JP2015012279A - 負荷駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体圧振動や電流振動を抑制すること。【解決手段】目標電流値とＡ／Ｄ変換された実電流値との偏差と所定の比例定数とに基づき、実電流値が目標電流値に追従するようにデューティ比を設定するデューティ設定手段（２４）、比例定数を設定する定数設定手段（２８）を備える。定数設定手段は、上記実電流値の周波数解析を行う解析手段（２８ａ）、解析の結果、流体圧振動が生じているのか、電流振動が生じているのか、これら振動が生じていないのかを判断する判断手段（２８ｂ）、予め設定された複数の比例定数から、上記判断結果に基づいて比例定数を選択する選択手段（２８ｃ）を有する。選択手段は、油圧振動ありと判断されると、第１比例定数に代えて、流体圧振動に対する抑制力の大きい第２比例定数を選択し、電流振動ありと判断されると、第１比例定数に代えて、電流振動に対する抑制力の大きい第３比例定数を選択する。【選択図】図２

Description

本発明は、流体圧バルブのリニアソレノイドの駆動を制御する負荷駆動制御装置に関するものである。

従来、流体圧バルブのリニアソレノイドの駆動を制御する負荷駆動制御装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。

この負荷駆動装置では、リニアソレノイドに流れる実電流をＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換値と目標電流値との偏差を無くすようにＰＩＤ制御を行って、パルス信号のデューティ比が決定される。

特開２０００−１１４０３８号公報

ところで、流体圧バルブを含む流体圧回路においては、流体の特性変化などにより、流体圧振動が生じる虞がある。この流体圧振動とは、流体圧回路で連成される振動である。例えば油圧によりクラッチの係合・開放を制御し、オートマチックトランスミッションを目標ギア段に制御する系では、油圧回路のオイルの粘性が酸化や環境温度によって変化すると、クラッチ圧が、図７に示すように、１０Ｈｚ〜１５Ｈｚの周波数帯で振動することがある。図７では、流体圧振動（油圧振動）の周波数が１２Ｈｚの例を示している。

また、上記した流体圧振動とは別に、リニアソレノイドに流れる電流が、駆動周波数とは異なる周波数で振動する、すなわち電流振動が生じる虞がある。この電流振動とは、リニアソレノイドとリニアソレノイドの駆動回路（Ｆ／Ｂ制御回路）とにより形成される電子回路で錬成される振動である。上記したオートマチックトランスミッションの制御系では、例えば環境温度によって電子回路を構成する要素の特性が変化（例えばリニアソレノイドを構成するコイルのインダクタンスが変化）すると、比例定数のゲイン、Ａ／Ｄ変換での遅れ、誤差等との関係で振動が錬成され、電流が、図８に示すように、５５Ｈｚ〜６５Ｈｚの周波数帯で振動することがある。図８では、電流振動の周波数が６０Ｈｚの例を示している。

なお、図７及び図８は、本発明者が実際に測定した結果を示している。図７及び図８では、それぞれリニアソレノイドに流れる電流、リニアソレノイドにおける油圧を示すソレノイド圧、クラッチにおける油圧を示すクラッチ圧を示している。図７及び図８に示すように、油圧振動発生時に電流振動は発生しておらず、電流振動発生時に油圧振動は発生していない。

このように、油圧振動や電流振動が生じると、オートマチックトランスミッションの制御に影響を与える虞がある。しかしながら、上記した従来の負荷駆動制御装置では、ＰＩＤ制御を行うために、所定の比例定数Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄが予め設定されており、これら比例定数は固定値である。したがって、経年変化や環境変化によって生じる油圧振動、電流振動を抑制することができない。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、流体圧振動や電流振動を抑制することができる負荷駆動制御装置を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、流体圧バルブのリニアソレノイド（１００）の駆動を制御する負荷駆動制御装置であって、リニアソレノイドの通電経路上に設けられ、オンすることでリニアソレノイドに電流を流すスイッチング手段（１２）と、所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生し、パルス信号をスイッチング手段に供給することにより、リニアソレノイドを駆動させるパルス信号発生手段（２６）と、リニアソレノイドに流れる実電流値を検出する電流値検出手段（１６）と、電流値検出手段により検出された実電流値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段（２２）と、リニアソレノイドの目標電流値とＡ／Ｄ変換された実電流値との偏差と、所定の比例定数とに基づき、実電流値が目標電流値に追従するようにパルス信号のデューティ比を設定するデューティ設定手段（２４）と、デューティ設定手段に対して、比例定数を設定する定数設定手段（２８）と、を備え、定数設定手段は、Ａ／Ｄ変換された実電流値に対して周波数解析を行う解析手段（２８ａ）と、解析手段による解析の結果、第１周波数以上第２周波数以下に振動が検出された場合、流体圧回路で連成される流体圧振動が生じていると判断し、第２周波数よりも高周波である第３周波数以上第４周波数以下に振動が検出された場合、リニアソレノイド及び該リニアソレノイドの駆動回路により形成される電子回路で錬成される電流振動が生じていると判断し、第１周波数以上第２周波数以下、及び、第３周波数以上第４周波数以下に振動が検出されない場合、流体圧振動及び電流振動が生じていないと判断する判断手段（２８ｂ）と、予め設定された複数の比例定数の中から、判断手段の判断結果に基づいて、デューティ設定手段が用いる比例定数を選択する選択手段（２８ｃ）と、を有し、選択手段は、比例定数として第１比例定数が設定された状態で、油圧振動が生じていると判断されると、第１比例定数に代えて、第１比例定数よりも流体圧振動に対する抑制力の大きい第２比例定数を選択し、第１比例定数が設定された状態で、電流振動が生じていると判断されると、第１比例定数に代えて、第１比例定数よりも電流振動に対する抑制力の大きい第３比例定数を選択することを特徴とする。

