JP2019132355A - 電流制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる電流制御装置を提供する。【解決手段】電流制御装置１３は、出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能を有し、また、スプールのストローク変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的緩やかな油圧緩変領域と比較的急な油圧急変領域とが混在した特性をもつソレノイドバルブ３１に適用される。電流制御装置１３は、駆動信号に応じて所定の通電周期でソレノイド４４を通電する駆動回路６２と、ソレノイド４４の目標電流に基づき駆動信号を生成して出力する信号出力部６５と、通電周期よりも長いディザ周期で周期的に変化するように目標電流にディザ振幅を付与する目標設定部６４とを備える。目標設定部６４は、目標ストロークと油圧緩変領域との位置関係に応じて目標電流を設定する。【選択図】図１０

Description

本発明は、電流制御装置に関する。

従来、ソレノイドバルブのソレノイドの電流を制御する電流制御装置が知られている。特許文献１には、ソレノイドの電流をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）により制御する電流制御装置が開示されている。特許文献１では、ＰＷＭ信号のパルス周期よりも長いディザ周期で電流を周期的に変化させることにより、ソレノイドバルブの弁体を微振動させ、弁体の静摩擦に起因するヒステリシス特性の発現を抑制している。

特許公開第２０１６−１６２８５２号公報

本発明者等は、ソレノイドの電流をディザ周期で周期的に変化させる場合、ソレノイドバルブの弁体にかかる力のバランスが崩れて出力油圧の脈動が大きくなり、弁体の自励振動に至るおそれがあることを知見した。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる電流制御装置を提供することである。

本発明者等がソレノイドバルブの弁体の自励振動について研究を重ねたところ、その現象の発生メカニズムについて以下のことが分かった。先ず、現象が発生する前提条件として次の３つが挙げられる。
〈前提条件１〉ソレノイドバルブは、出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能を有する。
〈前提条件２〉電流と出力油圧との関係の線形性を確保するために、ソレノイドバルブは、弁体のストロークの変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的急な油圧急変領域と比較的緩やかな油圧緩変領域とが混在した特性をもつ。
〈前提条件３〉ソレノイドの目標電流には、ソレノイドの通電切換周期よりも長いディザ周期で周期的に変化するようにディザ振幅が付与される。

これらの前提条件の下で電流制御が行われる場合、同一ディザ振幅を目標電流に与えても弁体のストロークにより出力油圧の脈動幅が異なる。そのため、弁体のストロークが油圧急変領域から油圧緩変領域に突入したとき出力油圧の脈動が変化する。これを受けて自己調圧機能が働いてストロークの戻し量が多くなると、弁体に作用する力のバランスが崩れる。この状態から弁体のストロークが油圧緩変領域をまたいで油圧急変領域に突入すると、出力油圧の脈動がさらに変化するので、出力油圧の立ち上がりが遅れ始める。これらが繰り返されると力のバランスがさらに大きく崩れ、出力油圧の脈動もさらに大きくなる。その結果、弁体の振動周波数が共振周波数近傍まで達すると自励振動となり発振してしまう。本発明者等は、この知見に基づき本発明を完成するに至った。

本発明は、ソレノイド（４４）の電流を制御する電流制御装置である。電流制御装置は、出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能を有し、また、弁体（４２）のストローク変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的急な油圧急変領域（ａ１、ａ２）と比較的緩やかな油圧緩変領域（ｂ）とが混在した特性をもつソレノイドバルブ（３１〜３６）に適用される。

電流制御装置は、駆動信号に応じて所定の通電周期でソレノイドを通電する駆動部（６２）と、ソレノイドの目標電流（Ｉｒ）に基づき駆動信号を生成して出力する信号出力部（６５）と、通電周期よりも長いディザ周期（Ｔｄ）で周期的に変化するように目標電流にディザ振幅（Ａｄ）を付与する目標設定部（６４、７４、８４）とを備える。目標出力油圧（Ｐｒ）に対応する弁体のストロークを目標ストローク（Ｓｒ）とすると、目標設定部は、目標ストロークと油圧緩変領域との位置関係に応じて目標電流を設定する。

そのため、自励振動の発生の可能性が高い位置関係であれば、力のバランスが大きく崩れないように目標電流を設定することができる。例えば、弁体の振動周波数が共振周波数から遠ざかるように目標電流を設定したり、また、弁体のストロークが油圧緩変領域をまたがないように目標電流を設定したりすることができる。そのため、ソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる。

