JP2009156384A

JP2009156384A - 振動制御装置

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Publication number: JP2009156384A
Application number: JP2007336876A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamakawa; 博幸山川; Fumihiko Sakakibara; 文彦榊原; Munehiro Takahashi; 宗裕高橋
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: JP4936004B2

Abstract

【課題】静止領域から動作領域まで円滑に作動することができる振動制御装置を提供する。
【解決手段】振動制御部２０は、設置部加速度検出手段２２の検出値と、荷重支持部加速度検出手段２３の検出値とから、設置部Ｆに対して荷重支持部１０が静止領域か、動作領域かを判断し、荷重支持部１０が静止領域の場合、設置部加速度検出手段２２の検出値と、荷重支持部加速度検出手段２３の検出値とから算出した振動制御手段２１の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出する。また荷重支持部１０が動作領域の場合、且つ、制御周期が荷重支持部１０で静止領域の場合、静止領域補償値を付加した振動制御手段２１の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出する。制御周期が荷重支持部１０で動作領域の場合、変更後の静止領域補償値を付加した振動制御手段２１の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、荷重支持部等、特に移動体等に設置される荷重支持部等に加わる振動を抑制又は低減する振動制御装置に関する。

従来、振動加速度に応じて座席下の直動型電動アクチュエータを動作制御して座席に加わる振動を抑制する座席用振動制御装置がある（特許文献１参照）。

特開平１１−１８０２０２号公報

しかしながら、図１０（ａ）に示すように、座席Ｓの支持をアクチュエータ１２１のみでする場合、停止状態を含め常にアクチュエータ１２１の出力が必要となる。また、図１０（ｂ）に示すように、座席Ｓの支持をアクチュエータ１２１とトーションスプリング１２２でする場合、停止状態ではアクチュエータ１２１の出力を０とすることができるが、座席Ｓの振動を制御する場合、トーションスプリング１２２のバネ力が反力となってしまい、振動制御分の出力の他にバネの反力分の出力がアクチュエータ１２１に必要となり、大きな出力が要求されていた。

図１１に示すように、アクチュエータは、静止状態から指令値を受けた場合に、摩擦力等の影響によりすぐに動作することができない。そのため、静止領域から動作領域へ移行する際に、衝撃を感じることがあった。

さらに、この摩擦力等は、製品によるばらつき、温度等の使用環境による変化及び経時劣化等により、変化するため、常に装置の状況に応じた制御をする必要がある、

本発明は、上記課題を解決するものであって、静止領域から動作領域まで円滑に作動することができると共に、常に装置の状況に応じた制御をすることができる振動制御装置を提供することを目的とする。

そのために本発明は、設置部に設置された荷重支持部と、所定の制御周期を有し、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記設置部の加速度を検出する設置部加速度検出手段と、前記荷重支持部の加速度を検出する荷重支持部加速度検出手段と、を備え、前記振動制御部は、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから、前記設置部に対して前記荷重支持部が静止領域か、動作領域かを判断し、前記荷重支持部が静止領域の場合、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから算出した前記振動制御手段の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が静止領域の場合、前記静止領域補償値を付加した前記振動制御手段の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出し、今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きいか判断し、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合、前記静止領域補償値を変更し、変更後の前記静止領域補償値を付加した前記振動制御手段の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出することを特徴とする。

また、前記振動制御部は、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、前記設置部加速度検出手段の検出値と前記荷重支持部加速度検出手段の検出値の符号が一致している場合、前記静止領域補償値を所定量減少させ、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、前記設置部加速度検出手段の検出値と前記荷重支持部加速度検出手段の検出値の符号が一致していない場合、前記静止領域補償値を所定量増加させることを特徴とする。

また、前記荷重支持部と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、を有することを特徴とする。

また、前記荷重支持部は、前記設置部に対して相対移動する第１移動手段を有することを特徴とする。

また、前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部に対して相対移動する第２移動手段を有することを特徴とする。

また、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記スライド手段に回動可能に接合され、他端を付勢手段の他端に回動可能に接合した天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする。