これによれば、Ａ／Ｄ変換された実電流値に対して周波数解析を行うことで、流体圧振動が生じているか、電流振動が生じているかを判断することができる。そして、流体圧振動が生じていると判断されると、第１比例定数から、流体圧振動に対して抑制力の大きい第２比例定数に切り替えることができる。一方、電流振動が生じていると判断されると、第１比例定数から、電流振動に対して抑制力の大きい第３比例定数に切り替えることができる。したがって、流体圧振動や電流振動が生じても、これら振動を抑制することができる。

第１実施形態に係る負荷駆動制御装置の概略構成を示す図である。 図１に示すマイコンの概略構成を示す図である。 周波数解析の結果を示す図である。 予め設定される複数の比例定数の一例を示す図である。 図２に示すデューティ設定部で実行される処理を示すフローチャートである。 図２に示す定数設定部で実行される処理を示すフローチャートである。 油圧振動（流体圧振動）を説明するための図である。 電流振動を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
先ず、本実施形態に係る負荷駆動制御装置１０により、駆動が制御されるリニアソレノイドについて説明する。

本実施形態では、流体圧バルブのリニアソレノイドとして、油圧バルブのリニアソレノイドの例を示す。図１に示すリニアソレノイド１００は、油圧によりクラッチの係合・開放を制御し、ひいては、車両のオートマチックトランスミッションを目標ギア段に制御するために用いられる。

リニアソレノイド１００は、図示しないコイルとプランジャを有しており、コイルへの通電を制御することで、プランジャ、ひいてはプランジャに連結されたスプールの作動が制御されるようになっている。

次に、図１を用いて、負荷駆動制御装置１０の概略構成を説明する。

図１に示すように、負荷駆動制御装置１０は、スイッチ１２と、マイコン１４と、電流検出部１６と、を備えている。なお、スイッチ１２は、特許請求の範囲に記載のスイッチング手段に相当し、電流検出部１６は、電流検出手段に相当する。

スイッチ１２は、リニアソレノイド１００の通電経路上に設けられており、マイコン１４から供給されるパルス信号によって、オン・オフが制御される。スイッチ１２がオンすると、リニアソレノイド１００に電流が供給され、オフすると、電流の供給が遮断される。

本実施形態では、スイッチ１２としてＭＯＳＦＥＴを採用しており、このスイッチ１２が、リニアソレノイド１００に対して、上流側に設けられている。そして、ＭＯＳＦＥＴのゲート信号としてパルス信号を入力することで、パルス信号に応じた、スイッチ１２のオン・オフの切替を実施することができる。

マイコン１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタなどを備えて構成されている。ＣＰＵは、入力信号やＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて、ＲＡＭ及びレジスタを一時的に記憶領域として用いつつ各種演算処理を実行する。マイコン１４の詳細については後述する。

電流検出部１６は、リニアソレノイド１００に対して直列に接続された電流検出用の抵抗１６ａと、抵抗１６ａの両端に印加される電圧を増幅してマイコン１４に出力するオペアンプ１６ｂと、を有している。

抵抗１６ａは、一端が、リニアソレノイド１００の下流側端子に接続されており、他端が、接地されている。このように、抵抗１６ａは、両端に生じる電圧が、リニアソレノイド１００に流れる電流（実電流値）に応じた電圧となるよう設けられている。

