動Vi3』來通過勵振單元2在需減振位置pos產生抵消振動Vi4，檢測作為所產生的抵消振動Vi4與從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3之間的抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，使自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，該減振裝置的特徵在於，具備頻率識別單元31，其基於與由振動產生源gn產生的振動Vil相關聯的信號來識別需減振位置pos處的振動Vi3的頻率f，以作為模擬振動Vi3』的頻率的基礎；相位差確定單元34，其檢測需減振位置pos處的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，確定作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)的相位中，從而確定所確定出的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)的相位φ與基於模擬振動Vi3』在需減振位置pos處產生的抵消振動Vi4的相位之間的相位差Δφ以及頻率校正單元31，其基於由相位差確定單元34確定出的相位差Δφ，朝向使相位差Δφ消失的方向對由頻率識別單元31識別出的頻率f進行校正。根據第一實施方式，實施以下的減振控制利用頻率識別單元31基於與振動產生源gn所產生的振動Vil相關聯的信號來識別從振動產生源gn傳遞至需減振位置POS的振動Vi3的頻率f,將識別出的頻率f作為抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3所需的模擬振動Vi3』的頻率的基礎，使用自適應控制算法來計算模擬振動Vi3』，基於所計算出的模擬振動Vi3』來通過勵振單元2在需減振位置pos處產生抵消振動Vi4,檢測作為所產生的抵消振動Vi4與從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3之間的抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，使自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)。在實施該減振控制時，相位差確定單元34檢測需減振位置pos處的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)來確定作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)的相位φ，從而確定所確定出的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)的相位Cp與基於上述模擬振動Vi3』在需減振位置pos處產生的抵消振動Vi4的相位φ』之間的相位差Δφ(=φ_φ』)，由頻率校正單元35根據所確定出的相位差Δφ來朝向使相位差Δφ消失的方向對由頻率識別單元31識別出的頻率f進行校正，因此即使在將從振動產生源gn傳遞至需減振位置POS的振動Vi3的頻率錯誤地識別成與實際頻率不同的頻率的情況下，也能夠使模擬振動Vi3』的頻率與從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3的頻率一致，來提高自適應控制算法的自適應性，從而提高減振性和穩定性。特別是在對汽車的發動機所產生的振動進行減振的情況下，發動機轉速隨著加速踏板操作而顯著變化，隨著轉速的變化振動的頻率激烈變動，減振控制較為困難，但是在本實施方式中，對識別出的頻率進行校正，因此即使振動的頻率激烈變動也能夠進行追蹤，在這一點上是有效的。另外，在第一實施方式中，在存在由相位差確定單元34確定出的相位差Δφ時，頻率校正單元35使用不超過預先設定的每次校正的上限校正量的校正量、即固定值的5進S來對由頻率識別單元31識別出的頻率進行校正，因此根據情況不同分多次一點點地實施頻率校正，能夠防止由於以超過每次校正的上限校正量的大校正量實施校正導致的頻率急劇變化而控制變得不穩定的情況，從而能夠不損失減振控制的穩定性而提高減振性。
並且，在第一實施方式中，頻率校正單元35在由相位差確定單元34確定出的相位差Δφ的偏移量大於預先設定的閾值時對由頻率識別單元31識別出的頻率實施校正，在相位差Δφ的偏移量小於或等於閾值時不對識別出的頻率實施校正，因此設置在相位I Δψ! 』I小時、即兩個振動的頻率在某個程度上一致時不實施頻率校正的不敏感帶，從而能夠省略運算，並且能夠防止實施缺乏有效效果的頻率校正。除此以外，在第一實施方式中，在汽車等車輛上具備上述減振裝置，因此能夠對乘客提供舒適的乘坐感。以上，基於附圖對第一實施方式進行了說明，但是要想到具體結構並不限定於這些實施方式。本發明的範圍是由權利要求示出的而非上述實施方式的說明，還包含與權利要求相等的含義和範圍內的所有變更。例如，也可以是，關於激烈變動的正弦成分α，對正弦成分α實施LPF(低通濾波)來去除脈衝成分，基於通過LPF後的該正弦成分α來利用校正量計算部68計算出頻率校正量AL·若構成為這種結構，則能夠有助於實現穩定的頻率校正。另外，在第一實施方式中，頻率校正單元35不考慮相位差Δφ的偏移量地將每次校正的上限校正量、即固定值的步進S決定為校正量，附加該校正量來實施校正，但是也可以決定與相位差Δφ的偏移量相應的大小的校正量，使用該校正量來實施校正。