第１実施形態の電流制御装置が適用された自動変速機を示す模式図である。 ソレノイドバルブの断面図である。 ソレノイドバルブのスプールのストロークと出力油圧との関係を示す特性図である。 ソレノイドバルブの要部拡大図であって、ストロークが図３の第１の油圧急変領域にある状態を示す図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 ソレノイドバルブの要部拡大図であって、ストロークが図３の油圧緩変領域にある状態を示す図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 ソレノイドバルブの要部拡大図であって、ストロークが図３の第２の油圧急変領域にある状態を示す図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 電流制御装置の機能部を説明するブロック図である。 電流制御装置が実行する電流制御を説明するためのタイムチャート図である。 電流制御装置が評価値を算出する手順を説明するストローク−出力油圧特性図である。 電流制御装置が評価値を算出する手順を説明する電流−出力油圧特性図である。 電流制御装置が電流制御を実行するときのスプールの力のバランス状態を示すタイムチャート図である。 電流制御装置が実行する処理を説明するフローチャート図である。 電流制御装置が電流制御を実行するときの電流、ストローク、出力油圧および力のバランス状態を示すタイムチャート図である。 第２実施形態の電流制御装置の機能部を説明するブロック図である。 電流制御装置が電流制御を実行するときのスプールの力のバランス状態を示すタイムチャート図である。 電流制御装置が実行する処理を説明するフローチャート図である。 電流制御装置が電流制御を実行するときの電流、ストローク、出力油圧および力のバランス状態を示すタイムチャート図である。 第３実施形態の電流制御装置の機能部を説明するブロック図である。 電流制御装置が電流制御を実行するときのスプールの力のバランス状態を示すタイムチャート図である。 電流制御装置が実行する処理を説明するフローチャート図である。 比較形態を例にとってスプールの自励振動の発生メカニズムを説明するタイムチャート図である。 比較形態において電流制御が実行されるときの電流、ストローク、出力油圧および力のバランス状態を示すタイムチャート図である。

以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

［第１実施形態］
第１実施形態の電流制御装置は、図１に示す自動変速機に適用されている。先ず、自動変速機１０について説明する。自動変速機１０は、変速機構１１、油圧回路１２および電流制御装置１３を備えている。変速機構１１は、例えばクラッチやブレーキ等からなる複数の摩擦要素２１〜２６を有しており、各摩擦要素２１〜２６を選択的に係合することで変速比を段階的に変化させる。油圧回路１２は、オイルポンプ２８から圧送された作動油を調圧して摩擦要素２１〜２６に供給する複数のソレノイドバルブ３１〜３６を有している。

図２に示すように、ソレノイドバルブ３１は、スリーブ４１と、弁体としてのスプール４２と、スプール４２を軸方向の一方へ付勢しているスプリング４３と、スプール４２を軸方向の他方へ駆動する電磁力を生み出すソレノイド４４と、ソレノイド４４の内側に設けられているプランジャ４５とを有している。

スリーブ４１は、入力ポート４６、出力ポート４７、ドレンポート４８、およびフィードバックポート４９を有している。フィードバックポート４９には、出力ポート４７から出力される作動油の一部が流入する。フィードバックポート４９に流入する作動油は、出力油圧の大きさに応じたフィードバック力を発生させる。

プランジャ４５は、ソレノイド４４の励磁電流の大きさに応じて軸方向に移動する。スプール４２は、プランジャ４５と共に軸方向に移動して、入力ポート４６と出力ポート４７との連通度合い、および出力ポート４７とドレンポート４８との連通度合いを変化させる。ＩＮランド５１は、入力ポート４６を開閉する。ＥＸランド５２は、ドレンポート４８を開閉する。

スプール４２のストロークは、ソレノイド４４による電磁力と、スプリング４３による付勢力と、フィードバックポート４９に流入する作動油による出力油圧に応じたフィードバック力とが釣り合う位置となる。ソレノイドバルブ３１は、フィードバック力による自己調圧機能を有する。

図３に示すように、出力油圧は、スプール４２のストロークに応じて変化する。この関係に示されるように、ソレノイドバルブ３１は、ストロークの変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的急な油圧急変領域ａ１、ａ２と比較的緩やかな油圧緩変領域ｂとが混在した特性をもっている。

図３の油圧急変領域ａ１は、図４、図５に示すように「ドレンポート４８がＥＸランド５２のＥＸノッチ５４だけを経由して出力ポート４７に連通する状態」に対応するストローク範囲（すなわち、ＥＸノッチ連通範囲Ａ１）の全領域である。図３の油圧緩変領域ｂは、図６、図７に示すように「ＩＮランド５１による入力ポート４６の閉塞とＥＸランド５２によるＥＸランド５２の閉塞とがオーバーラップする状態」に対応するストローク範囲（すなわち、オーバーラップ範囲Ｂ）の全領域である。図３の油圧急変領域ａ２は、図８、図９に示すように「入力ポート４６がＩＮランド５１のＩＮノッチ５３だけを経由して出力ポート４７に連通する状態」に対応するストローク範囲（すなわち、ＩＮノッチ連通範囲Ａ２）の一部であって、このＩＮノッチ連通範囲Ａ２のうちオーバーラップ範囲Ｂに隣接する領域である。

