JP4226540B2 - Active anti-vibration support device - Google Patents
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Description
本発明は、振動体の荷重を支承するとともに、制御手段により振動体の振動状態に応じた電流でアクチュエータを周期的に伸縮駆動して振動を抑制する能動型防振支持装置に関する。 The present invention relates to an active vibration isolating support device that supports a load of a vibrating body and suppresses vibration by periodically expanding and contracting an actuator with a current according to a vibration state of the vibrating body by a control unit.
エンジンの振動が車体に伝達するのを抑制する能動型防振支持装置の可動部材を正弦波状の振動波形で駆動すべく、そのアクチュエータの駆動周期を多数の微小時間領域に分割するとともに、各々の微小時間領域のデューティ比を個別に制御することで正弦波状の目標電流をアクチュエータに供給するものが、下記特許文献1により公知である。 In order to drive the movable member of the active vibration isolating support device that suppresses the transmission of engine vibration to the vehicle body with a sinusoidal vibration waveform, the drive cycle of the actuator is divided into a number of minute time regions, Patent Document 1 below discloses that a sinusoidal target current is supplied to an actuator by individually controlling a duty ratio in a minute time region.
またソレノイドのコイルに正弦波状の電流を供給して吸引動作および解放動作を周期的に行わせるものにおいて、コイルへの通電を遮断した際の逆起電力の影響を排除して正弦波状の実電流が得られるように、ダイオードおよびツェナーダイオードを組み合わせた逆起電力吸収回路と、ダイオードおよびトランジスタを組み合わせた逆起電力還流回路とを備えたものが、下記特許文献2により公知である。
ところで、能動型防振支持装置のアクチュエータのコイルに正弦波状の励磁電流を供給しようとしても、温度変化に伴うコイルの抵抗値の変化や、逆起電力吸収回路および逆起電力還流回路の特性の変化により、励磁電流の波形が目標波形からずれて能動型防振支持装置を精度良く制御できなくなる可能性があった。 By the way, even if an attempt is made to supply a sinusoidal excitation current to the actuator coil of the active vibration isolating support device, the change in the resistance value of the coil due to the temperature change and the characteristics of the back electromotive force absorption circuit and the back electromotive force return circuit Due to the change, the waveform of the excitation current may deviate from the target waveform, and the active vibration isolating support device may not be accurately controlled.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、能動型防振支持装置のアクチュエータを駆動する電流の波形を目標波形に精度良く制御できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to accurately control a waveform of a current for driving an actuator of an active vibration isolating support device to a target waveform.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、振動体の荷重を支承するとともに、制御手段により振動体の振動状態に応じた電流でアクチュエータを周期的に伸縮駆動して振動を抑制する能動型防振支持装置において、前記制御手段は、アクチュエータを駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御するものであり、目標電流の各周期での立ち上がり時と立ち下がり時とでフィードバックゲインを持ち替えることを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the load of the vibrating body is supported, and the actuator is periodically expanded and contracted with a current according to the vibration state of the vibrating body by the control means. In the active vibration isolating support device that suppresses vibration, the control means performs feedback control so that the actual current that drives the actuator matches the target current according to the vibration state of the vibrating body. There is proposed an active vibration isolating support device characterized in that the feedback gain is changed between rising and falling at each cycle .
また請求項2に記載された発明によれば、振動体の荷重を支承するとともに、制御手段により振動体の振動状態に応じた電流でアクチュエータを周期的に伸縮駆動して振動を抑制する能動型防振支持装置において、前記制御手段は、アクチュエータで発生する逆起電力を吸収する逆起電力吸収回路と、アクチュエータで発生する逆起電力が逆起電力吸収回路を通過しないように迂回させる逆起電力還流回路とを備え、アクチュエータを駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御するものであり、逆起電力吸収回路の作動時と逆起電力還流回路の作動時とでフィードバックゲインを持ち替えることを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。 According to the second aspect of the present invention, the active type that supports the load of the vibration body and that suppresses vibration by periodically extending and contracting the actuator with a current according to the vibration state of the vibration body by the control means. In the anti-vibration support device, the control means includes a counter electromotive force absorption circuit that absorbs the counter electromotive force generated by the actuator, and a counter electromotive force that bypasses the counter electromotive force generated by the actuator so as not to pass through the counter electromotive force absorption circuit. A feedback circuit for feedback control so that the actual current for driving the actuator matches the target current corresponding to the vibration state of the vibrating body, and the back electromotive force return circuit during operation of the back electromotive force absorption circuit An active vibration isolating support device is proposed in which the feedback gain is changed depending on whether the operation is performed.
