JP2005351361A - 油圧制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 応答性と振動抑制性をともに向上させることができる油圧制御装置を提供する。
【解決手段】 電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータと、油圧制御アクチュエータにおける実油圧値を検出する油圧検出部と、油圧制御アクチュエータを制御するコントロールユニットと、を備えた油圧制御装置であって、コントロールユニットは、基本油圧指令値の設定及び指令を行う基本油圧値指令部と、基本油圧値に基づき、インバースフィルタによって第１の目標油圧指令値を演算するフィードフォワード制御部と、基本油圧指令値及び検出された実油圧値に基づき、第２の目標油圧指令値を演算するフィードバック制御部と、第１、第２の目標油圧指令値に基づいて目標制御量を決定する目標制御量決定部と、を有し、目標制御量決定部により決定された目標制御量に基づき、油圧制御アクチュエータの制御を行うこととした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータの制御装置に関する。

従来、電気的に油圧の制御を行う油圧アクチュエータの制御装置においては、油圧振動によるジャダー（異常振動）を回避するため、油圧制御装置とは別個の油圧制振装置を設け、油圧制御装置とは逆位相の油圧を発生させて振動を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）が、油圧制振装置を別途設ける必要があり装置の大型化とコストアップを招いてしまう。

そのため、従来技術にあっては、油圧アクチュエータの制御に一次遅れフィルタを用い、制御状態に応じてこの一次遅れフィルタの遅れ特性を適宜変更することで、別途油圧制振装置を設けることなく油圧振動を抑制している（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００−０８５５５４号公報 特開２００２−２２７９９０号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、フィルタの遅れ特性を弱くした場合、応答性は良くなる反面振動抑制性に劣り、遅れ特性を強くすると振動抑制性は向上する代わりに応答性が劣るという問題があった。とりわけ、プーリを油圧制御してベルトによりトルク伝達を行うＣＶＴにあっては、油振の発生によりプーリとベルトの接触が不安定となり、プーリからベルトへのトルク伝達が不十分となり、所望のトルクが得られないという問題がある。また、ベルトの滑りによって燃費の悪化やプーリ及びベルトの寿命が低下するおそれがある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、応答性と振動抑制性をともに向上させることができる油圧制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータと、前記油圧制御アクチュエータにおける実油圧値を検出する油圧検出部と、前記油圧制御アクチュエータを制御するコントロールユニットと、を備えた油圧制御装置であって、前記コントロールユニットは、基本油圧指令値の設定及び指令を行う基本油圧値指令部と、前記基本油圧指令値に基づき、インバースフィルタによって第１の目標油圧指令値を演算するフィードフォワード制御部と、前記基本油圧指令値及び検出された前記実油圧値に基づき、第２の目標油圧指令値を演算するフィードバック制御部と、前記第１、第２の目標油圧指令値に基づいて前記油圧制御アクチュエータの目標制御量を決定する目標制御量決定部と、を有し、前記目標制御量決定部により決定された目標制御量に基づき、前記油圧制御アクチュエータの制御を行うこととした。

よって、インバースフィルタを用いて振動領域に集中的な逆位相補償を施すことで、応答性と振動抑制性をともに向上させた油圧制御装置を提供することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

[油圧制御装置の制御構成]
実施例１につき図１に基づき説明する。図１は、油圧制御装置の制御システム図である。コントロールユニット１００は、基本油圧値指令部１１０、Ｆ／Ｆ（フィードフォワード）制御部１２０、Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御部１３０、目標制御量決定部１４０、故障判断部１５０を有する。

コントロールユニット１００の制御対象は油圧アクチュエータたるソレノイド２００であり、油圧制御装置を適用するプラントに設けられた油圧センサ２１０及び油温センサ２２０の検出値、及びその他の状態量に基づいてソレノイド２００の制御を行う。油圧制御装置を適用するプラントとして例えば車両における油圧機器が考えられるが、油圧制御を行っているものであれば他のものでもよく特に限定しない。

なお、油の粘性は油圧制御に与える影響が大きいため、実施例１では油の粘度推定パラメータとして油温を用いて制御を行っているが、粘性を推定できる他の方法を用いてもよい。例えば、特定箇所における油圧の時間勾配から油の粘度を推定してもよく特に限定しない。

（基本油圧値指令部）
基本油圧値指令部１１０は、本願油圧制御装置を適用する制御対象の状態量に対応する油圧マップを備え、この状態量に基づきマップからプラントに対する基本油圧指令値を読み込んでＦ／Ｆ制御部１２０及びＦ／Ｂ制御部１３０へ出力する。例えばプラントを車両における駆動用油圧機器とした場合、制御対象の状態量としてスロットル開度TVOや車速VSPを用いることが考えられる。