図３のＥＸ開放範囲Ｃ１は、「ドレンポート４８がＥＸランド５２のみならず、ＥＸランド５２とＩＮランド５１との間の空間を経由して出力ポート４７に連通する状態」に対応するストローク範囲である。図３のＩＮ開放範囲Ｃ２は、「入力ポート４６がＩＮランド５１のみならず、ＥＸランド５２とＩＮランド５１との間の空間を経由して出力ポート４７に連通する状態」に対応するストローク範囲である。

図１０に示すように、電流制御装置１３は、マイクロコンピュータ６１、駆動部としての駆動回路６２、および、ソレノイド４４の実際の電流を検出する電流検出部６３などから構成されている。マイクロコンピュータ６１は、電流検出部６３および図示しない他の装置やセンサの出力値に基づきプログラム処理を実行する。マイクロコンピュータ６１は、ソレノイドバルブ３１〜３６の目標出力油圧に応じてソレノイド４４の目標電流を設定する目標設定部６４と、目標電流に基づき駆動信号を生成して出力する信号出力部６５とを有している。信号出力部６５は、ソレノイド４４の電流と目標電流との差が小さくなるように駆動信号を生成する。駆動回路６２は、駆動信号に応じて所定の通電周期でソレノイド４４を通電する。このように電流制御装置１３はソレノイド４４の電流を制御する。

（電流制御）
次に、電流制御装置１３による電流制御について説明する。電流制御装置１３は、ソレノイド４４の電流をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）により制御する。図１１に示すように、ソレノイド４４を通電したのち非通電にする作動がＰＷＭ周期Ｔｐｗｍで繰り返されて、ソレノイド４４の電流Ｉの平均値が平均目標電流Ｉｒａｖ付近に保たれる。この際、ＰＷＭ周期Ｔｐｗｍよりも長いディザ周期Ｔｄで電流Ｉが周期的に変化するように目標電流Ｉｒにディザ振幅Ａｄが付与される。これにより、スプール４２が微振動し、スプール４２の動摩擦状態が維持される。

このようにソレノイド４４の電流をディザ周期Ｔｄで周期的に変化させると、スプール４２の静摩擦に起因するヒステリシス特性の発現が抑制される。その一方で、スプール４２の力のバランスが崩れて出力油圧の脈動が大きくなり、スプール４２の自励振動に至るおそれがある。この現象の発生メカニズムは以下のとおりである。

自励振動が発生する前提条件として次の３つが挙げられる。
〈前提条件１〉ソレノイドバルブ３１は、出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能を有する。
〈前提条件２〉電流と出力油圧との関係の線形性を確保するために、ソレノイドバルブ３１は、ストロークの変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的急な油圧急変領域ａ１、ａ２と比較的緩やかな油圧緩変領域ｂとが混在した特性をもつ。
〈前提条件３〉ソレノイド４４の目標電流Ｉｒには、ソレノイド４４の通電切換周期よりも長いディザ周期Ｔｄで周期的に変化するようにディザ振幅Ａｄが付与される。

これらの前提条件の下で電流制御が行われる場合、同一ディザ振幅を目標電流に与えてもスプール４２のストロークにより出力油圧の脈動幅が異なる。そのため、図２４の時刻ｔ１０１においてスプール４２のストロークが油圧急変領域ａ１から油圧緩変領域ｂに突入したとき出力油圧の脈動が変化する。これを受けて自己調圧機能が働いてストロークの戻し量が多くなると、スプール４２に作用する力のバランスが崩れる。この状態から図２４の時刻ｔ１０２においてストロークが油圧緩変領域ｂをまたいで油圧急変領域ａ２に突入すると、出力油圧の脈動がまた変化する。これらが繰り返されると出力油圧の立ち上がりが遅れ始めて力のバランスがさらに大きく崩れ、出力油圧の脈動も大きくなる。その結果、図２４の時刻ｔ１０３あたりでスプール４２の振動周波数が共振周波数近傍まで達すると自励振動となり発振してしまう。電流制御装置１３の目標設定部６４は、このような自励振動の発生を抑制するための機能部を含んでいる。

（電流制御装置の機能部）
次に、目標設定部６４について図１０を参照して説明する。目標設定部６４は、駆動回路６２による通電切換周期（すなわち、ＰＷＭ周期Ｔｐｗｍ）よりも長いディザ周期Ｔｄで周期的に変化するように目標電流Ｉｒにディザ振幅Ａｄを付与する。また、目標設定部６４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒのディザ周期Ｔｄを設定する。目標ストロークＳｒは、目標出力油圧Ｐｒに対応するスプール４２のストロークである。具体的には、目標設定部６４は、平均算出部６６と、振幅算出部６７と、評価値算出部６８と、周期決定部６９とを有している。