若構成為這種結構，則在相位差Δφ的偏移量大的情況下增大頻率的校正量，在相位差Δφ的偏移量小的情況下減小頻率的校正量，從而能夠降低頻率的校正次數來迅速且適當地實施頻率校正。預先存儲於反傳遞函數相位設定部50的反傳遞函數的相位成分P與實際的反傳遞函數的相位成分由於經時變化等會變得不一致，有時該不一致會被相位差確定單元34檢測為相位差Δφ。因此，如圖8所示，列舉出追加相位校正部70的情況，該相位校正部70對基於模擬振動Vi3』在需減振位置pos處產生的抵消振動Vi4的相位進行校正，以修正該不一致。相位校正部70基於由相位差確定部34c確定出的正弦成分α和餘弦成分β來計算相位校正量P』並輸出至加法運算器51，從而對相位差Δφ進行校正。若構成為這種結構，即使車體架frm等減振對象的振動傳遞特性由於經時變化、溫度變化等而發生變化也能夠得到期望的減振效果。並且，如圖8所示，為了判斷在追加了上述相位校正部70的結構中基於相位差Δφ來實施頻率校正或相位校正是否適當，可以還設置切換部71，該切換部71參照由相位差確定部34c確定出的正弦成分α來對由相位校正部70進行的相位校正和由頻率校正量計算部68進行的頻率校正進行切換。在反傳遞函數的相位成分未偏移而頻率偏移的情況下，正弦成分α變化固定的變化量，而在頻率未偏移而反傳遞函數的相位成分偏移的情況下，正弦成分α不發生變化，該切換部71利用這一點來對所輸入的正弦成分α進行微分以捕捉變化量，在正弦成分α發生變化的情況下切換為由頻率校正量計算部68進行的頻率校正，在正弦成分α不發生變化的情況下切換為由相位校正部70進行的相位校正。若構成為這種結構，則能夠實現適當的校正功能，從而能夠提高減振效果。除此以外，各部的具體結構並非僅限定於上述實施方式，在不脫離本發明的要旨的範圍內能夠進行各種變形。〈第二實施方式〉參照圖擴圖13來說明第二實施方式的減振裝置。第二實施方式與第二發明相對應。此外，引用與上述第一實施方式的附圖相同的附圖(具體地說，圖5)。如圖9所示，本實施方式的減振裝置裝載於汽車等車輛，該減振裝置具有加速度傳感器等振動檢測單元201，其設置於坐席St等需減振位置Po s ;勵振單元202，其使用了線性驅動器220，該線性驅動器220通過使具有規定質量的輔助質量202a振動來在需減振位置pos產生抵消振動Vi4 ;基準波生成單元203，其基於從作為振動產生源gn的發動機的點火脈衝取出的基本頻率f來生成基準波；以及自適應控制單元204，其被輸入來自振動檢測單元201的振動檢測信號Sg和上述基準波，使勵振單元202在需減振位置pos處產生抵消振動Vi4,該減振裝置使通過安裝機gnm裝載在車體架frm上的發動機等振動產生源gn所產生的振動Vi3與通過勵振單元202產生的抵消振動Vi4在需減振位置pos相抵消來降低需減振位置pos處的振動。振動檢測單元201使用加速度傳感器等檢測與發動機的主振動方向相同方向的主振動，輸出振動檢測信號S g {= A! s i η (θ+φ)}。如圖10所示，線性驅動器220是往復型驅動器，其將具備永久磁體的定子222固定在車體架frm上，使動子223沿與需抑制的振動方向相同的方向進行往復運動(在圖10的紙面上進行上下運動)。在此，該線性驅動器220以車體架frm的需抑制的振動的方向與動子223的往復運動方向(推力方向)一致的方式固定在車體架frm上。動子223與輔助質量221 —起安裝在軸225上，由定子222通過板簧224以使動子223和輔助質量221在推力方向上能夠移動的方式支承該軸225。由線性驅動器220和輔助質量221構成消振器(dynamic damper)。在構成線性驅動器220的線圈(未圖示)中流動交流電流(正弦波電流、矩形波電流)的情況下，在線圈中流通規定方向的電流的狀態下，磁通在永磁鐵中從S極導向N極，由此形成磁通迴路。其結果是，動子223向與重力相反的方向(上方向)移動。另一方面，當線圈中流通與規定方向相反方向的電流時，動子223向重力方向(下方向)移動。通過基於交流電流使線圈中的電流的流動方向交替變化，動子223反覆以上的動作，相對於定子222在軸225的軸向上進行往復運動。由此，與軸225接合的輔助質量221在上下方向上振動。該線性驅動器220自身的更具體的構造、動作說明是公知的，因此省略詳細的說明。動子223由未圖示的制動器限制動作範圍。由線性驅動器220與輔助質量221構成的消振器基於從放大器206輸出的電流控制信號ss對輔助質量221的加速度進行控制來調節減振力，由此能夠抵消車體架frm中產生的振動以降低振動。如圖11所示，基準波生成單元203基於基本頻率f[Hz]生成作為基本次數的基準波的基準正弦波(sin Θ )和基準餘弦波(cos Θ )。所生成的基準正弦波(sin Θ )和基準餘弦波(cos Θ )既可針對某些同步信號而同步,也可不同步。0=cot=2 3ift。 自適應控制單元204以作為控制振動的自適應控制單元的自適應算法塊204a為主體。該自適應算法塊204a基于振動檢測信號Sg和上述基準波{=(sin Θ、cos θ )}來計算自適應濾波係數(Re、Ιιη)=(Αι, θ8φ, A1’simp),基於該自適應濾波係數(Re、Im)來生成減振電流指令I41，基於它來通過後述的電流PI運算塊205、放大器206對線性驅動器220輸入電流控制信號ss，由此通過勵振單元202在需減振位置pos處產生與來自上述振動產生源gn的振動相位相反的抵消振動Vi4。