（Ｆ／Ｆ制御部）
Ｆ／Ｆ制御部１２０はインバースフィルタを備えた逆位相補償器である。故障判断部１５０により油温センサ２２０に故障がないと判断されれば、故障判断部１５０から検出された油温Tcが入力される。この油温Tcに基づき、インバースフィルタによって基本油圧値指令部１１０から入力された基本油圧指令値P^＊の逆位相補償を行い、P^＊の振動領域を集中的に抑えた第１目標油圧指令値P₁として目標制御量決定部１４０へ出力する。

このＦ／Ｆ制御部１２０は油温毎に設定された複数のインバースフィルタを備えており、複数のインバースフィルタのうち検出された油温Tcに対応する最適なインバースフィルタを選択して逆位相補償を行う。また、故障判断部１５０により油温センサ２２０が故障と判断された場合、複数のインバースフィルタのうち所定油温に対応するインバースフィルタを選択する。この所定油温はプラントの常用域における油温であり、油温センサ２２０故障時には使用頻度の高い常用域に対応するインバースフィルタを用いるよう設定されている。

（Ｆ／Ｂ制御部）
Ｆ／Ｂ制御部１３０はＦ／Ｂ目標値設定部１３１及びＰＩＤ制御部１３２を備えたＰＩＤ制御器である。Ｆ／Ｂ目標値設定部１３１は油圧センサ２１０及び油温センサ２２０により検出された油温Tc及び実油圧Pcに基づきＦ／Ｂ制御における目標油圧指令値P_FBを算出するフィルタを有し、目標油圧指令値P_FBを算出して加算部１３４へ出力する。

このＦ／Ｂ目標値設定部１３１も油温毎に設定された複数のフィルタを備えており、検出された油温Tcに対応する最適なフィルタを選択して目標油圧指令値P_FBの設定を行う。

反転部１３３は油圧センサ２１０により検出された実油圧Pcの値を反転させ、加算部１３４へ出力する。加算部１３４は目標油圧指令値P_FBと実油圧Pcの反転値−Pcを加算し、P_FB−Pcの値ＰＩＤ制御部１３２へ出力する。

ＰＩＤ制御部１３２はP_FB−Pc値の入力を受け、実油圧Pcの値がＦ／Ｂ制御における目標油圧指令値P_FBに追従するようＰＩＤ制御を行い、第２目標油圧指令値P₂として故障判断部１５０へ出力する。

（故障判断部）
故障判断部１５０は油圧センサ２１０及び油温センサ２２０の故障を判断するフェイル検出部である。いずれにも故障が検出されない場合はＦ／Ｂ制御部１３０から入力された第２目標油圧指令値P₂を目標制御量決定部１４０へ出力するが、いずれかに故障が検出された場合、第２目標油圧指令値P₂の出力を行わない。

また、極低温時には油粘度が上昇して油圧検出が難しくなり、油圧Ｆ／Ｂ制御の精度が劣る。このような場合、Ｆ／Ｂ制御を用いずにＦ／Ｆ制御のみによってプラントの制御量を決定することで制御精度の向上を図る。そのため、故障判断部１５０は検出された油温が所定値未満のときにも第２目標油圧指令値P₂の出力を行わない。

（目標制御量決定部）
目標制御量決定部１４０はソレノイド２００の電流制御を行うことでプラントの油圧制御を行う制御部であり、Ｆ／Ｆ制御部１２０及び故障判断部１５０から入力された第１目標油圧指令値P₁及び第２目標油圧指令値P₂に基づきソレノイド２００の目標制御量を決定し、この目標制御量を対応する目標電流i_tに変換してソレノイド２００へ出力する。

目標制御量の決定に際しては、入力された第１目標油圧指令値P₁及び第２目標油圧指令値P₂にそれぞれ独立のゲインＫ_１，Ｋ_２を乗じて重ね合わせることで目標制御量を決定する。油やプラントの状態に応じてこのゲインＫ_１，Ｋ_２を変化させることで、最適な制御を行う。油温センサ２２０または油圧センサ２１０の故障により第２目標油圧指令値P₂が出力されない場合、また検出油温が所定値未満である場合、P₁に乗じるゲインＫ_１を１とすることで、第１目標油圧指令値P₁のみに基づいて目標制御量を決定する。