平均算出部６６は、目標出力油圧Ｐｒに基づき平均目標電流Ｉｒａｖを算出する。第１実施形態では、目標出力油圧Ｐｒは外部から入力される値であるが、これに限らず、目標出力油圧Ｐｒは電流制御装置１３内部で算出されてもよい。

振幅算出部６７は、少なくとも平均目標電流Ｉｒａｖに基づきディザ振幅Ａｄを算出する。第１実施形態では、振幅算出部６７は、平均目標電流Ｉｒａｖと、ソレノイドバルブ３１〜３６に供給される作動油の油温Ｔｏとに基づきディザ振幅Ａｄを算出する。

評価値算出部６８は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき、ディザ周期Ｔｄを決定するための評価値Ｖｅを算出する。第１実施形態では、評価値Ｖｅは、目標ストロークＳｒから油圧緩変領域ｂをまたぐ直前のストロークまでの電流変化量である。具体的には、図１２において目標ストロークＳｒから油圧緩変領域ｂをまたぐ直前のストロークをＳ２とする。すると、図１２のストローク−出力油圧特性から、目標ストロークＳｒに対応する出力油圧Ｐ１と、ストロークＳ２に対応する出力油圧Ｐ２とが求まる。次に、図１３に示す電流−出力油圧特性から、出力油圧Ｐ１に対応する電流Ｉ１と、出力油圧Ｐ２に対応する電流Ｉ２とが求まる。評価値Ｖｅは、電流Ｉ２から電流Ｉ１を引いた値である。

周期決定部６９は、ディザ振幅Ａｄと評価値Ｖｅとを比較する。そして、ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅよりも小さい場合、所定の第１周期Ｔ１をディザ周期Ｔｄとして決定する。一方、ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅ以上である場合、第１周期Ｔ１よりも長い所定の第２周期Ｔ２をディザ周期Ｔｄとして決定する。第１周期Ｔ１および第２周期Ｔ２は、スプール４２の静摩擦に起因するヒステリシス特性の発現を抑制するべく、スプール４２の動摩擦状態が維持される値に設定されている。

以上のように、目標設定部６４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき評価値Ｖｅを算出し、評価値Ｖｅとディザ振幅Ａｄとを比較し、その比較結果に応じてディザ周期Ｔｄを決定する。例えば、ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅ以上である場合には、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係が自励振動の発生の可能性が高い位置関係であると判断される。そして、スプール４２の振動周波数が共振周波数から遠ざかるようにディザ周期Ｔｄが比較的長い第２周期Ｔ２に設定される。このようにディザ周期Ｔｄが長くされることにより、図１４の時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４に示すように力のバランスが少し崩れてバランス状態が不安定になっても、力のバランスが戻るまでの時間を確保できる。そのため、図１４の時刻ｔ２〜ｔ３、時刻ｔ４〜ｔ５の安定状態が確保できる。

電流制御装置１３が有する各機能部６４〜６９は、専用の論理回路によるハードウェア処理により実現されてもよいし、コンピュータ読み出し可能非一時的有形記録媒体等のメモリに予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理により実現されてもよいし、あるいは、両者の組み合わせで実現されてもよい。各機能部６４〜６９のうちどの部分をハードウェア処理により実現し、どの部分をソフトウェア処理により実現するかは、適宜選択可能である。

（電流制御装置が実行する処理）
次に、電流制御装置１３が目標電流を設定するために実行する処理について図１５を参照して説明する。図１５に示すルーチンは、電流制御装置１３が起動開始してから起動停止するまでの間に繰り返し実行される。以降、「Ｓ」はステップを意味する。

図１５のＳ１では、平均目標電流Ｉｒａｖが算出される。Ｓ１の後、処理はＳ２に移行する。

Ｓ２では、平均目標電流Ｉｒａｖおよび油温Ｔｏに基づきディザ振幅Ａｄが算出される。Ｓ２の後、処理はＳ３に移行する。

Ｓ３では、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき、ディザ周期Ｔｄを決定するための評価値Ｖｅが算出される。Ｓ３の後、処理はＳ４に移行する。

Ｓ４では、ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅよりも小さいか否かが判定される。ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅよりも小さい場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、処理はＳ５に移行する。ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅ以上である場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理はＳ６に移行する。