オペアンプ１６ｂは、正極入力端子が抵抗１６ａの上流側の端子に電気的に接続されており、負極入力端子が抵抗１６ａの下流側の端子に電気的に接続されている。オペアンプ１６ｂの出力端子は、マイコン１４に電気的に接続されている。このように、オペアンプ１６ｂは、抵抗１６ａの両端間で発生する電圧を増幅してマイコン１４に出力するよう設けられている。

次に、図２に基づいて、マイコン１４の概略構成について説明する。

図２に示すように、マイコン１４は、目標電流値算出部２０と、Ａ／Ｄ変換部２２と、デューティ設定部２４と、ＰＷＭ制御部２６と、定数設定部２８と、を備えている。なお、Ａ／Ｄ変換部２２が、特許請求の範囲に記載のＡ／Ｄ変換手段に相当し、デューティ設定部２４が、デューティ設定手段に相当する。また、ＰＷＭ制御部２６が、パルス信号発生手段に相当し、定数設定部２８が、定数設定手段に相当する。

目標電流値算出部２０は、制御対象であるリニアソレノイド１００を目標状態にするため、リニアソレノイド１００に流すべき電流値、すなわち目標電流値を算出する。本実施形態では、オートマチックトランスミッションの入力側の回転数を検知する回転検出センサ、及び、オートマチックトランスミッションの出力側の回転数を検知する回転検出センサから入力される信号に基づいて、目標電流値を算出する。

目標電流値算出部２０は、先ず、回転検出センサから入力される信号に基づき、オートマチックトランスミッションにおける、入力側の回転数及び出力側の回転数を把握する。そして、入力側の回転数及び出力側の回転数に基づき、オートマチックトランスミッションに印加すべき目標油圧を算出する。

次に、目標電流値算出部２０は、算出した目標油圧に基づき、リニアソレノイド１００に流すべき電流値として、目標電流値を算出する。この目標油圧と目標電流値との関係は、予め定められ、例えばマップとしてマイコン１４のＲＯＭに格納されている。目標電流値算出部２０は、目標油圧と目標電流値との所定の関係に基づき、目標油圧から目標電流値を算出する。

Ａ／Ｄ変換部２２は、Ａ／Ｄ変換器２２ａと、平均値算出部２２ｂと、を有している。Ａ／Ｄ変換器２２ａは、オペアンプ１６ｂの出力信号をＡ／Ｄ変換する。本実施形態では、パルス信号の一周期分の波形を、所定の間隔で１６回Ａ／Ｄ変換する。すなわち、パルス信号の周期毎に複数回Ａ／Ｄ変換する。平均値算出部２２ｂは、パルス信号の周期毎に１６回分のＡ／Ｄ変換値の平均値を算出し、この平均Ａ／Ｄ変換値を実電流値として出力する。

デューティ設定部２４は、電流偏差算出部２４ａと、デューティ算出部２４ｂと、を有している。

電流偏差算出部２４ａは、目標電流値算出部２０によって算出された目標電流値と、Ａ／Ｄ変換部２２から入力される実電流値（本実施形態では平均Ａ／Ｄ変換値）との電流偏差を算出する。電流偏差算出部２４ａは、算出した電流偏差をデューティ算出部２４ｂに出力する。

デューティ算出部２４ｂは、算出された電流偏差と比例定数とに基づき、実電流値が目標電流値に追従するようにリニアソレノイド１００をＦ／Ｂ制御するためのデューティ比を算出する。本実施形態では、デューティ算出部２４ｂがＰＩ制御を行うように構成されている。そして、算出したデューティ比をＰＷＭ制御部２６にも出力する。

ＰＷＭ制御部２６は、図示しないが、出力するパルス信号を規定するデータ、すなわちデューティ比及び発生周期（駆動周波数）を記憶するレジスタを有している。そして、ＰＷＭ制御部２６は、レジスタに記憶されたデューティ比及び発生周期に応じたパルス信号を出力する。

定数設定部２８は、デューティ算出部２４ｂがデューティ比を算出するための比例定数を設定する。本実施形態では、上記したようにデューティ算出部２４ｂがＰＩ制御を実行するため、比例項（Ｐ項）の比例定数Ｋｐと、積分項（Ｉ項）の比例定数Ｋｉを設定する。

この定数設定部２８は、解析部２８ａと、判断部２８ｂと、選択部２８ｃと、を有している。なお、解析部２８ａが特許請求の範囲に記載の解析手段に相当し、判断部２８ｂが判断手段に相当する。また、選択部２８ｃが選択手段に相当する。

解析部２８ａは、Ａ／Ｄ変換部２２から出力された実電流値に対して周波数解析を行う。本実施形態では、平均Ａ／Ｄ変換値を所定期間取得して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析を行う。これにより、波形データを時間軸から周波数軸に変換し、電流値を周波数成分に分解すことができる。