［インバースフィルタの設計］
図２は、Ｆ／Ｆ制御部１２０におけるインバースフィルタの設計方法を示す図である。本願油圧制御装置を適用するプラントにより油圧特性が異なるため、まず実験により特定の油温条件下におけるプラントの油圧波形を検出する（ステップ１）。次に、得られた油圧波形を伝達関数に変換する（ステップ２）。そして、目標とするプラントの油圧応答性を考慮し、伝達関数からインバースフィルタを設計する（ステップ３）。
さらに、油温条件を変えて複数のインバースフィルタを求めることにより、プラントの運転領域に対応する油温領域を網羅したインバースフィルタ群を求める。

［Ｆ／Ｂ制御における目標油圧指令値算出フィルタの設計］
Ｆ／Ｂ制御における目標油圧指令値P_FBを算出するフィルタは一次遅れフィルタである。インバースフィルタの設計と同様プラントにより油圧特性が異なるため、まず特定の油温条件下における時定数を求めてフィルタを設計し、さらに油温条件を変えることにより、プラントの運転領域に対応する油温領域を網羅したフィルタ群を求める。

［油圧制御処理］
図３は、コントロールユニット１００において実行される油圧制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。

ステップＳ１０１では、油温センサ２２０において油温が検出され、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２では、故障判断部１５０において油温センサ２２０に故障があるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１１０へ移行し、NOであればステップＳ１２０へ移行する。

ステップＳ１１０では、故障判断部１５０においてＦ／Ｂ制御部１３０からの第２目標油圧指令値P₂の出力を行わず、Ｆ／Ｆ制御部１２０からのインバースフィルタを用いた第１目標油圧指令値P₁のみによって目標制御量の決定を行うこととし、ステップＳ１１１へ移行する。

ステップＳ１１１では、Ｆ／Ｆ制御部１２０において複数のインバースフィルタのうち所定のインバースフィルタを選択し、制御を終了する。

ステップＳ１２０では、故障判断部１５０において油温が所定値以上であるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１３０へ移行し、NOであればステップＳ１６０へ移行する。

ステップＳ１３０では、故障判断部１５０において油圧センサ２１０に故障があるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１５０へ移行し、NOであればステップＳ１４０へ移行する。

ステップＳ１４０では、故障判断部１５０においてＦ／Ｆ制御部１２０及びＦ／Ｂ制御部１３０において演算される第１、第２目標油圧指令値P₁，P₂に基づき目標制御量の決定を行うこととし、ステップＳ１４１へ移行する。

ステップＳ１４１では、Ｆ／Ｆ制御部１２０において複数のインバースフィルタのうち所定のインバースフィルタを選択し、制御を終了する。

ステップＳ１５０では、故障判断部１５０においてＦ／Ｂ制御部１３０からの第２目標油圧指令値P₂の出力を行わず、Ｆ／Ｆ制御部１２０のインバースフィルタを用いた第１目標油圧指令値P₁のみによって目標制御量の決定を行うこととし、ステップＳ１５１へ移行する。

ステップＳ１５１では、Ｆ／Ｆ制御部１２０において複数のインバースフィルタのうち所定のインバースフィルタを選択し、制御を終了する。

ステップＳ１６０では、故障判断部１５０においてＦ／Ｂ制御部１３０からの第２目標油圧指令値P₂の出力を行わず、Ｆ／Ｆ制御部１２０のインバースフィルタを用いた第１目標油圧指令値P₁のみによって目標制御量の決定を行うこととし、ステップＳ１６１へ移行する。

ステップＳ１６１では、Ｆ／Ｆ制御部１２０において複数のインバースフィルタのうち所定のインバースフィルタを選択し、制御を終了する。

［従来技術と本願油圧制御装置の油圧制御における経時変化の対比］
図４は、従来技術の油圧制御と本願油圧制御装置のコントロールユニット１００における油圧制御の電流及び油圧の経時変化を示すタイムチャートである。図４(a)にインバースフィルタを用いない従来技術のタイムチャートを、図４(b)に本願油圧制御のタイムチャートを示す。

時刻ｔ_１では入力電流が変化を開始するが、本願実施例ではインバースフィルタを用いているため入力電流はステップ変化せず収束しないが、従来技術にあっては単なるステップ電流を印加するのみであるため時刻ｔ_１において入力電流は所定値に収束する。
時刻ｔ_２では従来技術及び本願実施例ともに油圧が応答を開始する。従来技術における入力電流は既に一定値となっているが、インバースフィルタを組み込んだ本願実施例では電流は変化を継続している。
時刻ｔ_３において本願実施例の入力電流が所定値に収束する。油圧は従来技術及び本願実施例ともに変化を継続している。
時刻ｔ_４において本願実施例の油圧が所定値に収束し、油圧応答が完了する。一方、従来技術における油圧は未だ収束せずに変化中である。
時刻ｔ５において従来技術の油圧が収束し、油圧応答が完了する。