Ｓ５では、所定の第１周期Ｔ１がディザ周期Ｔｄとして決定される。Ｓ５の後、処理はＳ７に移行する。

Ｓ６では、第１周期Ｔ１よりも長い所定の第２周期Ｔ２がディザ周期Ｔｄとして決定される。Ｓ６の後、処理はＳ７に移行する。

Ｓ７では、平均目標電流Ｉｒａｖ、ディザ振幅Ａｄおよびディザ周期Ｔｄから目標電流Ｉｒが設定される。Ｓ７の後、処理は図１５のルーチンを抜ける。

次に、電流制御装置１３による電流制御時の各値（すなわち、電流、ストローク、出力油圧および力のバランス状態）の変化を、従来の比較形態との比較により示す。図２５は、目標ストロークと油圧緩変領域との位置関係を考慮することなくディザ周期を一定の値とする比較形態において、各値の変化を示すタイムチャートである。図２５において、平均目標電流Ｉｒａｖが時刻ｔ１１１で変更されたのち、電流が平均目標電流Ｉｒａｖに追従するように変化している。その後、時刻ｔ１１２でストロークが油圧急変領域ａ２から油圧緩変領域ｂに突入し、さらに時刻ｔ１１３でストロークが油圧緩変領域ｂをまたがるようになるにつれて、出力油圧の脈動が大きくなる。この間、力のバランス状態が安定する間もなく電流が振幅するため、力のバランス状態が安定しない。そして時刻ｔ１１４あたりでストロークの振動周波数が共振周波数近傍まで達すると自励振動となり発振してしまう。

一方、第１実施形態の各値の変化を示す図１６において、平均目標電流Ｉｒａｖが時刻ｔ１１で変更されたのち、電流が平均目標電流Ｉｒａｖに追従するように変化している。その後、時刻ｔ１２でストロークが油圧急変領域ａ２から油圧緩変領域ｂに突入し、力のバランスが少し崩れてバランス状態が不安定になる。しかし、ディザ周期Ｔｄが比較的長く設定されて力のバランスが戻るまでの時間が確保されているので、力のバランスがそれ以上大きく崩れず、すぐに安定状態になる。

（効果）
以上説明したように、第１実施形態では、電流制御装置１３は、出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能を有し、また、スプール４２のストローク変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的急な油圧急変領域ａ１、ａ２と比較的緩やかな油圧緩変領域ｂとが混在した特性をもつソレノイドバルブ３１〜３６に適用される。

電流制御装置１３は、駆動信号に応じて所定の通電周期でソレノイド４４を通電する駆動回路６２と、ソレノイド４４の目標電流Ｉｒに基づき駆動信号を生成して出力する信号出力部６５と、、駆動回路６２による通電周期よりも長いディザ周期Ｔｄで周期的に変化するように目標電流Ｉｒにディザ振幅Ａｄを付与する目標設定部６４とを備える。目標設定部６４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒを設定する。

そのため、自励振動の発生の可能性が高い位置関係であれば、力のバランスが大きく崩れない目標電流Ｉｒを設定することができる。そのため、ソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる。

また、第１実施形態では、目標設定部６４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じてディザ周期Ｔｄを決定する。これにより、自励振動の発生の可能性が高い位置関係であれば、スプール４２の振動周波数が共振周波数から遠ざかるように目標電流を設定することで、自励振動の発生を抑制することができる。

また、第１実施形態では、目標設定部６４は、平均算出部６６と、振幅算出部６７と、評価値算出部６８と、周期決定部６９とを有する。平均算出部６６は、目標出力油圧Ｐｒに基づき平均目標電流Ｉｒａｖを算出する。振幅算出部６７は、平均目標電流Ｉｒａｖに基づきディザ振幅Ａｄを算出する。評価値算出部６８は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき、ディザ周期Ｔｄを決定するための評価値Ｖｅを算出する。周期決定部６９は、ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅよりも小さい場合、所定の第１周期Ｔ１をディザ周期Ｔｄとして決定する。一方、ディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅ以上である場合、第１周期Ｔ１よりも長い所定の第２周期Ｔ２をディザ周期Ｔｄとして決定する。

そのため、自励振動の発生の可能性が高い位置関係、すなわちディザ振幅Ａｄが評価値Ｖｅ以上であれば、スプール４２の振動周波数が共振周波数から遠ざかるようにディザ周期Ｔｄが比較的長く設定される。このようにディザ周期Ｔｄが長くされることにより、スプール４２の力のバランスが少し崩れてバランス状態が不安定になっても、力のバランスが戻るまでの時間を確保できる。そのため、ソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、図１７に示すように、電流制御装置７３の目標設定部７４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒのディザ振幅Ａｄを設定する。具体的には、目標設定部７４は、平均算出部６６と、第１振幅算出部７７と、第２振幅算出部７８と、振幅決定部７９とを有している。

第１振幅算出部７７は、少なくとも平均目標電流Ｉｒａｖに基づき、ディザ振幅Ａｄの一つ目の暫定値として第１ディザ振幅Ａｄ１を算出する。第１実施形態では、第１振幅算出部７７は、平均目標電流Ｉｒａｖと油温Ｔｏとに基づき第１ディザ振幅Ａｄ１を算出する。