判断部２８ｂは、解析部２８ａによる周波数解析の結果に基づいて、油圧振動が生じているのか、電流振動が生じているのか、それとも油圧振動と電流振動のいずれも生じていないのか、を判断する。

本実施形態では、バルブボディ内の油圧回路において、例えばオイルの粘性が酸化や環境温度によって変化すると、振動が連成されて油圧振動（例えば図７に示したクラッチ圧の振動）が生じる。この油圧振動は、１０Ｈｚ〜１５Ｈｚの周波数帯（以下、第１周波数帯と示す）に生じる。判断部２８ｂは、周波数解析の結果、図３に示すように、第１周波数帯に振幅（ピーク）があると、油圧振動が生じていると判断する。なお、１０Ｈｚが特許請求の範囲に記載の第１周波数に相当し、１５Ｈｚが第２周波数に相当する。

また、リニアソレノイド１００とリニアソレノイド１００の駆動回路（Ｆ／Ｂ制御回路）とにより形成される電子回路において、例えば環境温度によって電子回路を構成する要素の特性が変化（例えばリニアソレノイドを構成するコイルのインダクタンスが変化）すると、比例定数のゲイン、Ａ／Ｄ変換での遅れ、誤差等との関係で振動が錬成され、電流振動が発生する。この電流振動は、５５Ｈｚ〜６５Ｈｚの周波数帯（以下、第２周波数帯と示す）に生じる。本実施形態では、パルス信号の駆動周波数３００Ｈｚに対して、６０Ｈｚの電流振動が発生する。判断部２８ｂは、周波数解析の結果、第２周波数帯に振幅（ピーク）があると、電流振動が生じていると判断する。なお、５５Ｈｚが特許請求の範囲に記載の第３周波数に相当し、６５Ｈｚが第４周波数に相当する。

また、判断部２８ｂは、周波数解析の結果、第１周波数帯及び第２周波数帯のいずれにも振幅（ピーク）がない場合に、油圧振動と電流振動のいずれも生じていないと判断する。

選択部２８ｃは、予め設定された複数の比例定数の中から、判断部２８ｂの判断結果に基づいて、デューティ算出部２４ｂが用いる比例定数を選択する。本実施形態では、比例定数と振動抑制力との関係が予め定められ、例えばマップとしてマイコン１４のＲＯＭに保存されている。具体的には、図４に示すように、５組の比例定数（Ｋｐ１，Ｋｉ１）、（Ｋｐ２，Ｋｉ２）、（Ｋｐ３，Ｋｉ３）、（Ｋｐ４，Ｋｉ４）、（Ｋｐ５，Ｋｉ５）が保存されている。

ところで、本発明者が確認したところ、油圧振動が生じる第１周波数帯のゲインを大きくすることで、油圧振動を抑制するできることが明らかとなった。第１周波数帯のゲインを大きくすると、低周波振動である油圧振動の微小な変化に対する応答性が高まるためであると考えられる。一方、電流振動が生じる第２周波数帯のゲインを小さくすることで、電流振動を抑制することができることが明らかとなった。第２周波数帯のゲインを小さくすると、電流補正の方向が逆となって振幅が大きくなるのを抑制できるためであると考えられる。しかしながら、第１周波数帯のゲインを大きくすると、第２周波数帯のゲインも大きくなる。また、第２周波数帯のゲインを小さくすると、第１周波数帯のゲインも小さくなる。

そこで、本実施形態では、ボード線図などにより、種々の比例定数についてゲイン特性と位相特性の評価を予め行うことで、５組の比例定数が選定されている。５組の比例定数は、（Ｋｐ１，Ｋｉ１）、（Ｋｐ２，Ｋｉ２）、（Ｋｐ３，Ｋｉ３）、（Ｋｐ４，Ｋｉ４）、（Ｋｐ５，Ｋｉ５）の順にゲインが大きくなっている。（Ｋｐ３，Ｋｉ３）が初期値として選択される。（Ｋｐ３，Ｋｉ３）を除く４組の比例定数については、発散せず、油圧振動及び電流振動の一方の抑制に効果があり、且つ、他方に影響の少ないもの、が選定されている。