［従来技術と本願実施例における作用効果の対比］
従来技術においては油圧アクチュエータの制御に一次遅れフィルタを用い、制御状態に応じ、この一次遅れフィルタの遅れ特性を適宜変更しているが、フィルタの遅れ特性を弱くした場合、応答性は良くなる反面振動抑制性に劣り、遅れ特性を強くすると振動抑制性は向上する代わりに応答性が劣るという問題があった（特許文献２参照。）。また、一次遅れフィルタのみを用いる制御構成のため、遅れ特性を強くしたとしても振動抑制性の向上には限度があった。

これに対し本願実施例では、Ｆ／Ｆ制御部１２０においては検出油温に対応したインバースフィルタを用いて基本油圧値指令部１１０から入力された基本油圧指令値P^＊の逆位相補償を行い、P^＊の振動領域を集中的に押さえた第１目標油圧指令値P₁を算出する。Ｆ／Ｂ制御部１３０においては実油圧Pcの値がＦ／Ｂ制御による目標油圧指令値P_FBに追従するよう制御を行い、第２目標油圧指令値P₂として算出し、目標制御量決定部１４０においてこの第１、第２目標油圧指令値P₁，P₂にそれぞれ独立のゲインＫ_１，Ｋ_２を乗じて重ね合わせることで目標制御量を決定し、ソレノイド２００の制御を行うこととした。

これにより、インバースフィルタを用いて振動領域に集中的な逆位相補償を施すことで、応答性と振動抑制性をともに向上させた油圧制御装置を提供することができる（請求項１に対応。）。

また、Ｆ／Ｆ制御部１２０に油温毎に設定された複数のインバースフィルタを備え、複数のインバースフィルタのうち検出された油温Tcに対応する最適なインバースフィルタを選択して逆位相補償を行うこととした。これにより、油温の値によらず最適なインバースフィルタを用いることが可能となり、効果的な振動抑制を行うことができる（請求項２に対応）。

また、故障判断部１５０により油圧センサ２１０が故障と判断された場合、Ｆ／Ｆ制御部１２０は複数のインバースフィルタのうち所定油温に対応するインバースフィルタを選択して第１目標油圧指令値P₁を出力し、故障判断部１５０はＦ／Ｂ制御部１３０から入力された第２目標油圧指令値P₂を目標制御量決定部１４０へ出力しない。さらに、目標制御量決定部１４０は、P₁に乗じるゲインＫ_１を１とすることで、第１目標油圧指令値P₁のみに基づいて目標制御量を決定する。
これにより、油圧センサ２１０が故障した場合であっても、インバースフィルタを用いた制御を行うことにより油振を抑えた制御が実現できる（請求項３に対応。）。

また、故障判断部１５０により油温センサ２２０が故障と判断された場合、Ｆ／Ｆ制御部１２０は複数のインバースフィルタのうち所定油温に対応するインバースフィルタを選択して第１目標油圧指令値P₁を出力し、故障判断部１５０はＦ／Ｂ制御部１３０から入力された第２目標油圧指令値P₂を目標制御量決定部１４０へ出力しない。さらに、目標制御量決定部１４０は、P₁に乗じるゲインＫ_１を１とすることで、第１目標油圧指令値P₁のみに基づいて目標制御量を決定する。
これにより、油温センサ２２０が故障した場合であっても、インバースフィルタを用いた制御を行うことにより油圧振動を抑えた制御が実現できる（請求項４に対応。）。

また、油温センサ２２０を用いることで、コストアップを回避しつつ効果的にインバースフィルタの選択を行うことができる。また、油特性に大きな影響を与える油温をパラメータとしてフィルタ選択を行うため、より高精度な制御を実現できる（請求項５に対応。）。

また、油温センサ２２０の故障時にはプラント常用域の油温に対応したインバースフィルタを用いてＦ／Ｆ制御を行うことで、油温センサ２２０が故障した場合であっても、少なくとも使用頻度の高い常用域の油振制御性を確保することで、油圧振動を極力抑えながらプラントの運転を行うことができる（請求項６に対応。）。