第２振幅算出部７８は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき、ディザ振幅Ａｄの二つ目の暫定値として第２ディザ振幅Ａｄ２を算出する。第２実施形態では、第２ディザ振幅Ａｄ２は、第１実施形態における評価値Ｖｅと同様に、目標ストロークＳｒから油圧緩変領域ｂをまたぐ直前のストロークまでの電流変化量である。

振幅決定部７９は、第１ディザ振幅Ａｄ１と第２ディザ振幅Ａｄ２とを比較する。そして、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２よりも小さい場合、第１ディザ振幅Ａｄ１をディザ振幅Ａｄとして決定する。一方、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上である場合、第２ディザ振幅Ａｄ２をディザ振幅Ａｄとして決定する。第２実施形態では、ディザ周期Ｔｄは所定の値に設定される。

以上のように、目標設定部７４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき第２ディザ振幅Ａｄ２を算出し、第１ディザ振幅Ａｄ１と第２ディザ振幅Ａｄ２とを比較し、その比較結果に応じてディザ振幅Ａｄを決定する。例えば、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上である場合には、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係が自励振動の発生の可能性が高い位置関係であると判断される。そして、スプール４２のストロークが油圧緩変領域ｂをまたがないようにディザ振幅Ａｄが比較的小さい第２ディザ振幅Ａｄ２に設定される。このように第２ディザ振幅Ａｄ２が小さくされることにより、図１８の時刻ｔ２１〜ｔ２２、時刻ｔ２３〜ｔ２４に示すように力のバランスが少し崩れてバランス状態が不安定になっても、力のバランスがすぐに戻るため、不安定状態の時間が短い。そのため、図１８の時刻ｔ２２〜ｔ２３、時刻ｔ２４〜ｔ２５の安定状態が確保できる。

（電流制御装置が実行する処理）
次に、電流制御装置７３が目標電流を設定するために実行する処理について図１９を参照して説明する。図１９に示すルーチンは、電流制御装置７３が起動開始してから起動停止するまでの間に繰り返し実行される。

図１９のＳ１１では、第１実施形態の図１５のＳ１と同じ処理が行われる。Ｓ１１の後、処理はＳ１２に移行する。

Ｓ１２では、平均目標電流Ｉｒａｖおよび油温Ｔｏに基づき第１ディザ振幅Ａｄ１が算出される。Ｓ１２の後、処理はＳ１３に移行する。

Ｓ１３では、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき、ディザ振幅Ａｄの二つ目の暫定値として第２ディザ振幅Ａｄ２が算出される。Ｓ１３の後、処理はＳ１４に移行する。

Ｓ１４では、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２よりも小さいか否かが判定される。第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２よりも小さい場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１５に移行する。第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上である場合（Ｓ１４：ＮＯ）、処理はＳ１６に移行する。

Ｓ１５では、第１ディザ振幅Ａｄ１がディザ振幅Ａｄとして決定される。Ｓ１５の後、処理はＳ１７に移行する。

Ｓ１６では、第２ディザ振幅Ａｄ２がディザ振幅Ａｄとして決定される。Ｓ１６の後、処理はＳ１７に移行する。

Ｓ１７では、平均目標電流Ｉｒ、ディザ振幅Ａｄおよびディザ周期Ｔｄから目標電流Ｉｒが設定される。Ｓ１７の後、処理は図１９のルーチンを抜ける。

次に、電流制御装置７３による電流制御時の各値（すなわち、電流、ストローク、出力油圧および力のバランス状態）の変化を、従来の比較形態との比較により示す。前述のとおり図２５に示す比較形態では、力のバランス状態が安定する間もなく電流が振幅するため、力のバランス状態が安定しない。そして時刻ｔ１１４あたりでストロークの振動周波数が共振周波数近傍まで達すると自励振動となり発振してしまう。

一方、第２実施形態の各値の変化を示す図２０において、平均目標電流Ｉｒａｖが時刻ｔ３１で変更されたのち、電流が平均目標電流Ｉｒａｖに追従するように変化している。その後、電流が平均目標電流Ｉｒａｖに追いついてからストロークが油圧急変領域ａ２から油圧緩変領域ｂに突入することはない。そのため、力のバランスが大きく崩れることはなく、安定領域が確保できる。

（効果）
以上説明したように、第２実施形態では、目標設定部７４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒを設定する。そのため、第１実施形態と同様にソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる。

また、第２実施形態では、目標設定部７４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じてディザ振幅Ａｄを決定する。これにより、自励振動の発生の可能性が高い位置関係であれば、スプール４２のストロークが油圧緩変領域ｂをまたがないように目標電流Ｉｒを設定することで、自励振動の発生を抑制することができる。