例えば（Ｋｐ３，Ｋｉ３）が選択されている状態で、油圧振動が発生した場合、選択部２８ｃは、（Ｋｐ３，Ｋｉ３）よりも１段ゲインの大きい（Ｋｐ４，Ｋｉ４）を選択する。さらに油圧振動を抑制したい場合には、（Ｋｐ４，Ｋｉ４）よりも１段ゲインの大きい（Ｋｐ５，Ｋｉ５）を選択する。なお、（Ｋｐ４，Ｋｉ４）、（Ｋｐ５，Ｋｉ５）としては、第１周波数帯でのゲイン増加に対して、第２周波数帯でのゲイン増加が小さいものが設定されている。このため、（Ｋｐ４，Ｋｉ４）、（Ｋｐ５，Ｋｉ５）が選択されても、第２周波数帯でのゲイン増加を最小限にとどめ、ゲイン増加により電流振動が生じるのを抑制することができる。

また、例えば（Ｋｐ３，Ｋｉ３）が選択されている状態で、電流振動が発生した場合、選択部２８ｃは、（Ｋｐ３，Ｋｉ３）よりも１段ゲインの小さい（Ｋｐ２，Ｋｉ２）を選択する。さらに電流振動を抑制したい場合には、（Ｋｐ２，Ｋｉ２）よりも１段ゲインの小さい（Ｋｐ１，Ｋｉ１）を選択する。なお、（Ｋｐ２，Ｋｉ２）、（Ｋｐ１，Ｋｉ１）としては、第２周波数帯でのゲイン減少に対して、第１周波数帯でのゲイン減少が小さいものが設定されている。このため、（Ｋｐ２，Ｋｉ２）、（Ｋｐ１，Ｋｉ１）が選択されても、第１周波数帯でのゲイン減少を最小限にとどめ、ゲイン減少により油圧振動が生じるのを抑制することができる。

次に、図５に基づき、デューティ設定部２４が実行する処理について説明する。デューティ設定部２４は、パルス信号の発生周期毎に、図５に示す一連の処理を実行する。

先ず、デューティ設定部２４の電流偏差算出部２４ａは、目標電流値算出部２０から出力された目標電流値を取得する（Ｓ１０）。次に、電流偏差算出部２４ａは、Ａ／Ｄ変換部２２から出力された平均Ａ／Ｄ変換値、すなわち実電流値を取得する（Ｓ２０）。そして、電流偏差算出部２４ａは、取得した目標電流値及び実電流値に基づいて電流偏差を算出し、その電流偏差をデューティ算出部２４ｂに出力する（Ｓ３０）。

次に、デューティ算出部２４ｂは、ＲＡＭに前回値として保存されている比例定数（Ｋｐ，Ｋｉ）を取得する（Ｓ４０）。そして、電流偏差算出部２４ａから出力された電流偏差と、Ｓ４０で取得した比例定数とに基づき、電流偏差に比例したデューティ比の算出（Ｓ５０）、電流偏差の積分値に比例したデューティ比の算出（Ｓ６０）を行う。

次に、デューティ算出部２４ｂは、ＰＷＭ制御部２６へ出力するデューティ比として、Ｓ５０，Ｓ６０で算出した２つのデューティ比の和を算出する（Ｓ７０）。そして、デューティ算出部２４ｂは、算出したデューティ比をＰＷＭ制御部２６に出力し、ＰＷＭ制御部２６のレジスタに保存する。（Ｓ８０）。以上により、一連の処理を終える。

次に、図６に基づき、定数設定部２８が実行する処理について説明する。定数設定部２８は、マイコン１４の電源が投入された状態で、図６に示す一連の処理を繰り返し実行する。

先ず、定数設定部２８の選択部２８ｃは、ＲＡＭに比例定数の前回値が保存されているか否かを判定する（Ｓ１００）。前回値が保存されていないと判定されると、選択部２８ｃは、ＲＯＭに保存された初期値（Ｋｐ３，Ｋｉ３）を今回値として選択するとともに、マイコン１４が内蔵するカウンタのカウント値をインクリメント、すなわち「＋１」する（Ｓ１１０）。そして、今回値としての初期値を、前回値としてＲＡＭに保存する（Ｓ１２０）。

一方、Ｓ１００において、前回値が保存されていると判定されると、解析部２８ａは、カウンタのカウント値が「１」以上か否かを判定する（Ｓ１３０）。カウント値が「１」以上であると判定されると、次に、解析部２８ａは、リニアソレノイド１００の制御状態が、定常状態であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。

ここで定常状態とは、目標電流値が一定の状態、換言すれば油圧に変化のない状態である。このように定常状態であるか否かを判定するのは、クラッチの係合・開放を切り替える期間である変速過渡状態では、目標電流値、ひいては油圧が変化し、油圧振動、電流振動を誤検出する虞があるからである。本実施形態では、マイコンの内部タイマのカウント値に基づいて、目標電流値が一定となってから所定時間（例えば２５０ｍｓ）経過以降を、定常状態と判定する。なお、内部タイマのカウント値は、目標電流値が変化するとリセットされる。したがって、所定時間経過以降であって目標電流値が変化するまでの期間が定常状態とされる。