また、故障判断部１５０は検出された油温が所定値未満のときにも第２目標油圧指令値P₂の出力を行わないこととした。これにより、極低温時に油粘度上昇による油圧応答性悪化のため正確な油圧検出が難しい場合であっても、油圧誤検出状態におけるＦ／Ｂ制御により油圧振動が発生することを回避し、制御の精度向上を図ることができる（請求項７に対応。）。

以上説明した本願油圧制御装置の具体的な作用効果を示すため、油圧制御装置の適用対象となるプラントの１例として、駆動側及び従動側双方のプーリにかかる油圧を独立して制御することで変速を行うＣＶＴへの適用例を以下の実施例２で説明する。油圧制御装置の制御構成及び制御処理の構成は同一であるため、ＣＶＴへの適用時における特有の構成のみ説明する。

［ＣＶＴ油圧コントロールユニットのシステム構成］
図５は、本願油圧制御装置を適用したＣＶＴ搭載車両のシステム構成図である。本願油圧制御装置を適用した車両は、ＣＶＴコントロールユニット３００、エンジン３２０、トルクコンバータ３３０、前後進クラッチ３４０、オイルポンプ３５０、第１調圧弁３６１、第２調圧弁３６２、ＣＶＴ３１０、プライマリソレノイド４１０、セカンダリソレノイド４２０、プライマリ調圧弁３７１、セカンダリ調圧弁３７２を有する。

なお、ＣＶＴコントロールユニット３００は実施例１に記載のコントロールユニット１００を基本とする構成であり、プライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０は実施例１に記載のソレノイド２００に相当する。

エンジン３２０の動力はトルクコンバータ３３０及び前後進クラッチ３４０を介してＣＶＴ３１０に伝達される。ＣＶＴ３１０は駆動側のプライマリプーリ３１１及び従動側のセカンダリプーリ３１２からなり、両者の間に介在されたベルトにより動力伝達を行う。

実施例２におけるＣＶＴ３１０は駆動側及び従動側双方のプーリにかかる油圧を独立して制御することで変速を行うＣＶＴであり、プライマリプーリ３１１及びセカンダリプーリ３１２はそれぞれプライマリスライドプーリ３１１ａ及びセカンダリスライドプーリ３１２ａを備えている。このプライマリスライドプーリ３１１ａ及びセカンダリスライドプーリ３１２ａを油圧によりスライドさせることで、駆動側及び従動側プーリにおけるベルト回転半径を独立に変化させて変速を行う。

オイルポンプ３５０は、第１調圧弁３６１を介してプライマリ調圧弁３７１及びセカンダリ調圧弁３７２に油を供給し、第２調圧弁３６２を介してプライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０に油を供給する油圧源である。また、プライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０はＣＶＴコントロールユニット３００により制御されるソレノイドバルブであり、それぞれプライマリ調圧弁３７１及びセカンダリ調圧弁３７２と接続して信号圧を送ることで制御を行う。

（ＣＶＴプーリの油圧制御）
オイルポンプ３５０により発生した油圧は第１調圧弁３６１によりライン圧に調整され、プライマリ調圧弁３７１及びセカンダリ調圧弁３７２に供給される。また、第２調圧弁３６２によりパイロット圧とされてプライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０に供給される。ＣＶＴコントロールユニット３００はプライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０を制御し、供給されたパイロット圧を所望の信号圧に調整してプライマリ調圧弁３７１及びセカンダリ調圧弁３７２に供給する。

プライマリ調圧弁３７１及びセカンダリ調圧弁３７２は、供給された信号圧に基づいてライン圧を調圧し、それぞれプライマリスライドプーリ３１１ａ及びセカンダリスライドプーリ３１２ａに油圧を供給してスライドさせる。以上示されるように、ＣＶＴコントロールユニット３００によってプライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０を制御することで、ＣＶＴ３１０の変速を達成する。

[ＣＶＴコントロールユニットの制御構成]
図６は、ＣＶＴコントロールユニット３００の制御ブロック図である。ＣＶＴコントロールユニット３００は実施例１におけるコントロールユニット１００を基本とする制御構成を持つため、詳細な説明は省略する。ＣＶＴ搭載車両に適用した際の特徴として、基本油圧値指令部１１０は、油圧制御装置を適用するプラントである車両のスロットル開度TVO、プライマリ回転数RPRI、及び車速VSPに対応する油圧マップを備え、TVO,RPRI,VSPの値に基づきマップからＣＶＴ３１０に対する基本油圧指令値を読み込んでＦ／Ｆ制御部１２０及びＦ／Ｂ制御部１３０へ出力する。