また請求項3に記載された発明によれば、振動体の荷重を支承するとともに、制御手段により振動体の振動状態に応じた電流でアクチュエータを周期的に伸縮駆動して振動を抑制する能動型防振支持装置において、前記制御手段は、アクチュエータで発生する逆起電力を吸収する逆起電力吸収回路と、アクチュエータで発生する逆起電力が逆起電力吸収回路を通過しないように迂回させる逆起電力還流回路とを備え、アクチュエータを駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御するものであり、目標電流の各周期での立ち上がり時と立ち下がり時とでフィードバックゲインを持ち替え、更に目標電流の前記立ち下がりの領域では、逆起電力吸収回路の作動時と逆起電力還流回路の作動時とでフィードバックゲインを持ち替えることを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。 According to the invention described in or claim 3, as well as supporting the load of the vibrating body, suppress vibration actuator periodically stretch driven by a current corresponding to the vibration state of the vibrating body by the control means actively In the anti-vibration support device, the control means includes a counter electromotive force absorption circuit that absorbs the counter electromotive force generated by the actuator, and a reverse circuit that bypasses the counter electromotive force generated by the actuator so as not to pass through the counter electromotive force absorption circuit. It is equipped with an electromotive force return circuit and performs feedback control so that the actual current that drives the actuator matches the target current according to the vibration state of the vibrating body. At the rise and fall of each cycle of the target current And the feedback gain is changed, and in the above-mentioned falling region of the target current, it is switched between when the back electromotive force absorption circuit is operated and when the back electromotive force recirculation circuit is operated. The active vibration isolation support system is proposed which is characterized in that Mochikaeru the over-back gain.
尚、実施例の電子制御ユニットUおよびアクチュエータ駆動回路Cは本発明の制御手段に対応する。 The electronic control unit U and the actuator drive circuit C of the embodiment correspond to the control means of the present invention.
請求項1の構成によれば、能動型防振支持装置のアクチュエータを駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御する制御手段が、目標電流の各周期での立ち上がり時と立ち下がり時とでフィードバックゲインを持ち替えるので、温度変化等に伴う実電流の波形の変化を補償して能動型防振支持装置のアクチュエータを精度良く駆動し、防振効果を高めることができる。 According to the configuration of the first aspect, the control means for performing feedback control so that the actual current that drives the actuator of the active vibration isolating support device matches the target current according to the vibration state of the vibrating body includes each period of the target current. Since the feedback gain is switched between rising and falling at, the actuator of the active anti-vibration support device is driven with high accuracy by compensating for changes in the waveform of the actual current due to temperature changes, etc., to enhance the anti-vibration effect be able to.