Ｓ１４０において定常状態であると判定されると、解析部２８ａは、Ａ／Ｄ変換部２２から出力された実電流値に対して周波数解析を行い、解析結果を判断部２８ｂに出力する（Ｓ１５０）。本実施形態では、解析部２８ａが、所定期間の平均Ａ／Ｄ変換値に対してＦＦＴ解析を行う。

次に、判断部２８ｂは、解析部２８ａから出力された周波数解析の結果に基づいて、第１周波数帯に振動があるか否かを判定する（Ｓ１６０）。すなわち、油圧振動の有無を判定する。第１周波数帯に振動がある、すなわち油圧振動が生じていると判断すると、判断部２８ｂは、ＲＡＭに保存されている前回値が上限値か否かを判定する（Ｓ１７０）。上限値とは、図４に示したゲインが最も大きい比例定数（Ｋｐ５，Ｋｉ５）を指す。

上限値ではないと判定されると、選択部２８ｃは、今回設定する比例定数として、前回値よりも１段ゲインが上の比例定数を選択するとともに、カウンタのカウント値を「０」にリセットする（Ｓ１８０）。例えば、前回値として（Ｋｐ３，Ｋｉ３）が保存されている場合、今回値として、（Ｋｐ３，Ｋｉ３）よりも１段ゲインの大きい（Ｋｐ４，Ｋｉ４）を選択する。前回値が（Ｋｐ４，Ｋｉ４）の場合には、今回値として、（Ｋｐ５，Ｋｉ５）を選択する。そして、選択部２８ｃは、Ｓ１８０にて選択した今回値を、前回値としてＲＡＭに保存する（Ｓ１２０）。

なお、初期値（Ｋｐ３，Ｋｉ３）を特許請求の範囲に記載の第１比例定数とすると、１段ゲインの大きい（Ｋｐ４，Ｋｉ４）が第２比例定数に相当する。（Ｋｐ４，Ｋｉ４）を第１比例定数とすると、（Ｋｐ５，Ｋｉ５）が第２比例定数に相当する。

一方、Ｓ１７０において上限値であると判定されると、選択部２８ｃは、ＲＡＭに保存されている前回値を今回値として選択するとともに、カウンタのカウント値をインクリメントする（Ｓ２００）。そして、選択部２８ｃは、Ｓ２００にて選択した今回値を、前回値としてＲＡＭに保存する（Ｓ１２０）。

また、Ｓ１６０において、第１周波数帯に振動がないと判断すると、次に、判断部２８ｂは、周波数解析の結果に基づいて、第２周波数帯に振動があるか否かを判定する（Ｓ２１０）。すなわち、電流振動の有無を判定する。第２周波数帯に振動がある、すなわち電流振動が生じていると判断すると、判断部２８ｂは、ＲＡＭに保存されている前回値が下限値か否かを判定する（Ｓ２２０）。下限値とは、図４に示したゲインが最も小さい比例定数（Ｋｐ１，Ｋｉ１）を指す。

下限値ではないと判定されると、選択部２８ｃは、今回設定する比例定数として、前回値よりも１段ゲインが下の比例定数を選択するとともに、カウンタのカウント値を「０」にリセットする（Ｓ２３０）。例えば、前回値として（Ｋｐ３，Ｋｉ３）が保存されている場合、今回値として、（Ｋｐ３，Ｋｉ３）よりも１段ゲインの小さい（Ｋｐ２，Ｋｉ２）を選択する。前回値が（Ｋｐ２，Ｋｉ２）の場合には、今回値として、（Ｋｐ１，Ｋｉ１）を選択する。そして、選択部２８ｃは、Ｓ２３０にて選択した今回値を、前回値としてＲＡＭに保存する（Ｓ１２０）。

なお、初期値（Ｋｐ３，Ｋｉ３）を特許請求の範囲に記載の第１比例定数とすると、１段ゲインの小さい（Ｋｐ２，Ｋｉ２）が第３比例定数に相当する。（Ｋｐ２，Ｋｉ２）を第１比例定数とすると、（Ｋｐ１，Ｋｉ１）が第３比例定数に相当する。

一方、Ｓ２２０において下限値であると判定されると、選択部２８ｃは、ＲＡＭに保存されている前回値を今回値として選択するとともに、カウンタのカウント値をインクリメントする（Ｓ２００）。そして、選択部２８ｃは、Ｓ２００にて選択した今回値を、前回値としてＲＡＭに保存する（Ｓ１２０）。