また、前記荷重支持部材上の荷重を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した荷重に応じて前記調整手段を作動することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、設置部に設置された荷重支持部と、所定の制御周期を有し、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記設置部の加速度を検出する設置部加速度検出手段と、前記荷重支持部の加速度を検出する荷重支持部加速度検出手段と、を備え、前記振動制御部は、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから、前記設置部に対して前記荷重支持部が静止領域か、動作領域かを判断し、前記荷重支持部が静止領域の場合、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから算出した前記振動制御手段の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が静止領域の場合、前記静止領域補償値を付加した前記振動制御手段の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出し、今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きいか判断し、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合、前記静止領域補償値を変更し、変更後の前記静止領域補償値を付加した前記振動制御手段の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出するので、静止領域から動作領域まで円滑に作動することができると共に、常に装置の状況に応じた制御をすることができる。また、補償値に過不足が存在する場合にすぐに調整することができる。

請求項２記載の発明によれば、前記振動制御部は、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、前記設置部加速度検出手段の検出値と前記荷重支持部加速度検出手段の検出値の符号が一致している場合、前記静止領域補償値を所定量減少させ、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、前記設置部加速度検出手段の検出値と前記荷重支持部加速度検出手段の検出値の符号が一致していない場合、前記静止領域補償値を所定量増加させるので、補償値に過不足が存在する場合に効率的に調整することができる。

請求項３記載の発明によれば、前記荷重支持部と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、を有するので、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できる効率的な振動制御装置を提供することができる。

請求項４記載の発明によれば、前記荷重支持部は、前記設置部に対して相対移動する第１移動手段を有するので、荷重支持部材が水平方向に移動しないようにすることができる。

請求項５記載の発明によれば、前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部に対して相対移動する第２移動手段を有するので、カウンタバランス部を移動させる必要がなくなる。

請求項６記載の発明によれば、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記スライド手段に回動可能に接合され、他端を付勢手段の他端に回動可能に接合した天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。

請求項７記載の発明によれば、前記荷重支持部材上の荷重を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した荷重に応じて前記調整手段を作動するので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態における振動制御装置１を示す。図中、１は振動制御装置、１０は荷重支持部、１１は第１案内手段の一例としての第１スライダレール、１２は第１移動手段の一例としての第１スライダ、１３は荷重支持部材、２０は所定の制御周期で駆動される振動制御部、２１は振動制御手段の一例としての制振用アクチュエータ、２２は検知手段の一例としての荷重センサ、２３は検知手段の一例としての加速度センサ、３０はカウンタバランス部、３１は第２案内手段の一例としての第２スライダレール、３２は第２移動手段の一例としての第２スライダ、３３は第２移動手段支持部の一例としての第２スライダ支持部、３４は調整手段の一例としてのプリロード調整用アクチュエータ、３５はねじりバネ、Ｆは設置部、Ｓは座席である。

振動制御装置１は、荷重支持部１０により床や車両のシャシ等の設置部Ｆに設置され、振動制御部２０で振動制御装置１上の車両キャビン等の座席Ｓ等の荷重の振動をアクティブに制御すると共に、カウンタバランス部３０で荷重に対する力の釣り合いを設定するものである。

荷重支持部１０は、設置部Ｆに設置された第１スライダレール１１、荷重支持部材１３に設けた第１スライダ１２及び座席Ｓを支持する荷重支持部材１３等を有する。第１スライダレール１１は、設置部Ｆに設置され、第１スライダ１２及び荷重支持部材１３を上下方向に案内する。第１スライダ１２は、荷重支持部材１３に設けられ、第１スライダレール１１により上下方向に案内される。荷重支持部材１３は、座席Ｓの下方に設置され、第１スライダレール１１により上下方向に案内される第１スライダ１２を有し、振動制御部２０及びカウンタバランス部３０に載置されている。

振動制御部２０は、ボイスコイルモータ等の制振用アクチュエータ２１、設置部加速度センサ２２、座席加速度センサ２３、荷重センサ２４等を有する。制振用アクチュエータ２１は、下部を設置部Ｆに設置、上部を荷重支持部材１３に当接され、設置部加速度センサ２２及び座席加速度センサ２３等からの信号により、上下伸縮可能に制御される。