請求項2の構成によれば、能動型防振支持装置のアクチュエータを駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御する制御手段が、アクチュエータで発生する逆起電力を吸収する逆起電力吸収回路と、アクチュエータで発生する逆起電力が逆起電力吸収回路を通過しないように迂回させる逆起電力還流回路とを備えており、逆起電力吸収回路の作動時と逆起電力還流回路の作動時とでフィードバックゲインを持ち替えるので、温度変化等に伴う実電流の波形の変化を補償して能動型防振支持装置のアクチュエータを精度良く駆動し、防振効果を高めることができる。 According to the configuration of the second aspect, the control means for performing feedback control so that the actual current for driving the actuator of the active vibration isolating support device matches the target current corresponding to the vibration state of the vibrating body is the reverse generated by the actuator. Equipped with a back electromotive force absorption circuit that absorbs the electromotive force and a back electromotive force return circuit that bypasses the back electromotive force generated by the actuator so that it does not pass through the back electromotive force absorption circuit. Since the feedback gain is switched between when the back electromotive force recirculation circuit is activated, the actuator of the active anti-vibration support device is driven accurately by compensating for the change in the actual current waveform due to temperature changes, etc. Can be increased.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図6は本発明の一実施例を示すもので、図1は能動型防振支持装置の縦断面図、図2は図1の2部拡大図、図3はアクチュエータ駆動回路の回路図、図4はアクチュエータの励磁電流の制御を説明するタイミングチャート、図5はアクチュエータの励磁電流の決定手法を説明するフローチャート、図6はアクチュエータの励磁電流のフィードバックゲインの選択手法を説明するフローチャートである。
1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an active vibration isolating support device, FIG. 2 is an enlarged view of a
図1および図2に示すように、自動車のエンジンを車体フレームに弾性的に支持するために用いられる能動型防振支持装置M(アクティブ・コントロール・マウント)は、軸線
Lに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、概略円筒状の上部ハウジング11の下端のフランジ部11aと、概略円筒状の下部ハウジング12の上端のフランジ部12aとの間に、上面が開放した概略カップ状のアクチュエータケース13の外周のフランジ部13aと、環状の第1弾性体支持リング14の外周部と、環状の第2弾性体支持リング15の外周部とが重ね合わされてカシメにより結合される。このとき、下部ハウジング12のフランジ部12aとアクチュエータケース13のフランジ部13aとの間に環状の第1フローティングラバー16を介在させ、かつアクチュエータケース13の上部と第2弾性体支持部材15の内面との間に環状の第2フローティングラバー17を介在させることで、アクチュエータケース13は上部ハウジング11および下部ハウジング12に対して相対移動可能にフローティング支持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, an active anti-vibration support device M (active control mount) used for elastically supporting an automobile engine on a body frame is substantially axisymmetric with respect to an axis L. A substantially cup-shaped actuator case having an open upper surface between a
第1弾性体支持リング14と、軸線L上に配置された第1弾性体支持ボス18とに、厚肉のラバーで形成した第1弾性体19の下端および上端がそれぞれが加硫接着により接合される。第1弾性体支持ボス18の上面にダイヤフラム支持ボス20がボルト21で固定されており、ダイヤフラム支持ボス20に内周部を加硫接着により接合されたダイヤフラム22の外周部が上部ハウジング11に加硫接着により接合される。ダイヤフラム支持ボス20の上面に一体に形成されたエンジン取付部20aが図示せぬエンジンに固定される。また下部ハウジング12の下端の車体取付部12bが図示せぬ車体フレームに固定される。