また、Ｓ１３０において、カウンタ値が１より小さいと判定されると、選択部２８ｃは、ＲＡＭに保存されている前回値を今回値として選択するとともに、カウンタのカウント値をインクリメントする（Ｓ２４０）。そして、選択部２８ｃは、Ｓ２４０にて選択した今回値を、前回値としてＲＡＭに保存する（Ｓ１２０）。Ｓ１４０にて定常状態でないと判定された場合、Ｓ２１０にて第２周波数帯に振動なしと判定された場合も、同様に、選択部２８ｃは、Ｓ２４０，Ｓ１２０の処理を順に実行する。

次に、負荷駆動制御装置１０の効果について説明する。

本実施形態に係る負荷駆動制御装置１０によれば、Ａ／Ｄ変換された実電流値に対して周波数解析を行い、周波数解析の結果に基づいて、油圧振動及び電流振動のいずれかが生じているか否かを判断することができる。そして、油圧振動が生じている場合には、現在設定されている比例定数よりも、油圧振動に対して抑制力の大きい比例定数、具体的には１段ゲインが大きい定数を選択する。一方、電流振動が生じている場合には、現在設定されている比例定数よりも、電流振動に対して抑制力の大きい比例定数、具体的には１段ゲインが小さい定数を選択する。したがって、油圧振動や電流振動が生じても、これら振動を抑制することができる。

また、定数設定部２８の解析部２８ａは、定常状態において、周波数解析を行う。具体的には、目標電流値（油圧）が変化する期間ではなく、目標電流値が一定である期間において、周波数解析を行う。このため、変速過渡状態において周波数解析を行う場合に較べて、油圧振動や電流振動を精度よく検出することができる。

また、Ａ／Ｄ変換部２２は、パルス信号の周期毎に複数回Ａ／Ｄ変換するとともに、パルス信号の周期毎に平均Ａ／Ｄ変換値を算出し、該平均Ａ／Ｄ変換値をＡ／Ｄ変換された実電流値として出力する。このように、平均Ａ／Ｄ変換値を用いると、駆動周波数の成分が現れない分、油圧振動や電流振動の検出精度を向上することができる。また、パルス信号の周期毎に１回のみＡ／Ｄ変換する場合に較べて、実電流値の検出精度を向上することができる。

また、Ｓ１８０，Ｓ２３０のように、比例定数を切り替えると、カウント値をリセットする。一方、Ｓ１１０のように初期値を今回値に選択する場合や、Ｓ２００，Ｓ２４０のように前回値を今回値に選択する場合、すなわち比例定数を切り替えない場合は、カウント値をインクリメントする。そして、Ｓ１３０において、カウント値が「１」未満の場合、Ｓ２４０において前回値を今回値として選択する。これにより、比例定数を切り替えた次のフローでは、同じ比例定数をもう一度選択することとなるため、比例定数が頻繁に切り替わるのを抑制することができる。また、連続して周波数解析がなされないようにし、マイコン１４の処理負荷を軽減することができる。

また、図６に示したように、判断部２８ｂは、油圧振動及び電流振動のうち、油圧振動が生じているか否かを先に判定し、次いで、電流振動が生じているか否かを判定する。電流振動よりも油圧振動のほうが、オートマチックトランスミッションの制御に与える影響が大きい。上記によれば、電流振動に対して油圧振動を優先的に判断し、油圧振動が生じている場合には、油圧振動を抑制するように比例定数を選択するため、オートマチックトランスミッションの制御に与える影響を低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、流体圧バルブのリニアソレノイドとして、オートマチックトランスミッションの油圧を制御する油圧バルブのリニアソレノイド１００を例示した。しかしながら、リニアソレノイドとしてはオートマチックトランスミッション用に限定されるものではない。また、流体圧バルブとしては油圧バルブに限定されず、空気圧バルブ（空圧バルブ）にも適用することができる。

本実施形態では、平均Ａ／Ｄ変換値を所定期間取得してＦＦＴ解析することで、周波数成分に分解する例を示した。しかしながら、平均Ａ／Ｄ変換値ではなく、複数回のＡ／Ｄ変換値をそのまま用いてＦＦＴ解析しても良い。

また、平均Ａ／Ｄ変換値を所定期間サンプリングして、得られる波形のピーク時刻をもとに周波数解析を行なっても良い。この場合、２つのピーク時刻から周期Ｔを算出でき、周期Ｔから周波数ｆを算出することができる。これにより、油圧振動（流体圧振動）や電流振動が生じていることを判断することができる。