カウンタバランス部３０は、第２スライダレール３１、第２スライダ３２、天秤部３３、プリロード調整用アクチュエータ３４、スプリング３５等を有する。第２スライダレール３１は、荷重支持部材１３に設置され、第２スライダ３２を移動可能に案内する。第２スライダ３２は、天秤部３３の一端に連結されると共に、第２スライダレール３１に案内され、荷重支持部材１３に対して移動可能なものである。

天秤部３３は、設置部Ｆに支点３３ａを有し、一端側３３ｂを第２スライダ３２に、他端側３３ｃをプリロード調整用アクチュエータ３４を介してスプリング３５に回動可能に連結する。

プリロード調整用アクチュエータ３４は、長さを可変することができるもので、一端を天秤部３３に連結され、他端をスプリング３５に固着され、荷重センサ２４等の信号により、伸縮可能に制御される。スプリング３５は、一端をプリロード調整用アクチュエータ３４に固着され、他端を設置部Ｆに固着されている。

図２は、このような構造の振動制御装置１のブロック図を示す。設置部加速度センサ２２、座席加速度センサ２３等からの入力信号を制御手段としてのＥＣＵ４０に入力し、制振用アクチュエータ２１を制御することで、アクティブに振動を制御する。荷重センサ２４等の入力信号を制御手段としてのＥＣＵ４０に入力し、プリロード調整用アクチュエータ３４を制御する。

次に、プリロード調整制御について説明する。図３は、プリロード調整制御のフローチャートを示す。まず、ステップ１で、振動のない停止時における荷重を荷重センサ２２により検出する（ＳＴ１）。次に、ステップ２で、検出した荷重値の一定時間分をＥＣＵ４０に読み込む（ＳＴ２）。続いて、ステップ３で、一定時間分の荷重値から例えば平均値を計算して基準荷重値を算出する（ＳＴ３）。次に、ステップ４で、算出した基準荷重値にあわせてプリロード調整用アクチュエータ３４を作動制御する（ＳＴ４）。

図４は、プリロード調整制御前後の本実施形態の振動制御装置１の状態を示すもので、図４（ａ）はプリロード調整制御前、図４（ｂ）はプリロード調整制御後の状態を示すものである。図４（ａ）に示すプリロード調整制御前の状態から、例えば乗員Ｐが座席Ｓに座り、初期荷重に乗員Ｐの荷重が足されると、カウンタバランス部３０の天秤部３３が反時計方向に回転し、スプリング３５に負荷がかかる。そこで、図４（ｂ）に示すように、プリロード調整用アクチュエータ３４を作動させ、天秤部３３の長さを変えることにより、荷重とスプリング３５による負荷とを釣り合わせる。

このように、プリロード調整用アクチュエータ３４を作動させることにより、荷重がキャンセルされ、その状態から振動制御をすることができるようになる。

次に、本実施形態の振動制御について説明する。図５は、振動制御のフローチャートを示す。振動制御のフローチャートの制御内容は、振動制御部の所定の制御周期で繰り返され、前回とは制御周期の１周期前、すなわち前回の制御周期を示し、今回とは現在の制御周期を示す。なお、前回と今回の表現は適宜記載する。まず、ステップ１１で、振動時の加速度を加速度センサ２３により検出する（ＳＴ１１）。次に、ステップ１２で、ＥＣＵ４０において制振用アクチュエータ２１の推力を計算する（ＳＴ１２）。推力計算は、例えば、加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ１３で、ステップ１２において計算した推力を制振用アクチュエータ２１に指示する。

図６は、本実施形態の振動制御の状態を示すもので、図６（ａ）は制振用アクチュエータ２１を収縮した状態、図６（ｂ）は制振用アクチュエータ２１を伸張した状態を示すものである。

図６（ａ）はステップ１４に対応する検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合であり、座席Ｓ上の振動を０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、スライダ３２が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３３が反時計方向に回転する。この時、スプリング３５は伸張するが、荷重とスプリング３５による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。

図６（ｂ）はステップ１５に対応する検出した荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合であり、座席Ｓ上の振動を０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ３２が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３３が時計方向に回転する。この時、スプリング３５は収縮するが、荷重とスプリング３５による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。