The lower end and the upper end of the first
上部ハウジング11の上端のフランジ部11bにストッパ部材23の下端のフランジ部23aがボルト24…およびナット25…で結合されており、ストッパ部材23の上部内面に取り付けたストッパラバー26にダイヤフラム支持ボス20の上面に突設したエンジン取付部20aが当接可能に対向する。能動型防振支持装置Mに大荷重が入力したとき、エンジン取付部20aがストッパラバー26に当接することで、エンジンの過大な変位が抑制される。
A
第2弾性体支持リング15に膜状のラバーで形成した第2弾性体27の外周部が加硫接着により接合されており、第2弾性体27の中央部に埋め込むように可動部材28が加硫接着により接合される。第2弾性体支持リング15の上面と第1弾性体19の外周部との間に円板状の隔壁部材29が固定されており、隔壁部材29および第1弾性体19により区画された第1液室30と、隔壁部材29および第2弾性体27により区画された第2液室31とが、隔壁部材29の中央に形成した連通孔29aを介して相互に連通する。
The outer peripheral portion of the second
第1弾性体支持リング14と上部ハウジング11との間に環状の連通路32が形成されており、連通路32の一端は連通孔33を介して第1液室30に連通し、連通路32の他端は連通孔34を介して、第1弾性体19およびダイヤフラム22により区画された第3液室35に連通する。
An
次に、前記可動部材28を駆動するアクチュエータ41の構造を説明する。
Next, the structure of the
アクチュエータケース13の内部に固定コア42、コイル組立体43およびヨーク44が下から上に順次取り付けられる。コイル組立体43は、固定コア42の外周に配置されたボビン45と、ボビン45に巻き付けられたコイル46と、コイル46の外周を覆うコイルカバー47とで構成される。コイルカバー47には、アクチュエータケース13および下部ハウジング12に形成した開口13b,12cを貫通して外部に延出するコネクタ48が一体に形成される。
The
コイルカバー47の上面とヨーク44の下面との間にシール部材49が配置され、ボビン45の下面と固定コア42の上面との間にシール部材50が配置される。これらのシー
ル部材49,50によって、アクチュエータケース13および下部ハウジング12に形成した開口13b,12cからアクチュエータ41の内部空間61に水や塵が入り込むのを阻止することができる。
A
ヨーク44の円筒部44aの内周面に薄肉円筒状の軸受け部材51が上下摺動自在に嵌合しており、この軸受け部材51の上端には径方向内向きに折り曲げられた上部フランジ51aが形成されるとともに、下端には径方向外向きに折り曲げられた下部フランジ51bが形成される。下部フランジ51bとヨーク44の円筒部44aの下端との間にセットばね52が圧縮状態で配置されており、このセットばね52の弾発力で下部フランジ51bを弾性体53を介して固定コア42の上面に押し付けることで、軸受け部材51がヨーク44に支持される。
A thin cylindrical bearing
軸受け部材51の内周面に概略円筒状の可動コア54が上下摺動自在に嵌合する。前記可動部材28の中心から下向きに延びるロッド55が可動コア54の中心を緩く貫通し、その下端にナット56が締結される。可動コア54の上面に設けたばね座57と可動部材28の下面との間に圧縮状態のセットばね58が配置されており、このセットばね58の弾発力で可動コア54はナット56に押し付けられて固定される。この状態で、可動コア54の下面と固定コア42の上面とが、円錐状のエアギャップgを介して対向する。ロッド55およびナット56は固定コア42の中心に形成された開口42aに緩く嵌合しており、この開口42aはシール部材59を介してプラグ60で閉塞される。
A substantially cylindrical
エンジンのクランクシャフトの回転に伴って出力されるクランクパルスを検出するクランクパルスセンサSaが接続された電子制御ユニットUは、能動型防振支持装置Mのアクチュエータ41に対する通電をアクチュエータ駆動回路Cを介して制御する。エンジンのクランクパルスは、クランクシャフトの1回転につき24回、つまりクランクアングルの15°毎に1回出力される。
The electronic control unit U, to which a crank pulse sensor Sa for detecting a crank pulse output as the crankshaft of the engine rotates, is connected to the
図3に示すように、アクチュエータ駆動回路Cは電子制御ユニットUからの信号に基づいてアクチュエータ41のコイル46を励磁するもので、第1電界効果トランジスタ71と、第1ダイオード72および第2電界効果トランジスタ73で構成された逆起電力還流回路74と、第2ダイオード75およびツェナーダイオード76で構成された逆起電力吸収回路77とを備える。
As shown in FIG. 3, the actuator drive circuit C excites the
第1電界効果トランジスタ71はソースが電源(図示せず)に接続され、ドレインがコイル46の正極46aに接続され、ベースが電子制御ユニットUに接続される。逆起電力還流回路74は、第1ダイオード72のカソードがコイル46の正極46aに接続され、アノードが第2電界効果トランジスタ73のドレインに接続され、第2電界効果トランジスタ73のソースがコイル46の接地された負極46bに接続され、ベースが電子制御ユニットUに接続される。逆起電力吸収回路77は、第2ダイオード75のカソードがコイル46の正極46aに接続され、アノードがツェナーダイオード76のアノードに接続され、ツェナーダイオード76のカソードがコイル46の接地された負極46bに接続される。
The first
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