故障判断部１５０により油温センサ２２０に故障がないと判断されれば、Ｆ／Ｆ制御部１２０に検出された油温Tcが入力され、Tcに対応したインバースフィルタによって基本油圧値指令部１１０から入力された基本油圧指令値P^＊の逆位相補償を行い、第１目標油圧指令値P₁として目標制御量決定部１４０へ出力する。

故障判断部１５０により油温センサ２２０が故障と判断された場合、Ｆ／Ｆ制御部１２０において複数のインバースフィルタのうち油温８０℃に対応するインバースフィルタを選択する。この油温８０℃は車両常用域におけるＣＶＴ３１０の油温であり、油温センサ２２０故障時には使用頻度の高い常用域に対応するインバースフィルタを用いるよう設定されている。

故障判断部１５０は、油圧センサ２１０または油温センサ２２０が故障したとき、または検出された油温がマイナス１０℃未満のときには第２目標油圧指令値P₂の出力を行わない。センサ故障時には油状態が正確に検出できず、また極低温時には油粘度が上昇して油圧検出が難しくなり、油圧Ｆ／Ｂ制御の精度が劣る。そのため、Ｆ／Ｂ制御を用いずにＦ／Ｆ制御のみによってＣＶＴ３１０の制御量を決定して制御の精度向上を図っている。

目標制御量決定部１４０はＦ／Ｆ制御部１２０及び故障判断部１５０から入力された第１目標油圧指令値P₁及び第２目標油圧指令値P₂にそれぞれ独立のゲインＫ_１，Ｋ_２を乗じて重ね合わせることで目標制御量を決定し、プライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０を制御する。油温センサ２２０または油圧センサ２１０の故障時や検出油温がマイナス１０℃未満時に第２目標油圧指令値P₂が出力されない場合、P₁に乗じるゲインＫ_１を１とすることで、第１目標油圧指令値P₁のみに基づいて目標制御量を決定する。

Ｆ／Ｆ制御部１２０におけるインバースフィルタの設計においては、本願油圧制御装置を適用する車両モデルにより油圧特性が異なるため、実験により特定の油温条件下におけるＣＶＴ３１０の油圧波形を検出して伝達関数に変換し、目標とするプラントの油圧応答性を考慮してインバースフィルタを設計する。さらに、油温条件を変えて複数のインバースフィルタを求めることにより、ＣＶＴ３１０の運転領域に対応する油温領域を網羅したインバースフィルタ群を求める（図２参考）。

［実施例２における作用効果］
実施例２において本願油圧制御装置の適用例として示したＣＶＴは、駆動側及び従動側双方のプーリにかかる油圧を独立して制御することで変速を達成するため精度の高い制御が必要となる。しかし、従来例にあっては単なる一次遅れフィルタによって油圧振動制御を行っていたため制御精度の向上には限界があり、高精度な制御を要求されるＣＶＴ制御の制御装置としては不十分であった。

また、ＣＶＴではプーリをスライドさせることでベルトの回転半径を変化させて変速を行っており、スライド時に油圧振動が発生するとこれに伴ってプーリも振動し、油振の発生によりプーリとベルトの接触が不安定となり、プーリからベルトへのトルク伝達が不十分となってベルトの滑りが発生し、所望のトルクが得られないという問題がある。また、ベルトの滑りによって燃費の悪化やプーリ及びベルトの寿命が低下するおそれがある。そのため、油圧振動を抑えた精度の高い油圧制御を行う必要があった。

これに対し本願実施例２では、Ｆ／Ｆ制御部１２０においては検出油温に対応したインバースフィルタを用いて基本油圧値指令部１１０から入力された基本油圧指令値P^＊の逆位相補償を行い、P^＊の振動領域を集中的に押さえた第１目標油圧指令値P₁を算出する。Ｆ／Ｂ制御部１３０においては実油圧Pcの値がＰＩＤ制御による目標油圧指令値P_FBに追従するよう制御を行い、第２目標油圧指令値P₂として算出し、目標制御量決定部１４０においてこの第１、第２目標油圧指令値P₁，P₂にそれぞれ独立のゲインＫ_１，Ｋ_２を乗じて重ね合わせることで目標制御量を決定し、プライマリソレノイド４１０及びセカンダリソレノイド４２０の制御を行うこととした。

これにより、インバースフィルタを用いて振動領域に集中的な逆位相補償を施し、応答性と振動抑制性をともに向上させたことで制御時の油圧振動を抑制することで、プーリの振動を抑制してプーリとベルトのトルク伝達を安定的に行うことが可能となり、プーリとベルトの滑りを回避してスムーズな変速を達成することができる。