図７は、本実施形態の振動制御装置１を用いた場合と、図１０に示す従来技術の場合とをシミュレーションで比較した結果を示す。シミュレーションは、振幅２５ｍｍ周期７５０ｍｍの波状路を速度７０ｋｍ／ｈで走行する条件で、荷重の振動を０にするために必要な制振用アクチュエータを求めた。

図７（ａ）は、図１０（ａ）に示すように、座席の支持をアクチュエータのみでする場合、図７（ｂ）は、図１０（ｂ）に示すように、座席の支持をアクチュエータとスプリングでする場合、図７（ｃ）は、本実施形態の場合である。

このように、本実施形態の振動制御装置１は、アクチュエータの出力を低減することができ、小型のアクチュエータで実現できる効率的なものである。

次に、本実施形態における補償制御について説明する。図１１は、設置部Ｆが静止し、指令値が一定の場合の制振アクチュエータ２１の推力に対する座席加速度を示すグラフである。図１１に示すように、制振アクチュエータ２１に作動指令信号が入力されているにも関わらず、座席Ｓは、クーロン摩擦力等により加速度の発生しない静止状態が存在する。補償制御は、この静止状態での制振アクチュエータ２１の推力を補償する制御である。

なお、実際には、設置部Ｆも運動している場合もあるため、座席加速度ではなく、第１スライダ１３が静止しているか運動しているかで状態を判断する。

図８は、ＥＣＵ４０の補償制御に関係する部分を示した図である。ＥＣＵ４０は、設置部加速度センサ２２からの信号を取得する設置部加速度取得部４２、座席加速度センサ２３からの信号を取得する座席加速度取得部４３、設置部加速度取得部４２及び座席加速度取得部４３からの信号から座席Ｓ又は第１スライダ１３の設置部Ｆに対する相対速度を算出する相対速度算出部４４、座席加速度取得部４３で取得した座席Ｓの加速度と相対速度算出部４４で算出した相対速度とから第１スライダ１３が静止状態か運動状態か判別する状態判別部４５、及び、状態判別部４５で判別した結果に応じて制振アクチュエータ２１の推力を算出する推力算出部４６を有する。

図９は、補償制御のフローチャートを示す図である。この補償制御のフローチャートは、図５に示した制振制御のフローチャートに補償制御を含む構成としてもよい。

まず、ステップ２１で、設置部加速度取得部４２が設置部加速度センサ２２から設置部加速度を取得する（ＳＴ２１）。続いて、ステップ２２で、座席加速度取得部４３が座席加速度センサ２３から座席加速度を取得する（ＳＴ２２）。次に、ステップ２３で、座席加速度に比例ゲインを乗算し、出力を求める（ＳＴ２３）。続いて、ステップ２４で、ステップ２３において求めた値から相対速度算出部４４が第１スライダ１３の相対速度を算出する（ＳＴ２４）。

次に、ステップ２５で、ステップ２４において求めた相対速度の絶対値と所定の閾値Ａとの大きさを状態判別部４５で比較する（ＳＴ２５）。

ステップ２５において、相対速度の絶対値が所定の閾値Ａよりも小さい静止領域の場合、ステップ２６で、座席加速度センサ２３の検出値が閾値Ｂよりも大きいか判断する。

ステップ２６において、座席加速度センサ２３の検出値が閾値Ｂよりも大きい場合、ステップ２７で、フラグをＯＮする（ＳＴ２７）。次に、ステップ２８で、保存バッファに保存されたクーロン摩擦値をクーロン摩擦力の値とする（ＳＴ２８）。

ステップ２６において、座席加速度センサ２３の検出値が閾値Ｂよりも小さい場合、ステップ２８を実行する。

次に、ステップ２９で、推力算出部４６で、ステップ２３において求めた出力＋クーロン摩擦力＋粘性摩擦力を出力推力として算出する（ＳＴ２９）。続いて、ステップ３０で、制振アクチュエータ２１に出力する（ＳＴ３０）。

ステップ２５において、相対速度の絶対値が所定の閾値Ａよりも大きい動作領域の場合、ステップ３１で、第１スライダ１３は運動状態とみて、粘性摩擦力の値を計算する（ＳＴ３１）。