自動車の走行中に低周波数のエンジンシェイク振動が発生したとき、エンジンからダイヤフラム支持ボス20および第1弾性体支持ボス18を介して入力される荷重で第1弾性体19が変形して第1液室30の容積が変化すると、連通路32を介して接続された第1液室30および第3液室35間で液体が行き来する。第1液室30の容積が拡大・縮小すると、それに応じて第3液室35の容積が縮小・拡大するが、この第3液室35の容積変
化はダイヤフラム22の弾性変形により吸収される。このとき、連通路32の形状および寸法、並びに第1弾性体19のばね定数は前記エンジンシェイク振動の周波数領域で低ばね定数および高減衰力を示すように設定されているため、エンジンから車体フレームに伝達される振動を効果的に低減することができる。
When low-frequency engine shake vibration is generated while the vehicle is running, the first
尚、上記エンジンシェイク振動の周波数領域では、アクチュエータ41は非作動状態に保たれる。
In the frequency region of the engine shake vibration, the
前記エンジンシェイク振動よりも周波数の高い振動、即ちエンジンのクランクシャフトの回転に起因するアイドル時の振動や気筒休止時の振動が発生した場合、第1液室30および第3液室35を接続する連通路32内の液体はスティック状態になって防振機能を発揮できなくなるため、アクチュエータ41を駆動して防振機能を発揮させる。
When vibration having a higher frequency than the engine shake vibration, that is, vibration during idling or vibration during cylinder deactivation caused by rotation of the crankshaft of the engine occurs, the first
能動型防振支持装置Mのアクチュエータ41を作動させて防振機能を発揮させるべく、電子制御ユニットUはクランクパルスセンサSaからの信号に基づいてコイル46に対する通電を制御する。
The electronic control unit U controls the energization of the
即ち、図5のフローチャートにおいて、先ずステップS1でクランクパルスセンサSaからクランクアングルの15°毎に出力されるクランクパルスを読み込み、ステップS2で前記読み込んだクランクパルスを基準となるクランクパルス(特定のシリンダのTDC信号)と比較することでクランクパルスの時間間隔を演算する。続くステップS3で前記15°のクランクアングルをクランクパルスの時間間隔で除算することでクランク角速度ωを演算し、ステップS4でクランク角速度ωを時間微分してクランク角加速度dω/dtを演算する。続くステップS5でエンジンのクランクシャフト回りのトルクTqを、エンジンのクランクシャフト回りの慣性モーメントをIとして、
Tq=I×dω/dt
により演算する。このトルクTqはクランクシャフトが一定の角速度ωで回転していると仮定すると0になるが、膨張行程ではピストンの加速により角速度ωが増加し、圧縮行程ではピストンの減速により角速度ωが減少してクランク角加速度dω/dtが発生するため、そのクランク角加速度dω/dtに比例したトルクTqが発生することになる。
That is, in the flowchart of FIG. 5, first, in step S1, a crank pulse output from the crank pulse sensor Sa every 15 ° of the crank angle is read, and in step S2, the read crank pulse is used as a reference crank pulse (specific cylinder). And the time interval of the crank pulse is calculated. In the next step S3, the crank angular velocity ω is calculated by dividing the crank angle of 15 ° by the time interval of the crank pulse, and in step S4, the crank angular velocity ω is time differentiated to calculate the crank angular acceleration dω / dt. In the following step S5, the torque Tq around the engine crankshaft is set as I, and the moment of inertia around the engine crankshaft is set as I.
Tq = I × dω / dt
Calculate by This torque Tq is zero assuming that the crankshaft is rotating at a constant angular velocity ω, but in the expansion stroke, the angular velocity ω increases due to acceleration of the piston, and in the compression stroke, the angular velocity ω decreases due to deceleration of the piston. Since the crank angular acceleration dω / dt is generated, a torque Tq proportional to the crank angular acceleration dω / dt is generated.