また、故障判断部１５０により油温センサ２２０が故障と判断された場合、Ｆ／Ｆ制御部１２０において複数のインバースフィルタのうち油温８０℃に対応するインバースフィルタを選択することとした。これにより、油温センサ２２０の故障時には車両常用域の油温である８０℃に対応したインバースフィルタを用いてＦ／Ｆ制御を行うことで、油温センサ２２０が故障した場合であっても、少なくとも使用頻度の高い常用域の油振制御性を確保することで、油圧振動を極力抑えながらＣＶＴ３１０の運転を行うことができる（請求項８に対応。）。

また、故障判断部１５０は検出された油温がマイナス１０℃未満のときにも第２目標油圧指令値P₂の出力を行わないこととした。これにより、ＣＶＴ３１０における油の粘度が極度に上昇し、Ｆ／Ｂ制御が難しいマイナス１０℃未満の場合であっても、油圧誤検出状態におけるＦ／Ｂ制御により油圧振動が発生することを回避し、制御の精度向上を図ることができる（請求項９に対応。）。

また、インバースフィルタを有するフィードフォワード制御部１２０において演算された第１目標油圧指令値P₁及びフィードバック制御部１３０において演算された第２目標油圧指令値P₂に基づいてＣＶＴ３１０の制御を行うこととした。これにより、インバースフィルタを用いて振動領域に集中的な逆位相補償を施すことで、応答性と振動抑制性をともに向上させた油圧制御装置を提供することができる（請求項１０に対応。）。

また、油圧センサ２１０が異常かどうかを判断し、異常と判断されたときは、フィードフォワード制御部１２０において演算された第１目標油圧指令値P₁のみによってＣＶＴ３１０の制御を行うこととした。これにより、油圧センサ２１０が故障した場合であっても、インバースフィルタを用いた制御を行うことにより油振を抑えた制御が実現できる（請求項１１に対応。）。

また、油温センサ２２０が異常かどうかを判断し、異常と判断されたときは、ＣＶＴ３１０の常用域である８０℃に対応するインバースフィルタを用いて演算された第１目標油圧指令値P₁のみによってＣＶＴ３１０の制御を行うこととした。これにより、油温センサ２２０が故障した場合であっても、少なくとも使用頻度の高い常用域の油振制御性を確保することで、油圧振動を極力抑えながらプラントの運転を行うことができる（請求項１２に対応。）。

また、検出された油温がマイナス１０℃未満である場合は、第１目標油圧指令値P₁のみによってＣＶＴ３１０の制御を行うこととした。これにより、極低温時に油粘度上昇による油圧応答性悪化のため正確な油圧検出が難しい場合であっても、油圧誤検出状態におけるＦ／Ｂ制御により油圧振動が発生することを回避し、制御の精度向上を図ることができる（請求項１３に対応。）。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例１及び実施例２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

実施例１における油圧制御装置の制御システム図である。 実施例１のＦ／Ｆ制御部におけるインバースフィルタの設計方法を示す図である。 実施例１のコントロールユニットにおいて実行される油圧制御処理の流れを示すフローチャートである。 従来技術の油圧制御と本願油圧制御装置における油圧制御の電流及び油圧の経時変化を示すタイムチャートである。 実施例２における本願油圧制御装置を適用したＣＶＴ搭載車両のシステム構成図である。 実施例２における本願油圧制御装置を適用したＣＶＴ搭載車両の制御ブロック図である。

符号の説明

１００ コントロールユニット
１１０ 基本油圧値指令部
１２０ フィードフォワード制御部
１３０ フィードバック制御部
１３１ 目標値設定部
１３２ ＰＩＤ制御部
１３３ 反転部
１３４ 加算部
１４０ 目標制御量決定部
１５０ 故障判断部
２００ ソレノイド
２１０ 油圧センサ
２２０ 油温センサ
３００ コントロールユニット
３１０ ＣＶＴ
３１１ プライマリプーリ
３１１ａ プライマリスライドプーリ
３１２ セカンダリプーリ
３１２ａ セカンダリスライドプーリ
３２０ エンジン
３３０ トルクコンバータ
３４０ 前後進クラッチ
３５０ オイルポンプ
３６１ 第１調圧弁
３６２ 第２調圧弁
３７１ プライマリ調圧弁
３７２ セカンダリ調圧弁
４１０ プライマリソレノイド
４２０ セカンダリソレノイド

Claims (13)