次に、ステップ３２で、フラグがＯＮか判断する（ＳＴ３２）。このステップ３２におけるフラグは、今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が静止領域の場合または今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合を判断するものである。

ステップ３２において、フラグがＯＮと判断した場合、ステップ３３で、フラグをＯＦＦとする（ＳＴ３３）。次に、ステップ３４で、クーロン摩擦力の値を前回の出力値とし、このクーロン摩擦値を保存バッファに保存する（ＳＴ３４）。その後、ステップ２８〜ステップ３０を実行する。

また、ステップ３２において、フラグがＯＦＦと判断した場合、ステップ４１で、座席加速度センサ２３の検出値の絶対値が所定の閾値Ｃより大きいか判断する（ＳＴ４１）。

ステップ４１において、座席加速度センサ２３の検出値の絶対値が所定の閾値Ｃより小さいと判断した場合、ステップ２８〜ステップ３０を実行する。

ステップ４１において、座席加速度センサ２３の検出値の絶対値が所定の閾値Ｃより大きいと判断した場合、ステップ４２で、座席加速度センサ２３の検出値と設置部加速度センサ２２の検出値の符号が一致するか判断する（ＳＴ４２）。

ステップ４２において、座席加速度センサ２３の検出値と設置部加速度センサ２２の検出値の符号が一致すると判断した場合、ステップ４３で、前回出力したクーロン摩擦値を一定量下げて、保存バッファに保存する（ＳＴ４３）。その後、ステップ２８〜ステップ３０を実行する。

ステップ４２において、座席加速度センサ２３の検出値と設置部加速度センサ２２の検出値の符号が一致しないと判断した場合、ステップ４４で、前回出力したクーロン摩擦値を一定量上げて、保存バッファに保存する（ＳＴ４４）。その後、ステップ２８〜ステップ３０を実行する。

このように、本実施形態は、設置部Ｆに設置された荷重支持部１０と、所定の制御周期を有し、荷重支持部１０の設置部Ｆに対する振動を制御する制振アクチュエータ２１を有する振動制御部２０と、設置部Ｆの加速度を検出する設置部加速度センサ２２と、荷重支持部１０の加速度を検出する荷重支持部加速度センサ２３と、を備え、振動制御部２０は、設置部加速度センサ２２の検出値と、座席加速度センサ２３の検出値とから、設置部Ｆに対して荷重支持部１０が静止領域か、動作領域かを判断し、荷重支持部１０が静止領域の場合、設置部加速度センサ２２の検出値と、座席加速度センサ２３の検出値とから算出した制振アクチュエータ２１の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、今回の制御周期において荷重支持部１０が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において荷重支持部１０が静止領域の場合、静止領域補償値を付加した制振アクチュエータ２１の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出し、今回の制御周期において荷重支持部１０が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において荷重支持部１０が動作領域の場合、荷重支持部１０の加速度の絶対値が所定の閾値より大きいか判断し、荷重支持部１０の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合、静止領域補償値を変更し、変更後の静止領域補償値を付加した制振アクチュエータ２１の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出するので、静止領域から動作領域まで円滑に作動することができると共に、常に装置の状況に応じた制御をすることができる。また、補償値に過不足が存在する場合にすぐに調整することができる。

また、振動制御部２０は、荷重支持部１０の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、設置部加速度センサ２２の検出値と荷重支持部加速度センサ２３の検出値の符号が一致している場合、静止領域補償値を所定量減少させ、荷重支持部１０の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、設置部加速度センサ２２の検出値と荷重支持部加速度センサ２３の検出値の符号が一致していない場合、静止領域補償値を所定量増加させるので、補償値に過不足が存在する場合に効率的に調整することができる。

また、荷重支持部１０と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部３０と、を有するので、制振アクチュエータ２１の出力を低減することができ、小型の制振アクチュエータ２１で実現できる効率的な振動制御装置１を提供することができる。