首先，生成所檢測出的振動檢測信號Sg (=A1Sin(G^cp))的基本頻率成分的正弦波的反信號(正反是相反的信號)。振動檢測信號Αρ ^θ+φ)在與收斂參數μ相乘之後，在乘法運算器241a、241b中與基準正弦波sine或基準餘弦波cos Θ相乘，在積分器241c、241d中以每進行一次運算就與上一次的值Z—1相加的方式進行積分。其運算結果是計算出反相正弦波的矢量、即自適應濾波係數(Re Im)=(Ai 』cosq)』、A! ’sincp』)，該反相正弦波的矢量具有與振動檢測信號sg的基準正弦波sine相偏離的反相正弦波矢量的收斂方向的成分。在乘法運算器241e、241f中使計算出的自適應濾波係數(Re、Im)與基準正弦波sin Θ、基準餘弦波cos Θ分別相乘，將其結果在加法運算器24ig中進行相加，由此生成減振電流指令1
作為振動檢測信號Sg的反相正弦波信號。該減振電流指令I41是成為電流控制信號ss的基礎的抵消信號，該電流控制信號ss使勵振單元202產生抵消振動Vi4以抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3。當反覆進行積分時，收斂為與真值Α、φ對應的值，隨之振動漸漸抵消，但是由於基本頻率f、相位Θ不斷進行變化，因此以始終追蹤變化的方式進行控制。在生成該減振電流指令I41時，如圖5所示，只要對從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3施加將該振動Vi3變為反波形而得到的振動-Vi3即可，但是由勵振單元202產生的振動Vi2在傳遞至需減振位置pos的過程中其振幅或相位會根據從勵振單元202至需減振位置pos的振動傳遞路徑上的傳遞特性而發生變化，因此需要生成以下的減振電流指令I41 :考慮所述變化來使勵振單元202產生振動Vi2以在需減振位置pos處施加抵消振動Vi4。具體地說，預先將表示上述振動傳遞路徑上的傳遞特性的振動傳遞函數G的反傳遞函數(1/G)作為靈敏度信息而與頻率相關聯地存儲在圖11所示的反傳遞增益存儲單元250中，利用乘法運算器251使如上求出的振動檢測信號Sg的反相正弦波信號(=抵消振動Vi4)與反傳遞函數(1/G)相乘來生成產生振動Vi2的減振電流指令141。此外，在此，省略針對反傳遞函數的相位成分的圖示及其說明。在圖5中，將傳遞函數的振幅成分設為G、將相位成分設為P，將使從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動的振幅或相位變化的振動傳遞函數示為G』。表示從該勵振單元202至需減振位置pos的振動傳遞路徑上的傳遞特性的傳遞函數增益(振幅成分)和反傳遞函數增益(振幅成分)如圖12的(a)和圖12的(b)分別所示那樣，其傳遞度根據頻率而發生變化，與頻率相關聯地存儲在反傳遞增益存儲單元250中。在圖12所示的例子中，根據設置勵振單元202的位置、傳遞振動的介質等環境不同，在低頻帶和高頻帶中存在振動難以傳遞的低靈敏度區域，即，在該低靈敏度區域中，由勵振單元產生的振動Vi2在傳遞至需減振位置之前會大幅衰減。在該低靈敏度區域中，通過勵振單元202的勵振而得到的減振效果低，由勵振單元202產生的抵消振動Vi4變小，該抵消振動Vi4與需減振位置pos的振動Vi3之間的抵消誤差始終無法彌補，因此減振裝置持續增 加使勵振單元202產生的振動Vi2、即減振電流指令141。該狀態從減振的穩定性的觀點來看並不理想，需要對減振電流指令I41進行限制。因此，在第二實施方式中，設置有靈敏度判斷單元252，該靈敏度判斷單元252基於存儲在反傳遞增益存儲單元250中的靈敏度信息來判斷當前頻率是否處於難以傳遞由勵振單元202產生的振動Vi2的低靈敏度區域。如圖11和圖12的(b)所示，在反傳遞函數增益(1/G)為低於第一閾值的傳遞度的情況下，靈敏度判斷單元252判斷為當前頻率處於低靈敏度區域並輸出低靈敏度檢測信號Flg，另一方面，在反傳遞函數增益(1/G)為高於第二閾值的傳遞度的情況下判斷為當前頻率未處於低靈敏度區域並停止輸出低靈敏度檢 測信號Fig。第二閾值被設定為高於第一閾值的傳遞度，在第一閾值與第二閾值之間設置有規定的間隔，設置有不改變判斷結果的不變區域。作為各閾值的具體設定例，期望將第一閾值設定為傳遞函數增益的最大值(傳遞度為峰值的值)的負(_)數十[dB]左右以下，期望將第二閾值設定為比第一閾值高數[dB]左右的值。這樣，通過使用閾值使其具有滯後特性，能夠防止頻繁切換判斷結果來反覆啟動/停止低靈敏度檢測信號Flg的振蕩。為了防止產生由於過電流而使構成線性驅動器220的動子223與設置於定子222的未圖示的制動器等之間的衝突等問題而設置了抑制減振電流指令I41的機構。利用該機構進行如下修正(限制)在輸出該低靈敏度檢測信號Flg時、即當前頻率處於低靈敏度區域時，朝向對由勵振單元202產生的抵消振動Vi4進行抑制的方向來對作為抵消信號的減振電流指令I41進行修正(限制)。S卩，如圖11所示，該機構構成為包括振幅檢測單元204b，其計算上述減振電流指令I41的峰值電流值A/ ;以及電流超限檢測單元204c，其導出基於基本頻率f而預先設置的電流上限值a i，在上述減振電流指令I41的峰值電流值A/超過上述電流上限值α !的情況下生成電流超上限信號S41。振幅檢測單元204b是隨時(實時)計算出減振電流指令I41的振幅A/的塊。