また、第１実施形態では、目標設定部６４は、平均算出部６６と、第１振幅算出部７７と、第２振幅算出部７８と、振幅決定部７９とを有する。第１振幅算出部７７は、平均目標電流Ｉｒａｖに基づき、ディザ振幅Ａｄの一つ目の暫定値として第１ディザ振幅Ａｄ１を算出する。第２振幅算出部７８は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき、ディザ振幅Ａｄの二つ目の暫定値として第２ディザ振幅Ａｄ２を算出する。振幅決定部７９は、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２よりも小さい場合、第１ディザ振幅Ａｄ１をディザ振幅Ａｄとして決定する。一方、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上である場合、第２ディザ振幅Ａｄ２をディザ振幅Ａｄとして決定する。

そのため、自励振動の発生の可能性が高い位置関係、すなわち第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上であれば、スプール４２のストロークが油圧緩変領域ｂをまたがないようにディザ振幅Ａｄが比較的小さく設定される。このようにディザ振幅Ａｄが小さくされることにより、スプール４２の力のバランスが大きく崩れることはない。そのため、ソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、図２１に示すように、電流制御装置８３の目標設定部８４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒのディザ周期Ｔｄおよびディザ振幅Ａｄを設定する。具体的には、目標設定部８４は、平均算出部６６と、第１振幅算出部７７と、第２振幅算出部７８と、振幅決定部７９と、周期決定部８９とを有している。

周期決定部８９は、第１ディザ振幅Ａｄ１と第２ディザ振幅Ａｄ２とを比較する。そして、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２よりも小さい場合、所定の第１周期Ｔ１をディザ周期Ｔｄとして決定する。一方、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上である場合、第１周期Ｔ１よりも長い所定の第２周期Ｔ２をディザ周期Ｔｄとして決定する。

以上のように、目標設定部７４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に基づき第２ディザ振幅Ａｄ２を算出し、第１ディザ振幅Ａｄ１と第２ディザ振幅Ａｄ２とを比較し、その比較結果に応じてディザ振幅Ａｄおよびディザ周期Ｔｄを決定する。例えば、第１ディザ振幅Ａｄ１が第２ディザ振幅Ａｄ２以上である場合には、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係が自励振動の発生の可能性が高い位置関係であると判断される。そして、スプール４２のストロークが油圧緩変領域ｂをまたがないようにディザ振幅Ａｄが比較的小さい第２ディザ振幅Ａｄ２に設定されるとともに、スプール４２の振動周波数が共振周波数から遠ざかるようにディザ周期Ｔｄが比較的長い第２周期Ｔ２に設定される。このように第２ディザ振幅Ａｄ２が小さくされつつディザ周期Ｔｄが長くされることにより、図２２の時刻ｔ４１〜ｔ４２、時刻ｔ４３〜ｔ４４に示すように力のバランスが少し崩れてバランス状態が不安定になっても、力のバランスが戻るまでの時間を確保でき、かつ、力のバランスがすぐに戻る。そのため、図２２の時刻ｔ４２〜ｔ４３、時刻ｔ４４〜ｔ４５の安定状態が確保できる。

（電流制御装置が実行する処理）
次に、電流制御装置８３が目標電流を設定するために実行する処理について図２３を参照して説明する。図２３に示すルーチンは、電流制御装置８３が起動開始してから起動停止するまでの間に繰り返し実行される。

図２２のＳ２１〜Ｓ２５、Ｓ２７では、第２実施形態の図１９のＳ１１〜Ｓ１６と同じ処理が行われる。

Ｓ２５後のＳ２６では、所定の第１周期Ｔ１がディザ周期Ｔｄとして決定される。Ｓ２６の後、処理はＳ２９に移行する。

Ｓ２７後のＳ２８では、第１周期Ｔ１よりも長い所定の第２周期Ｔ２がディザ周期Ｔｄとして決定される。Ｓ２８の後、処理はＳ２９に移行する。

Ｓ２９では、平均目標電流Ｉｒ、ディザ振幅Ａｄおよびディザ周期Ｔｄから目標電流Ｉｒが設定される。Ｓ２９の後、処理は図２３のルーチンを抜ける。

（効果）
以上説明したように、第３実施形態では、目標設定部８４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒを設定する。そのため、第１、第２実施形態と同様にソレノイドバルブの自励振動の発生を抑制することができる。

また、第３実施形態では、目標設定部８４は、目標ストロークＳｒと油圧緩変領域ｂとの位置関係に応じて目標電流Ｉｒのディザ周期Ｔｄおよびディザ振幅Ａｄを設定する。そのため、自励振動の発生の可能性が高い位置関係であれば、スプール４２のストロークが油圧緩変領域ｂをまたがないように目標電流Ｉｒを設定するとともに、スプール４２の振動周波数が共振周波数から遠ざかるように目標電流を設定することで、第１、第２実施形態と比べて自励振動の発生をより効果的に抑制することができる。