また、荷重支持部１０は、設置部Ｆに対して相対移動する第１スライド１２とを有するので、荷重支持部材１３が水平方向に移動しないようにすることができる。

また、カウンタバランス部３０は、荷重支持部１０に対して相対移動する第２スライダ３２を有するので、カウンタバランス部３０を移動させる必要がなくなる。

また、設置部Ｆに一端を支持されたスプリング３５と、設置部Ｆに支点を枢支され、一端を第２スライダ３２に回動可能に接合され、他端をスプリング３５の他端に回動可能に接合した天秤部３３と、天秤部３３の長さを変更するプリロード調整用アクチュエータ３４とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。

また、荷重支持部材１１上の荷重を検知する荷重センサ２２又は加速度センサ２３等を備え、荷重センサ２２又は加速度センサ２３等で検知した荷重に応じてプリロード調整用アクチュエータ３４を作動するＥＣＵ４０を備えたので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、例えば、制御のフローチャートの処理順番なども適宜変更可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

第１実施形態の振動制御装置を示す図である。振動制御装置のシステム構成を示したブロック図である。プリロード調整制御のフローチャートを示す図である。プリロード調整制御時の振動制御装置の状態を示す図である。振動制御のフローチャートを示す図である。振動制御時の振動制御装置の状態を示す図である。本実施形態の振動制御装置と従来の技術とを比較したシミュレーションを示す図である。ＥＣＵの補償制御に関係する部分を示す図である。補償制御のフローチャートを示す図である。従来の技術を示す図である。従来の制振アクチュエータの推力に対する座席加速度を示すグラフである。

符号の説明

１…振動制御装置、１０…荷重支持部、１１……第１スライダレール（第１案内手段）、１２…第１スライダ（第１移動手段）、１３…荷重支持部材、２０…振動制御部、２１…制振用アクチュエータ（振動制御手段）、２２…設置部加速度センサ、２３…座席加速度センサ、２４…荷重センサ、３０…カウンタバランス部、３１…第２スライダレール（第２案内手段）、３２…第２スライダ（第２移動手段）、３３…天秤部、３４…プリロード調整用アクチュエータ（調整手段）、３５…スプリング（付勢手段）、４０…ＥＣＵ（制御手段）

Claims

設置部に設置された荷重支持部と、
所定の制御周期を有し、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、
前記設置部の加速度を検出する設置部加速度検出手段と、
前記荷重支持部の加速度を検出する荷重支持部加速度検出手段と、
を備え、
前記振動制御部は、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから、前記設置部に対して前記荷重支持部が静止領域か、動作領域かを判断し、前記荷重支持部が静止領域の場合、前記設置部加速度検出手段の検出値と、前記荷重支持部加速度検出手段の検出値とから算出した前記振動制御手段の制振出力値に静止領域補償値を付加して静止領域出力値を算出し、
今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が静止領域の場合、前記静止領域補償値を付加した前記振動制御手段の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出し、
今回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、且つ、前回の制御周期において前記荷重支持部が動作領域の場合、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きいか判断し、
前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合、前記静止領域補償値を変更し、変更後の前記静止領域補償値を付加した前記振動制御手段の制振出力値に、動作領域補償値を付加して動作領域出力値を算出する
ことを特徴とする振動制御装置。
前記振動制御部は、前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、前記設置部加速度検出手段の検出値と前記荷重支持部加速度検出手段の検出値の符号が一致している場合、前記静止領域補償値を所定量減少させ、
前記荷重支持部の加速度の絶対値が所定の閾値より大きい場合であって、且つ、前記設置部加速度検出手段の検出値と前記荷重支持部加速度検出手段の検出値の符号が一致していない場合、前記静止領域補償値を所定量増加させる
ことを特徴とする請求項１に記載の振動制御装置。
前記荷重支持部と連結され、荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動制御装置。
前記荷重支持部は、前記設置部に対して相対移動する第１移動手段を有することを特徴とする請求項３に記載の振動制御装置。
前記カウンタバランス部は、前記荷重支持部に対して相対移動する第２移動手段を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の振動制御装置。
前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記スライド手段に回動可能に接合され、他端を付勢手段の他端に回動可能に接合した天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の振動制御装置。
前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動することを特徴とする請求項６に記載の振動制御装置。