也可以基於所生成的減振電流指令I41的波形A1’sin(0+cpD來求出振幅A/，還可以取生成其波形前的加法運算數據的平方和平方根。另外，為了減輕運算量還可以只取平方和，對進行比較的電流上限值Q1進行平方。電流超限檢測單元204c將電流上限值α !存儲為電流鉗位表241h的形式。該上限值\採用了圖13的(a)所示的馬達上限電流Ic(最大輸出值)或位置上限電流Ip(防止衝突)中較小一方的值。馬達上限電流Ic是具體實現本實施方式的運算處理功能的控制器所能夠輸出的最大電流值或能夠在線性驅動器220中流通的(磁體不減磁的程度的)最大電流值中較小一方的值，與頻率無關，是固定的。另一方面，位置上限電流Ip是不超過通過流通正弦波電流而進行動作的動子223所能夠運動的振幅上限的電流的上限值，在使正弦波加速度為a、使最大加速度為Ap ( = a V 2)的情況下，圖13的(b)所示的電流指令Iref的允許振幅Lp被認作Lp〈 IXmax I =Ap/ ω2。該電流指令Iref由電流PI運算塊205進行運算,作為電壓指令被輸入至放大器206，在放大器206的驅動下以加速度a來驅動線性驅動器220。如圖13的(c)所示，當將基於電流指令Iref使動子223產生加速度a之前的傳遞增益設為E (f)時，有a(f)=Iref .E(f)-(1)的關係。現在，在設為若提供最大電流Ip (f)則可以得到最大化速度Ap(f)時，Ap(f)=E(f) · Ip(f)…(2),因此根據(I)、⑵式,可以得到 Ip(f) = o2 | Xmax I/E (f)，該Ip (f)被當作位置上限電流，通過輸入從發動機gn取出的基本頻率f求出各個時刻的位置上限電流Ip (f)。這些電流上限值ajlc或Ip中較小一方)被直接輸入選擇部260，另外，對電流上限值a !進行分支並通過乘法運算器261限制為1/2倍後得到的電流上限值(a J2)被輸入至選擇部260。該選擇部260在靈敏度判斷單元252輸出了低靈敏度檢測信號Flg的情況下輸出電流上限值a 1；另一方面，在靈敏度判斷單元252未輸出低靈敏度檢測信號Flg的情況下輸出受限的電流上限值(c^/2)。所輸出的電流上限值(a a ^2中的某一方)和由振幅檢測單元204b輸出的峰值電流值A/被輸入至比較部241 i，以辨別基本次數峰值電流值A/是否大於或等於其頻率的電流上限值(\或a/2中的某一方)，如果超過則輸出電流超上限信號(啟動信號)S41。在未超過的情況下，不輸出電流超上限信號S41 (關閉信號)。該信號S41既可以純粹根據是否超過而啟動/關閉，也可以具有一定的滯後特性。
所輸出的電流超上限信號S41被輸入至上述自適應算法塊204a，在對該自適應算法塊204a輸入上述電流超上限信號S41的期間、即當前頻率處於低靈敏度區域的期間，在每次計算上述自適應濾波係數(Re、Im)時，在預定的範圍內朝向對減振電流指令141進行限制的方向對該自適應濾波係數(Re、Im)進行修正。自適應算法塊204a如前所述那樣反覆以下的處理一邊對從上述振動檢測單元201輸入的輸入信號Sg進行積分一邊對自適應濾波係數(Re、Im)進行更新，其中，在對減振電流指令I41進行限制時，在縮小上述積分值的位置設置積分縮減處理塊204d，進行積分縮減處理。具體地說，根據是否輸入了電流超上限信號S41來對內部的標誌設定部241j、241k建立O或I的標誌,在未輸入信號S41時(標誌為I時)不進行縮小，在輸入了信號S41時(標誌為O時)，在每次進行運算時通過乘法運算器241m、241n使縮減係數設定部241z所設定的縮減係數值k與上一次的值Z—1相乘，由此縮小積分值。縮減係數值k用於在一次運算中減小縮小量，例如設定為k=1020/1024(=0.9961)等。使縮減係數值k為不將I大幅縮小的值(將縮小量抑制得較小)是由於若過大程度地縮小，則在一次縮小動作中減振電流指令I41的值急劇變化，從而使輸出與高次諧波重疊而引起異常振動。也可以由縮減係數設定部241z將縮減係數值k設為可以根據來自比較部241i的偏差信號而變化，使得超過電流上限值Ci1(電流鉗位值)的超過量越大，該值越小(即縮小量越大)。另外，還可以計算超過量的比率，使其與電流上限值Q1同步。S卩，在超過了減振電流指令I41的情況下，並非立即削減減振電流指令I41的超過量，而是以預定的範圍(在此為縮減係數值k對積分的縮小範圍)對減振電流指令I41進行限制，並反覆這種修正，因此，減振電流指令I41漸漸朝向不產生高次諧波、不與動子衝突的振幅變化。縮減係數生成塊204d不過是一例，只要是根據電流超上限信號S41以不對縮減係數值k的應用進行啟動停止的方式來增大減小該縮減係數值k的塊，則內部結構是怎樣的形式都可以。收斂參數μ越大，自適應濾波係數(Re、Im)的收斂越快。