［他の実施形態］
他の実施形態では、目標設定部は、目標ストロークと油圧緩変領域との距離が閾値以下であるか否かに基づき自励振動が発生する可能性の有無を判定し、上記距離が閾値以下である場合、そうでない場合と比べてディザ周期またはディザ振幅を小さく設定してもよい。

他の実施形態では、ソレノイドの電流制御は、ＰＷＭ制御に限らず、他のディザチョッパ制御であってもよい。他の実施形態では、出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能は、出力油圧の大きさを検出し、その検出値に応じた力を例えば電磁力等によりスプールに加えることにより実現してもよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１３、７３、８３・・・電流制御装置
３１〜３６・・・ソレノイドバルブ ４２・・・スプール（弁体）
４４・・・ソレノイド ６２・・・駆動回路（駆動部）
６４、７４、８４・・・目標設定部 ６５・・・信号出力部
ａ１、ａ２・・・油圧急変領域 Ａｄ・・・ディザ振幅
ｂ・・・油圧緩変領域 Ｉｒ・・・目標電流
Ｐｒ・・・目標出力油圧 Ｓｒ・・・目標ストローク
Ｔｄ・・・ディザ周期

Claims (6)

1. 出力油圧に応じたフィードバック力による自己調圧機能を有し、また、弁体（４２）のストロークの変化に対する出力油圧の変化の度合いが比較的急な油圧急変領域（ａ１、ａ２）と比較的緩やかな油圧緩変領域（ｂ）とが混在した特性をもつソレノイドバルブ（３１〜３６）に適用され、ソレノイド（４４）の電流を制御する電流制御装置であって、
   駆動信号に応じて所定の通電周期で前記ソレノイドを通電する駆動部（６２）と、
   前記ソレノイドの目標電流（Ｉｒ）に基づき前記駆動信号を生成して出力する信号出力部（６５）と、
   前記通電周期よりも長いディザ周期（Ｔｄ）で周期的に変化するように前記目標電流にディザ振幅（Ａｄ）を付与する目標設定部（６４、７４、８４）と、を備え、
   目標出力油圧（Ｐｒ）に対応する前記弁体のストロークを目標ストローク（Ｓｒ）とすると、
   前記目標設定部は、前記目標ストロークと前記油圧緩変領域との位置関係に応じて前記目標電流を設定する電流制御装置。
2. 前記目標設定部（６４、８４）は、前記目標ストロークと前記油圧緩変領域との位置関係に応じて前記ディザ周期を決定する請求項１に記載の電流制御装置。
3. 前記目標設定部は、
   前記目標出力油圧に基づき平均目標電流（Ｉｒａｖ）を算出する平均算出部（６６）と、
   前記平均目標電流に基づき前記ディザ振幅を算出する振幅算出部（６７）と、
   前記目標ストロークと前記油圧緩変領域との位置関係に基づき、前記ディザ周期を決定するための評価値（Ｖｅ）を算出する評価値算出部（６８）と、
   前記ディザ振幅が前記評価値よりも小さい場合、所定の第１周期（Ｔ１）を前記ディザ周期として決定し、前記ディザ振幅が前記評価値以上である場合、前記第１周期よりも長い所定の第２周期（Ｔ２）を前記ディザ周期として決定する周期決定部（６９）と、を有する
   請求項２に記載の電流制御装置。
4. 前記目標設定部（７４、８４）は、前記目標ストロークと前記油圧緩変領域との位置関係に応じて前記ディザ振幅を決定する請求項１に記載の電流制御装置。
5. 前記目標設定部は、
   前記目標出力油圧に基づき平均目標電流を算出する平均算出部（６６）と、
   前記平均目標電流に基づき、前記ディザ振幅の一つ目の暫定値として第１ディザ振幅（Ａｄ１）を算出する第１振幅算出部（７７）と、
   前記目標ストロークと前記油圧緩変領域との位置関係に基づき、前記ディザ振幅の二つ目の暫定値として第２ディザ振幅（Ａｄ２）を算出する第２振幅算出部（７８）と、
   前記第１ディザ振幅が前記第２ディザ振幅よりも小さい場合、前記第１ディザ振幅を前記ディザ振幅として決定し、前記第１ディザ振幅が前記第２ディザ振幅以上である場合、前記第２ディザ振幅を前記ディザ振幅として決定する振幅決定部（７９）と、を有する
   請求項４に記載の電流制御装置。
6. 前記目標設定部（８４）は、前記第１ディザ振幅が前記第２ディザ振幅よりも小さい場合、所定の第１周期を前記ディザ周期として決定し、前記第１ディザ振幅が前記第２ディザ振幅以上である場合、前記第１周期よりも長い所定の第２周期を前記ディザ周期として決定する周期決定部（８９）、を有する請求項５に記載の電流制御装置。

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