続くステップS6で時間的に隣接するトルクの最大値および最小値を判定し、ステップS7でトルクの最大値および最小値の偏差、つまりトルクの変動量としてエンジンを支持する能動型防振支持装置Mの位置における振幅を演算する。そしてステップS8で、アクチュエータ41のコイル46に印加する電流のデューティ波形およびタイミング(位相)を決定する。
In the subsequent step S6, the maximum value and the minimum value of the temporally adjacent torque are determined, and in step S7, the active vibration isolation support device M that supports the engine as a deviation between the maximum value and the minimum value of the torque, that is, the amount of torque fluctuation. The amplitude at the position of is calculated. In step S8, the duty waveform and timing (phase) of the current applied to the
しかして、エンジンが車体フレームに対して下向きに移動し、第1弾性体19が下向きに変形して第1液室30の容積が減少したとき、それにタイミングを合わせてアクチュエータ41のコイル46を励磁すると、エアギャップgに発生する吸着力で可動コア54が固定コア42に向けて下向きに移動し、可動コア54にロッド55を介して接続された可動部材28に引かれて第2弾性体27が下向きに変形する。その結果、第2液室31の容積が増加するため、エンジンからの荷重で圧縮された第1液室30の液体が隔壁部材29の連通孔29aを通過して第2液室31に流入し、エンジンから車体フレームに伝達される荷重を低減することができる。
Thus, when the engine moves downward with respect to the vehicle body frame and the first
続いてエンジンが車体フレームに対して上向きに移動し、第1弾性体19が上向きに変形して第1液室30の容積が増加したとき、それにタイミングを合わせてアクチュエータ41のコイル46を消磁すると、エアギャップgに発生する吸着力が消滅して可動コア54が自由に移動できるようになるため、下向きに変形した第2弾性体27が自己の弾性復
元力で上向きに復元する。その結果、第2液室31の容積が減少するため、第2液室31の液体が隔壁部材29の連通孔29aを通過して第1液室30に流入し、エンジンが車体フレームに対して上向きに移動するのを許容することができる。
Subsequently, when the engine moves upward with respect to the vehicle body frame and the first
このように、エンジンの振動の周期に応じてアクチュエータ41のコイル46を励磁および消磁することで、エンジンの振動が車体フレームに伝達するのを防止する能動的な制振力を発生させることができる。
In this way, by exciting and demagnetizing the
アクチュエータ41のコイル46を励磁する正弦波状の電流は電子制御ユニットUで制御されるアクチュエータ駆動回路Cにより生成される。図4にはアクチュエータ41の励磁電流の一周期が示されており、その一周期は例えば22個の微小期間に分割される。励磁電流の一周期の前半部分(領域a)および後半部分の初期(領域b)で電子制御ユニットUからアクチュエータ駆動回路Cの第1電界効果トランジスタ71に供給される各微小期間毎の第1デューティ信号D1は100%から0%に漸減し、領域cで第1デューティ信号D1は0%に保持される。また図4における領域aおよび領域bで電子制御ユニットUからアクチュエータ駆動回路Cの第2電界効果トランジスタ73に供給される各微小期間毎の第2デューティ信号D2は100%に保持され、領域cで第2デューティ信号D2は100%から0%に漸減する。その間、領域aでコイル46の電流が立ち上がり、領域bおよび領域cでコイル46の電流が立ち下がって正弦波状の変化する。
A sinusoidal current for exciting the
領域aおよび領域bでは100%の第2デューティ信号D2により第2電界効果トランジスタ73が導通状態に保持されるため、逆起電力還流回路74が機能する。従って、第1電界効果トランジスタ71に供給される第1デューティ信号D1が周期的にオン・オフし、コイル46に供給される励磁電流が遮断された瞬間に発生した逆起電力でコイル46の負極46b側が高電位になって正極側が低電位になるが、このとき逆起電力による電流が逆起電力吸収回路77を迂回し、逆起電力還流回路74の第1ダイオード72を経て還流電流Ibとして還流することで、コイル46の励磁電流を速やかに立ち上げる。
In the region a and the region b, the second
図4における領域cでは、つまり第1電界効果トランジスタ71に供給される第1デューティ信号D1が0%になってコイル46への励磁電流が遮断されたときには、第2電界効果トランジスタ73に供給される第2デューティ信号D2が100%から0%に漸減する。コイル46に供給される励磁電流の遮断に伴って該コイル46は逆起電力を発生し、コイル46の負極46b側が高電位になって正極側が低電位になる。
In the region c in FIG. 4, that is, when the first duty signal D1 supplied to the first
このとき、第2デューティ信号D2がオフしていて第2電界効果トランジスタ73が遮断状態にあると、前記逆起電圧がツェナーダイオード76の降伏電圧を超えたときに逆起電力吸収回路77に還流出流Iaが流れることで、コイル46の逆起電力が一定に制限される。このように、ツェナーダイオード76がコイル46の逆起電力の一部を吸収することで、逆起電力による第1電界効果トランジスタ71のダメージが軽減される。
At this time, if the second duty signal D2 is OFF and the second