如上，本實施方式的減振裝置具備自適應算法塊204a，其是產生作為抵消信號的減振電流指令I41的控制單元，該減振電流指令I41用於在使振動產生源gn所產生的振動Vi3與由勵振單元202產生的抵消振動Vi4在需減振位置pos相抵消時輸入與振動Vi3相對應的頻率f，以抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3 ;勵振單元202，其 通過被輸入作為該控制單元的自適應算法塊204a所產生的抵消信號、即減振電流指令I41來進行動作以在需減振位置pos產生抵消振動Vi4 ；以及振動檢測單元201，其在需減振位置pos檢測作為振動產生源gn所產生的振動Vi3與抵消振動Vi4之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，作為控制單元的自適應算法塊204a基於由振動檢測單元201檢測出的振動來對作為抵消信號的減振電流指令I41進行修正以減小作為抵消誤差而殘留的振動，該減振裝置構成為以下結構設置 了反傳遞增益存儲單元250和靈敏度判斷單元252，該反傳遞增益存儲單元250是將從勵振單元202至需減振位置pos的振動傳遞路徑上的傳遞特性與頻率相關聯地存儲為靈敏度信息的存儲單元，該靈敏度判斷單元252基於靈敏度信息來判斷當前頻率是否處於難以傳遞由勵振單元202產生的振動的低靈敏度區域，作為控制單元的自適應算法塊204a在靈敏度判斷單元252判斷為當前頻率處於低靈敏度區域的情況下朝向抑制由上述勵振單元產生的抵消振動的方向對作為抵消信號的減振電流指令I41進行修正。若構成為這種結構，將從勵振單元202至需減振位置pos的振動傳遞路徑上的傳遞特性與頻率相關聯地存儲為靈敏度信息，當基於該靈敏度信息判斷為當前頻率位於難以傳遞由勵振單元202產生的振動Vi2的低靈敏度區域時，朝向抑制由勵振單元202產生的抵消振動Vi4的方向對作為抵消信號的減振電流指令I41進行修正，因此在通過勵振單元202的勵振得到的減振效果低的低靈敏度區域中，由勵振單元202產生的振動被抑制，以防止使其它部位上的振動受到壞影響、或者在脫離低靈敏度區域的情況下施加所需以上的大抵消振動Vi4，從而能夠解除由於低靈敏度區域而產生的問題，提高減振穩定性。另外，在本實施方式中，靈敏度判斷單元252基於靈敏度信息，在作為與當前頻率相關聯的振動傳遞路徑上的傳遞特性之一的振幅成分的傳遞度低於預定的第一閾值的情況下判斷為當前頻率處於低靈敏度區域，因此，通過設定第一閾值，能夠有效判斷當前頻率是否處於低靈敏度區域。並且，在本實施方式中，靈敏度判斷單元252基於靈敏度信息，在作為與當前頻率相關聯的振動傳遞路徑上的傳遞特性之一的振幅成分的傳遞度高於第二閾值、該第二閾值是高於第一閾值的傳遞度的情況下判斷為當前頻率未處於低靈敏度區域，在第一閾值與第二閾值之間設置有不改變判斷結果的不變區域，作為控制單元的自適應算法塊204a在靈敏度判斷單元252判斷為當前頻率未處於低靈敏度區域的情況下不對作為抵消信號的減振電流指令I41進行修正，因此，能夠避免在當前頻率處於閾值附近的情況下判斷結果頻繁改變而使控制變得不穩定。並且，在本實施方式中，抵消信號是減振電流指令I41，還具備電流超限檢測單元204c，該電流超限檢測單元204c導出基於頻率而預先設定的電流上限值a i，在減振電流指令I41的峰值電流值A/超過電流上限值a i的情況下對作為控制單元的自適應算法塊204a輸入電流超上限信號S41，作為控制單元的自適應算法塊204a構成為接受該電流超上限信號S41的輸入來對減振電流指令I41進行限制，電流超限檢測單元204c在靈敏度判斷單元252判斷為當前頻率處於低靈敏度區域的情況下朝向對減振電流指令I41進行限制的方向對電流上限值\進行修正，使其為電流上限值(h/2)，因此，能夠實現利用防止由於流通很大的減振電流指令而發生的動子223的衝突等問題的機構，在當前頻率處於低靈敏度區域時朝向對勵振單元202所產生的抵消振動Vi4進行抑制的方向對減振電流指令I41進行修正。
因而，通過將這種減振裝置裝載在車輛上，能夠有效提高該車輛的減振功能所涉及到的可靠性、耐久性，從而實現優秀的行駛性能。以上，說明了本發明的一個實施方式，但是各部的具體結構並不僅限定於上述實施方式。例如，在本實施方式中，將反傳遞函數增益與頻率相關聯地進行記錄，基於反傳遞函數增益來由靈敏度判斷單元252判斷當前頻率是否處於低靈敏度區域，但是也可以構成為用傳遞函數增益代替反傳遞函數增益與頻率相關聯地進行存儲，基於傳遞函數增益來進行上述判斷。除此以外，能夠在不脫離本發明的要旨的範圍內進行各種變形，例如將本發明應用於以振動產生為問題的除車輛以外的移動裝置、機器等。〈第三實施方式〉下面，參照圖14 圖16來說明第三實施方式的減振裝置。第三實施方式與第三發明相對應。此外，引用與上述第一實施方式的附圖相同的附圖(具體地說，圖I、圖5和圖6)。如圖I所示，第三實施方式的減振裝置裝載於汽車等車輛，該減振裝置具有加速度傳感器等振動檢測單元1，其設置於坐席St等需減振位置pos ;勵振單元2，其使用了線性驅動器，該線性驅動器通過使具有規定質量的輔助質量2a振動來產生振動Vi2 ；以及控制單元3，其被輸入作為振動產生源gn的發動機的點火脈衝信號和來自振動檢測單元I的檢測信號，使勵振單元2所產生的振動Vi2傳遞至需減振位置pos，由此使需減振位置pos處產生抵消振動Vi4,該減振裝置使通過安裝機gnm裝載在車體架frm上的發動機等振動產生源gn所產生的振動Vil與通過勵振單元2產生的抵消振動Vi4在需減振位置pos相抵消來降低需減振位置pos處的振動。如圖14所示，控制單元3為了在需減振位置pos處產生可靠地抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3的抵消振動Vi4，使用自適應算法的自適應濾波332f計算出對從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3進行模擬後得到的模擬振動Vi3』，基於計算出的模擬振動Vi3』來通過勵振單元2在需減振位置pos產生抵消振動Vi4。