本実施形態では、デューティ算出部２４ｂがＰＩ制御を行う例を示した。しかしながら、が、ＰＩＤ制御を行う構成にも適用することができる。

本実施形態では、判断部２８ｂが、先に油圧振動（流体圧振動）の有無を判定し、次いで、電流振動の有無を判定する例を示した。しかしながら、電流振動の有無を先に判定し、次いで、油圧振動の有無を判定しても良い。

ＲＯＭに予め格納される比例定数としては、上記した５組に限定されるものではない。複数であれば良い。

本実施形態では、比例定数を切り替えた次のフローにおいて、同じ比例定数をもう一度選択する例を示した。しかしながら、図６のＳ１３０を省略しても良い。

１０・・・負荷駆動制御装置、１２・・・スイッチ、１４・・・マイコン、１６・・・電流検出部、１６ａ・・・抵抗、１６ｂ・・・オペアンプ、２０・・・目標電流値算出部、２２・・・Ａ／Ｄ変換部、２２ａ・・・Ａ／Ｄ変換器、２２ｂ・・・平均値算出部、２４・・・デューティ設定部、２４ａ・・・電流偏差算出部、２４ｂ・・・ディーティ算出部、２６・・・ＰＷＭ制御部、２８・・・定数設定部、２８ａ・・・解析部、２８ｂ・・・判断部、２８ｃ・・・選択部、１００・・・リニアソレノイド

Claims (5)

1. 流体圧バルブのリニアソレノイド（１００）の駆動を制御する負荷駆動制御装置であって、
   前記リニアソレノイドの通電経路上に設けられ、オンすることで前記リニアソレノイドに電流を流すスイッチング手段（１２）と、
   所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生し、前記パルス信号を前記スイッチング手段に供給することにより、前記リニアソレノイドを駆動させるパルス信号発生手段（２６）と、
   前記リニアソレノイドに流れる実電流値を検出する電流値検出手段（１６）と、
   前記電流値検出手段により検出された実電流値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段（２２）と、
   前記リニアソレノイドの目標電流値とＡ／Ｄ変換された前記実電流値との偏差と、所定の比例定数とに基づき、前記実電流値が前記目標電流値に追従するように前記パルス信号のデューティ比を設定するデューティ設定手段（２４）と、
   前記デューティ設定手段に対して、前記比例定数を設定する定数設定手段（２８）と、
   を備え、
   前記定数設定手段は、
   Ａ／Ｄ変換された前記実電流値に対して周波数解析を行う解析手段（２８ａ）と、
   前記解析手段による解析の結果、第１周波数以上第２周波数以下に振動が検出された場合、流体圧回路で連成される流体圧振動が生じていると判断し、前記第２周波数よりも高周波である第３周波数以上第４周波数以下に振動が検出された場合、前記リニアソレノイド及び該リニアソレノイドの駆動回路により形成される電子回路で錬成される電流振動が生じていると判断し、前記第１周波数以上第２周波数以下、及び、前記第３周波数以上第４周波数以下に振動が検出されない場合、前記流体圧振動及び前記電流振動が生じていないと判断する判断手段（２８ｂ）と、
   予め設定された複数の比例定数の中から、前記判断手段の判断結果に基づいて、前記デューティ設定手段が用いる比例定数を選択する選択手段（２８ｃ）と、
   を有し、
   前記選択手段は、前記比例定数として第１比例定数が設定された状態で、前記油圧振動が生じていると判断されると、前記第１比例定数に代えて、前記第１比例定数よりも前記流体圧振動に対する抑制力の大きい第２比例定数を選択し、前記第１比例定数が設定された状態で、前記電流振動が生じていると判断されると、前記第１比例定数に代えて、前記第１比例定数よりも前記電流振動に対する抑制力の大きい第３比例定数を選択することを特徴とする負荷駆動制御装置。
2. 前記解析手段（２８ａ）は、前記目標電流値が一定の期間において、周波数解析を行うことを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動制御装置。
3. 前記Ａ／Ｄ変換手段（２２）は、前記パルス信号の周期毎に複数回Ａ／Ｄ変換するとともに、平均化して平均Ａ／Ｄ変換値を算出し、該平均Ａ／Ｄ変換値をＡ／Ｄ変換された前記実電流値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の負荷駆動制御装置。
4. 前記解析手段（２８ａ）は、ＦＦＴ解析を行うことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の負荷駆動制御装置。
5. 前記解析手段（２８ａ）は、前記平均Ａ／Ｄ変換値を所定期間サンプリングして、複数のピーク時刻から周波数解析を行うことを特徴とする請求項３に記載の負荷駆動制御装置。

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