また第2デューティ信号D2がオンしていて第2電界効果トランジスタ73が導通状態にあると、前記逆起電力による電流は逆起電力吸収回路77を迂回して逆起電力還流回路74を経て還流電流Ibとして還流する。これにより、コイル46の逆起電力のうちツェナーダイオード76により負担される比率を小さくし、前記逆起電力を第2ダイオード65でゆるやかに吸収してコイル46の励磁電流を漸減させることができ、その際にツェナーダイオード76による無駄な電力消費と有害な発熱とを抑制することができる。
When the second duty signal D2 is on and the second
しかして、第1電界効果トランジスタ71に供給する第1デューティ信号D1および第2電界効果トランジスタ73に供給する第2デューティ信号D2を適切に制御することで、コイル46に正弦波状の励磁電流を供給することができる。
Accordingly, by appropriately controlling the first duty signal D1 supplied to the first
さて、電子制御ユニットUは、アクチュエータ41のコイル46に供給する励磁電流(目標電流)をクランクパルス信号から推定したエンジンの振動状態に応じてフィードフォワード制御するとともに、コイル46に流れる実電流が前記目標電流に一致するようにフィードバック制御する。その際に、温度変化に伴うコイル46の抵抗値や電源電圧の変動等により、あるいは逆起電力還流回路74および逆起電力吸収回路77の特性の変化によりコイル46に供給される実電流の波形が変化してしまい、能動型防振支持装置Mの防振機能が低下する可能性がある。そこで本実施例では、前記フィードバック制御におけるP項、I項およびD項のフィードバックゲインを、逆起電力還流回路74および逆起電力吸収回路77の作動状態に応じて持ち替えることにより、コイル46の実電流の波形が変化するのを抑制している。
The electronic control unit U performs feedforward control on the excitation current (target current) supplied to the
図4に示すように、本実施例では第1デューティ信号D1がオンして第2デューティ信号D2がオフする領域aおよび領域bにおいてP項ゲインを8.0、I項ゲインを4.5、D項ゲインを1.2に設定し、第1デューティ信号D1がオフして第2デューティ信号D2がオンする領域cにおいてP項ゲインを7.0、I項ゲインを4.0、D項ゲインを1.2に設定している。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the P-term gain is 8.0, the I-term gain is 4.5, and the region a and the region b where the first duty signal D1 is turned on and the second duty signal D2 is turned off. In the region c where the D term gain is set to 1.2 and the first duty signal D1 is turned off and the second duty signal D2 is turned on, the P term gain is 7.0, the I term gain is 4.0, and the D term gain is set. Is set to 1.2.
上記作用を図6のフローチャートに基づいて更に説明する。 The above operation will be further described based on the flowchart of FIG.
先ずステップS11でアクチュエータ41のコイル46に通電して可動コア54の吸引が開始されると、ステップS12で逆起電力還流回路74が選択されて作動し、ステップS13で領域a(図4参照)のフィードバックゲインが選択される。続くステップS14でアクチュエータ41のコイル46の解放が開始されると、ステップS15で領域b(図4参照)のフィードバックゲインが選択される。尚、実施例では領域aのフィードバックゲインと領域bのフィードバックゲインとは同一に設定される。
First, when the
続くステップS16でコイル46を励磁する第1デューティ信号D1(図4参照)のデューティ比が所定値以下に低下すると、逆起電力還流回路74では励磁電流が充分に下がらないと判断し、ステップS17で逆起電力還流回路74に替えて逆起電力吸収回路77が選択されて作動し、ステップS18で領域cの(図4参照)のフィードバックゲインが選択される。そしてステップS19で能動型防振支持装置Mの駆動1周期が終了すると、ステップS11に復帰する。
When the duty ratio of the first duty signal D1 (see FIG. 4) for exciting the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施例のアクチュエータ41は自動車のエンジンを支持する能動型防振支持装置Mに適用されているが、そのアクチュエータ41は他の用途の能動型防振支持装置Mに適用することができる。
For example, the
また図4に示した実施例では、P項ゲインおよびI項ゲインが領域aおよび領域bで変化していないが、それを領域aおよび領域bで持ち替えても良く、またD項ゲインが一定値に保持されているが、それを領域a,b,cに応じて持ち替えても良い。 In the embodiment shown in FIG. 4, the P term gain and the I term gain are not changed in the region a and the region b. However, they may be changed in the region a and the region b, and the D term gain is a constant value. However, it may be changed according to the areas a, b, and c.