另外，控制單元3進行以下的減振控制利用振動檢測單元I檢測出作為從勵振單元2傳遞至需減振位置pos的抵消振動Vi4與振動Vi3之間的抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，反覆執行自適應濾波332f的計算以減小檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，利用計算的累積使模擬振動Vi3』和自適應濾波332f收斂為真值。在本實施方式中，抵消從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3所需的模擬振動是對振動Vi3進行模擬後得到的模擬振動Vi3』，但是也可以不對該振動Vi3進行模擬，而直接對從勵振單元2傳遞至需減振位置pos的抵消振動Vi4進行模擬。執行利用該自適應控制的減振控制的控制單元3如圖14所示那樣具有模擬振動計算單元332和抵消振動產生指令單元333。模擬振動計算單元332使用自適應濾波332f來計算模擬振動Vi3』，並且逐次更新自適應濾波332f以減小振動檢測單元I所輸入的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)。具體地說，模擬振動計算單元332具有模擬振動計算部332a和學習自適應部332b。模擬振動計算部332a對作為模擬振動Vi3』的計算基礎的基準波實施使用了自適應濾波332f的濾波處理，從而使基準波的振幅和相位發生變化來計算模擬振動Vi3』。學習自適應部332b基於作為自適應濾波332f的計算基礎的基準波朝向自適應濾波的真值反覆執行自適應濾波的計算，以使振動檢測單元I所輸入的作為抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)消失，利用該計算的累積使模擬振動Vi3』和自適應濾波332f收斂為真值。在進行自適應濾波332f的計算時，使用收斂係數332u，該收斂係數332u表示每次計算使自適應濾波332f接近真值的程度，利用該收斂係數332u來決定自適應濾波332f收斂為真值的速度。抵消振動產生指令單元333基於模擬振動計算單元332所計算出的模擬振動Vi3』、通過勵振單元2在需減振位置pos處產生抵消振動Vi4。在產生該抵消振動時，如圖5所示，只要對從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3施加將該振動Vi3變為反波形後得到的振動_Vi3即可，但是由勵振單元2產生的振動Vi2在傳遞至需減振位置pos的過程中振幅或相位會發生變化，因此需要考慮該變化來使勵振單元2產生振動Vi2以在需減振位置pos處施加抵消振動Vi4。具體地說，預先將使從勵振單元2傳遞至需減振位、置pos的振動的振幅和相位變化的振動傳遞函數G的反傳遞函數存儲在反傳遞函數存儲部333a中，向將對需減振位置pos處的振動Vi3進行模擬後得到的模擬振動Vi3』變為反波形後得到的振動添加反傳遞函數來計算抵消振動Vi2。在此，將反傳遞函數的振幅成分設為1/G、將相位成分設為P來存儲到反傳遞函數存儲部333a中。此外，將使從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動的振幅或相位變化的振動傳遞函數示為G』。針對上述結構，在本實施方式中，如圖14所示，還具備偏差信息獲取單元334和收斂係數變更單元335。偏差信息獲取單元334獲取偏差信息，該偏差信息與從振動產生源gn傳遞至需減振位置pos的振動Vi3與基於模擬振動Vi3』在需減振位置pos處產生的抵消振動Vi4之間的偏差相對應。收斂係數變更單元335對收斂係數進行變更，使得由偏差信息獲取單元334獲取到的勵振力振幅成分越大則自適應濾波332f進行收斂的速度越快。將實現這種控制單元3的具體控制塊在圖15中示出來進行說明。如圖15所示,頻率檢測部341被輸入表示作為振動產生源gn的發動機的點火定時的發動機脈衝信號，使所輸入發送機脈衝信號的頻率與需減振位置pos處的振動Vi3的頻率f 一致，來識別振動Vi3的頻率f。當然，例如也可以使用來自檢測發動機曲軸的轉速的傳感器的檢測脈衝信號等其它信號來代替發動機的點火脈衝信號。將識別出的頻率f輸入基本電角度計算部342來計算基本電角度Θ (= on)。基準波生成部343生成作為以計算出基本電角度Θ為基礎的基準波的基準正弦波sin0和基準餘弦波cos Θ。這些基準波是控制單元3的信號處理中的波形的振幅和相位等的基準。作為加速度傳感器的振動檢測單元I所檢測出的需減振位置pos處的振動中除振動產生源gn所產生的振動以外還包含其它振動，因此，通過對振動檢測單元I的輸出信號實施僅取出頻率檢測部341所識別出的頻率f成分的信號的BPF (帶通濾波)344來僅將振動產生源gn所產生的振動檢測為振動信號。為了對該振動信號進行模擬，將振動信號假設為Asin(0+(p)、θ =αη，利用下面的式子。首先，若使振動信號Asin(0+cp)與2sin0相乘，則能夠變形為
權利要求