1. 電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータと、
   前記油圧制御アクチュエータにおける実油圧値を検出する油圧検出部と、
   前記油圧制御アクチュエータを制御するコントロールユニットと、
   を備えた油圧制御装置であって、
   前記コントロールユニットは、基本油圧指令値の設定及び指令を行う基本油圧値指令部と、
   前記基本油圧指令値に基づき、インバースフィルタによって第１の目標油圧指令値を演算するフィードフォワード制御部と、
   前記基本油圧指令値及び検出された前記実油圧値に基づき、第２の目標油圧指令値を演算するフィードバック制御部と、
   前記第１、第２の目標油圧指令値に基づいて前記油圧制御アクチュエータの目標制御量を決定する目標制御量決定部と、を有し、
   前記目標制御量決定部により決定された目標制御量に基づき、前記油圧制御アクチュエータの制御を行うことを特徴とする油圧制御装置。
2. 請求項１に記載の油圧制御装置において、
   油の現在状態を検出する油状態検出手段を設け、
   前記フィードフォワード制御部は、前記油状態検出手段により検出された油の現在状態に対応する複数のインバースフィルタを有することを特徴とする油圧制御装置。
3. 請求項２に記載の油圧制御装置において、
   前記コントロールユニットに前記油圧検出部の故障を検出する第１故障検出手段を設け、
   前記第１故障検出手段により前記油圧検出部の故障が検出されたとき、前記フィードフォワード制御部において、前記複数のインバースフィルタのうち前記油状態検出手段により検出された油の現在状態に対応するインバースフィルタを選択してフィードフォワード制御を実行し、得られた前記第１の目標油圧指令値のみによって前記目標制御量の決定を行うことを特徴とする油圧制御装置。
4. 請求項２に記載の油圧制御装置において、
   前記コントロールユニットに前記油状態検出手段の故障を検出する第２故障検出手段を設け、
   前記第２故障検出手段により前記油状態検出手段の故障が検出されたとき、前記フィードフォワード制御部において、前記複数のインバースフィルタのうち予め定められた所定のインバースフィルタを選択してフィードフォワード制御を実行し、得られた前記第１の目標油圧指令値のみによって前記目標制御量の決定を行うことを特徴とする油圧制御装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の油圧制御装置において、
   前記油の現在状態を油温とし、前記油状態検出手段を油温検出部としたことを特徴とする油圧制御装置。
6. 請求項５に記載の油圧制御装置において、
   前記所定のインバースフィルタは、前記油圧制御装置が適用される制御対象の常用域における油温に対応するインバースフィルタであることを特徴とする油圧制御装置。
7. 請求項６に記載の油圧制御装置において、
   前記目標制御量決定部は、前記油温検出部により検出された油温が所定値未満のとき、前記フィードフォワード制御部により演算された前記第１の目標油圧指令値のみによって前記目標制御量の決定を行うことを特徴とする油圧制御装置。
8. 請求項７に記載の油圧制御装置において、
   前記制御対象を、駆動側及び従動側双方のプーリにかかる油圧を独立して制御することで変速を行うＣＶＴの油圧制御装置とし、
   前記常用域の油温は、８０℃であることを特徴とする油圧制御装置。
9. 請求項８に記載の油圧制御装置において、
   前記所定値は、マイナス１０℃であることを特徴とする油圧制御装置。
10. 請求項１に記載の油圧制御装置の制御方法であって、
    前記フィードフォワード制御部によって演算された前記第１の目標油圧指令値と、前記フィードバック制御部において演算された前記第２の目標油圧指令値とに基づいて前記目標制御量を決定することを特徴とする油圧制御装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の油圧制御装置の制御方法であって、
    前記油圧検出部が異常かどうかを判断し、
    異常と判断されない場合は、前記第１、第２目標油圧指令値に基づき前記目標制御量の決定を行い、
    異常と判断されたときは、前記第１目標油圧指令値のみに基づいて前記目標制御量の決定を行う特徴とする油圧制御装置の制御方法。
12. 請求項１０に記載の油圧制御装置の制御方法であって、
    油温検出に異常があるかどうかを判断し、
    異常と判断したときは、常用域の油温に対応するインバースフィルタを用いて演算された前記第１目標油圧指令値のみに基づいて前記目標制御量の決定を行う特徴とする油圧制御装置の制御方法。
13. 請求項１０に記載の油圧制御装置の制御方法であって、
    検出された油温が所定値未満のとき、前記第１目標油圧指令値のみに基づいて前記目標制御量の決定を行う特徴とする油圧制御装置の制御方法。

Images