41 アクチュエータ
74 逆起電力還流回路
77 逆起電力吸収回路
C アクチュエータ駆動回路(制御手段)
U 電子制御ユニット(制御手段)
41
U Electronic control unit (control means)
Claims (3)
前記制御手段(U,C)は、アクチュエータ(41)を駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御するものであり、目標電流の各周期での立ち上がり時と立ち下がり時とでフィードバックゲインを持ち替えることを特徴とする能動型防振支持装置。 In an active vibration isolating support device for supporting a load of a vibrating body and periodically driving the actuator (41) to extend and contract with a current corresponding to the vibration state of the vibrating body by a control means (U, C). ,
The control means (U, C) performs feedback control so that the actual current for driving the actuator (41) matches the target current corresponding to the vibration state of the vibrating body, and the rising of the target current at each cycle. An active anti-vibration support device characterized in that the feedback gain is changed between the time and the fall.
前記制御手段(U,C)は、アクチュエータ(41)で発生する逆起電力を吸収する逆起電力吸収回路(77)と、アクチュエータ(41)で発生する逆起電力が逆起電力吸収回路(77)を通過しないように迂回させる逆起電力還流回路(74)とを備え、アクチュエータ(41)を駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御するものであり、逆起電力吸収回路(77)の作動時と逆起電力還流回路(74)の作動時とでフィードバックゲインを持ち替えることを特徴とする能動型防振支持装置。 In an active vibration isolating support device for supporting a load of a vibrating body and periodically driving the actuator (41) to extend and contract with a current corresponding to the vibration state of the vibrating body by a control means (U, C). ,
The control means (U, C) includes a counter electromotive force absorption circuit (77) that absorbs counter electromotive force generated by the actuator (41), and a counter electromotive force absorption circuit ( 77) having a counter electromotive force return circuit (74) that bypasses the actuator so that it does not pass through, and performs feedback control so that the actual current that drives the actuator (41) matches the target current according to the vibration state of the vibrator An active type anti-vibration support device, wherein the feedback gain is switched between when the back electromotive force absorption circuit (77) is operated and when the back electromotive force return circuit (74) is operated.
前記制御手段(U,C)は、アクチュエータ(41)で発生する逆起電力を吸収する逆起電力吸収回路(77)と、アクチュエータ(41)で発生する逆起電力が逆起電力吸収回路(77)を通過しないように迂回させる逆起電力還流回路(74)とを備え、アクチュエータ(41)を駆動する実電流が振動体の振動状態に応じた目標電流に一致するようにフィードバック制御するものであり、目標電流の各周期での立ち上がり時と立ち下がり時とでフィードバックゲインを持ち替え、更に目標電流の前記立ち下がりの領域では、逆The control means (U, C) includes a counter electromotive force absorption circuit (77) that absorbs counter electromotive force generated by the actuator (41), and a counter electromotive force absorption circuit ( 77) having a counter electromotive force return circuit (74) that bypasses the actuator so that it does not pass through, and performs feedback control so that the actual current that drives the actuator (41) matches the target current according to the vibration state of the vibrator The feedback gain is changed at the rising and falling times in each cycle of the target current, and the reverse of the target current in the falling region.
起電力吸収回路(77)の作動時と逆起電力還流回路(74)の作動時とでフィードバックゲインを持ち替えることを特徴とする能動型防振支持装置。An active vibration isolating support device, wherein the feedback gain is switched between when the electromotive force absorption circuit (77) is operated and when the counter electromotive force return circuit (74) is operated.
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