1.一種減振裝置，在使振動產生源所產生的振動與通過勵振單元產生的抵消振動在需 減振位置相抵消時，使用自適應控制算法來計算抵消從上述振動產生源傳遞至上述需減振 位置的振動所需的模擬振動，基於計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在需減振位置產 生上述抵消振動，檢測作為所產生的抵消振動與從上述振動產生源傳遞至上述需減振位置 的振動之間的抵消誤差而殘留的振動，使上述自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢 測出的作為抵消誤差而殘留的振動，該減振裝置的特徵在於，具備頻率識別單元，其基於與上述振動產生源所產生的振動相關聯的信號來識別上述需減 振位置處的振動的頻率，以作為上述模擬振動的頻率的基礎；相位差確定單元，其檢測上述需減振位置處的作為抵消誤差而殘留的振動，確定該作 為抵消誤差而殘留的振動的相位，從而確定所確定的作為抵消誤差而殘留的振動的相位與 基於上述模擬振動在需減振位置處產生的抵消振動的相位之間的相位差；以及頻率校正單元，其基於由上述相位差確定單元確定出的相位差，朝向使該相位差消失 的方向對由上述頻率識別單元識別出的頻率進行校正。
2.根據權利要求1所述的減振裝置，其特徵在於，在由上述相位差確定單元確定出的相位差存在時，上述頻率校正單元使用不超過預先 設定的每次校正的上限校正量的校正量來對由上述頻率識別單元識別出的頻率進行校正。
3.根據權利要求1或2所述的減振裝置，其特徵在於，上述頻率校正單元使用與上述相位差確定單元確定出的相位差的偏移量相應的大小 的校正量對由上述頻率識別單元識別出的頻率進行校正。
4.根據權利要求1或2所述的減振裝置，其特徵在於，在由上述相位差確定單元確定出的相位差的偏移量大於預先設定的閾值時，上述頻率 校正單元對由上述頻率識別單元識別出的頻率實施校正，在上述相位差的偏移量小於或等 於上述閾值時，上述頻率校正單元不對上述識別出的頻率實施校正。
5.根據權利要求3所述的減振裝置，其特徵在於，在由上述相位差確定單元確定出的相位差的偏移量大於預先設定的閾值時，上述頻率 校正單元對由上述頻率識別單元識別出的頻率實施校正，在上述相位差的偏移量小於或等 於上述閾值時，上述頻率校正單元不對上述識別出的頻率實施校正。
6.一種減振裝置，具備控制單元，其在使振動產生源所產生的振動與由勵振單元產 生的抵消振動在需減振位置相抵消時被輸入與上述振動相對應的頻率，產生用於抵消從上 述振動產生源傳遞至上述需減振位置的振動的抵消信號；勵振單元，其通過被輸入該控制 單元所產生的抵消信號來進行動作以在上述需減振位置產生抵消振動；以及振動檢測單 元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生的振動與上述抵消振動之間的 抵消誤差而殘留的振動，其中，上述控制單元基於由上述振動檢測單元檢測出的振動來對 上述抵消信號進行修正以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，該減振裝置的特徵在於，設置存儲單元和靈敏度判斷單元，該存儲單元將從上述勵振單元至上述需減振位置的 振動傳遞路徑上的傳遞特性與頻率相關聯地存儲為靈敏度信息，該靈敏度判斷單元基於上 述靈敏度信息來判斷當前頻率是否處於難以傳遞由上述勵振單元產生的振動的低靈敏度 區域，在上述靈敏度判斷單元判斷為當前頻率處於低靈敏度區域的情況下，上述控制單元 朝向抑制由上述勵振單元產生的抵消振動的方向對上述抵消信號進行修正。
7.根據權利要求6所述的減振裝置，其特徵在於，上述靈敏度判斷單元基於上述靈敏度信息，在作為與當前頻率相關聯的振動傳遞路徑 上的傳遞特性之一的振幅成分的傳遞度低於預定的第一閾值的情況下判斷為當前頻率處 於上述低靈敏度區域。
8.根據權利要求7所述的減振裝置，其特徵在於，上述靈敏度判斷單元基於上述靈敏度信息，在作為與當前頻率相關聯的振動傳遞路徑 上的傳遞特性之一的振幅成分的傳遞度高於第二閾值的情況下，判斷為當前頻率未處於上 述低靈敏度區域，其中，該第二閾值是高於上述第一閾值的傳遞度，在上述第一閾值與上述 第二閾值之間設置有不改變判斷結果的不變區域，在上述靈敏度判斷單元判斷為當前頻率 值未處於低靈敏度區域的情況下，上述控制單元不對上述抵消信號進行修正。
9.根據權利要求6 8中的任一項所述的減振裝置，其特徵在於，上述抵消信號是減振電流指令，該減振裝置還具備電流超限檢測單元，該電流超限檢測單元根據上述頻率導出預定的 電流上限值，在上述減振電流指令的峰值電流值超過上述電流上限值的情況下對上述控制 單元輸入電流超上限信號，上述控制單元構成為接收上述電流超上限信號的輸入來對上述減振電流指令進行限制，在上述靈敏度判斷單元判斷為當前頻率處於低靈敏度區域的情況下，上述電流超限檢 測單元朝向限制上述減振電流指令的方向對上述電流上限值進行修正。
10.一種減振裝置，具備模擬振動計算單元，其在使振動產生源所產生的振動與通過 勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時，使用自適應濾波來計算抵消從上述振動 產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的模擬振動；抵消振動產生指令單元，其基於由 上述模擬振動計算單元計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在上述需減振位置產生上 述抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生 的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述模擬振動計算單元基於 由上述振動檢測單元檢測出的振動和決定上述自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數 來反覆執行上述自適應濾波的計算以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累 積使模擬振動和自適應濾波收斂為真值，該減振裝置的特徵在於，還具備偏差信息獲取單元，其獲取偏差信息，該偏差信息對應於從上述振動產生源傳遞至上 述需減振位置的振動與基於上述模擬振動在上述需減振位置產生的抵消振動之間的偏差； 以及收斂係數變更單元，其基於由上述偏差信息獲取單元獲取到的偏差信息來變更上述收 斂係數，使得隨著上述偏差的增加來加快上述自適應濾波收斂的速度。
11.一種減振裝置，具備模擬振動計算單元，其在使振動產生源所產生的振動與通過 勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時，使用自適應濾波來計算抵消從上述振動 產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的模擬振動；抵消振動產生指令單元，其基於由 上述模擬振動計算單元計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在上述需減振位置產生上 述抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生 的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述模擬振動計算單元基於由上述振動檢測單元檢測出的振動和決定上述自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數 來反覆執行上述自適應濾波的計算以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累 積使模擬振動和自適應濾波收斂為真值，該減振裝置的特徵在於，還具備偏差信息獲取單元，其獲取偏差信息，該偏差信息對應於從上述振動產生源傳遞至上 述需減振位置的振動與基於上述模擬振動在上述需減振位置產生的抵消振動之間的偏差； 以及收斂係數變更單元，其基於由上述偏差信息獲取單元獲取到的偏差信息來變更上述收 斂係數，使得隨著上述偏差的減少來減慢上述自適應濾波收斂的速度。
12.—種減振裝置，具備模擬振動計算單元，其在使振動產生源所產生的振動與通過 勵振單元產生的抵消振動在需減振位置相抵消時，使用自適應濾波來計算抵消從上述振動 產生源傳遞至上述需減振位置的振動所需的模擬振動；抵消振動產生指令單元，其基於由 上述模擬振動計算單元計算出的模擬振動來通過上述勵振單元在上述需減振位置產生上 述抵消振動；以及振動檢測單元，其檢測在上述需減振位置處作為上述振動產生源所產生 的振動與上述抵消振動之間的抵消誤差而殘留的振動，其中，上述模擬振動計算單元基於 由上述振動檢測單元檢測出的振動和決定上述自適應濾波收斂為真值的速度的收斂係數 來反覆執行上述自適應濾波的計算以減小作為上述抵消誤差而殘留的振動，通過計算的累 積使模擬振動和自適應濾波收斂為真值，該減振裝置的特徵在於，還具備偏差信息獲取單元，其獲取偏差信息，該偏差信息對應於從上述振動產生源傳遞至上 述需減振位置的振動與基於上述模擬振動在上述需減振位置產生的抵消振動之間的偏差； 以及收斂係數變更單元，其基於由上述偏差信息獲取單元獲取到的偏差信息來變更上述收 斂係數，使得隨著上述偏差的增加來加快上述自適應濾波收斂的速度，隨著上述偏差的減 少來減慢上述自適應濾波收斂的速度。
13.根據權利要求1(T12中的任一項所述的減振裝置，其特徵在於，上述偏差信息獲取單元獲取勵振力振幅成分來作為與上述偏差相對應的偏差信息，該 勵振力振幅成分與基於上述模擬振動在需減振位置產生的抵消振動的振幅值對應，上述收斂係數變更單元根據由上述偏差信息獲取單元獲取到的勵振力振幅成分來變 更上述收斂係數。
14.一種車輛,具備權利要求1、6、10、11和12中的任一項所述的減振裝置。
全文摘要
提供一種即使在將需減振振動的頻率錯誤地識別為與實際頻率不同的頻率的情況下也提高減振性和穩定性的減振裝置。減振裝置在以抵消振動(Vi4)在需減振位置(pos)處進行抵消時，使用自適應控制算法來計算抵消從振動產生源(gn)傳遞至需減振位置的振動(Vi3)所需的模擬振動(Vi3』)，基於計算出的模擬振動來通過勵振單元(2)在需減振位置pos產生抵消振動，檢測作為所產生的抵消振動與需減振位置處的振動之間的抵消誤差而殘留的振動(Vi3+Vi4)，使自適應控制算法進行學習自適應以減小所檢測出的作為抵消誤差而殘留的振動，該減振裝置具有頻率識別單元(31)，其基于振動產生源所產生的與振動產生源相關聯的信號來識別需減振位置處的振動的頻率，以作為模擬振動的頻率的基礎；相位差確定單元(34)，其檢測需減振位置處作為抵消誤差而殘留的振動的相位與抵消振動的相位之間的相位差以及頻率校正單元(35)，其基於所確定出的相位差，朝向使相位差消失的方向對由頻率識別單元識別出的頻率進行校正。
文檔編號F16F15/02GK102667227SQ20108005363
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月25日 優先權日2009年11月25日
發明者伊藤丈生, 守屋英朗, 富崎猛, 村岸恭次 申請人:昕芙旎雅有限公司