JP2022045062A - リニアソレノイドバルブの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リニアソレノイドバルブの励磁電流の制御において、ディザ周期における励磁電流の平均値を精度よく算出することである。【解決手段】ＥＣＵは、サンプリング周期毎にリニアソレノイドバルブの電磁石に印加される電圧をサンプリングし、サンプリングされた電圧のサンプリング周期毎の電圧変化ΔＶを算出することにより、ディザ周期におけるリニアソレノイドバルブの電磁石に印加される電圧の極大値および極小値を算出する（Ｓ１）。ＥＣＵは、電圧が極大値となってから極小値となるまでの間においてサンプリングされた電圧の和である合計電圧を算出し（Ｓ３）、合計電圧をサンプリング数で除算して平均電圧を算出する（Ｓ５）。ＥＣＵは、回路の抵抗値を用いて、平均電圧から平均電流を算出する（Ｓ７）。【選択図】図６

Description

本開示は、リニアソレノイドバルブの制御装置に関する。

特開２０１４－１９７６５５号公報（特許文献１）には、リニアソレノイドバルブの励磁電流を制御する電流制御装置が開示されている。この電流制御装置は、励磁電流の目標値である目標電流を設定する手段と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）周期における励磁電流の平均値が目標電流となるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整する手段とを有する。目標電流の設定には、ディザ周期における励磁電流の平均値が用いられる。ディザ周期は、ＰＷＭ信号のパルス周期であるＰＷＭ周期よりも長い周期である。

特開２０１４－１９７６５５号公報

ディザ周期における励磁電流の平均値を算出するためには、所定の演算時間を要する。そのため、ディザ周期における励磁電流の平均値を算出して、当該平均値を次のディザ周期におけるＰＷＭ制御に用いるためには、たとえば、ディザ周期に対して、平均値を算出するための励磁電流のサンプリング期間を時間的に前倒して所定の演算時間を確保することが求められる。この場合には、上記平均値に１周期前のディザ周期における励磁電流が含まれるため、目標電流の算出精度が低下してしまう可能性がある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リニアソレノイドバルブの励磁電流の制御において、ディザ周期における励磁電流の平均値を精度よく算出することである。

この開示に係るリニアソレノイドバルブの制御装置は、リニアソレノイドバルブの励磁電流を制御するＰＷＭ制御、および、励磁電流をディザ周期で周期的に変化させるディザ制御を実行可能に構成される。リニアソレノイドバルブの制御装置は、励磁電流の目標値である目標電流を算出する目標電流算出部と、ディザ周期における励磁電流の平均電流を算出する平均電流算出部と、目標電流と平均電流との偏差に基づいて、ＰＷＭ制御の基本デューティ信号を生成する基本信号生成部と、基本デューティ信号をディザ制御の出力で補正して、リニアソレノイドバルブに出力する信号生成部とを備える。平均電流算出部は、ディザ周期における励磁電流の極大値および極小値の間の励磁電流の平均値を、上記平均電流として算出する。

上記構成によれば、平均電流は、ディザ周期における励磁電流の極大値および極小値の間の励磁電流の平均値として算出される。本発明者らは、ディザ周期における励磁電流の波形が点対称となることに着目した。ディザ周期における励磁電流の波形が点対称となることに鑑みると、ディザ周期における励磁電流の極大値および極小値の区間の励磁電流の平均値をディザ周期における励磁電流Ｉの平均値と同値と見做すことができるので、極大値および極小値の区間の励磁電流の平均値を算出することで、ディザ周期における励磁電流の平均値（平均電流）を算出することができる。このようにして平均電流を算出することにより、ディザ周期中にサンプリングされた励磁電流を用いて、平均電流を精度よく算出することができる。また、ディザ周期の終わりまで励磁電流をサンプリングしなくても、平均電流を算出することができる。ゆえに、次のディザ周期におけるＰＷＭ制御に、精度よく算出された平均電流を用いることができる。

本開示によれば、リニアソレノイドバルブの励磁電流の制御において、ディザ周期における励磁電流の平均値を精度よく算出することができる。

実施の形態に係る制御システムの全体構成図である。 比較例に係る平均電流の算出手法を説明するための図である。 実施の形態に係る平均電流の算出手法を説明するための図である。 ＰＷＭ制御およびディザ制御におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 ディザ補正デューティの算出手法を説明するための図である。 ＥＣＵで実行される平均電流を算出するための処理の手順を示すフローチャートである。 ＥＣＵで実行されるリニアソレノイドバルブを制御するための処理の手順を示すフローチャートである。 ディザ周期における励磁電流の極大値および極小値の算出を説明するための図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜制御システムの全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る制御システム１の全体構成図である。制御システム１は、自動変速機１０を制御するためのシステムである。制御システム１は、自動変速機１０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３０と、駆動回路４０とを備える。

自動変速機１０は、たとえば、車両用の自動変速機である。自動変速機１０は、変速機構１２と、油圧回路２０とを含む。変速機構１２は、クラッチおよびブレーキ等を含む係合機構１４を有する。油圧回路２０は、係合機構１４に供給される作動油の圧力（すなわち油圧）を調整するリニアソレノイドバルブ２５を有する。

リニアソレノイドバルブ２５は、スリーブ２６と、スプール２７と、電磁石２８と、スプリング２９とを含む。スリーブ２６は、複数のポートを有する。スプール２７は、スリーブ２６内を軸方向に移動し、各ポートの開閉状態を切り替える。スプリング２９は、スプール２７を軸方向の一方に付勢する。電磁石２８は、通電によって発生する磁力により、スプール２７を軸方向に移動させる。

駆動回路４０は、リニアソレノイドバルブ２５の電磁石２８に接続されている。駆動回路４０は、ＥＣＵ３０からの制御信号に応じて、電磁石２８の励磁電流Ｉを変化させる。励磁電流Ｉが変化すると、スリーブ２６内におけるスプール２７の位置が変化する。これにより、リニアソレノイドバルブ２５から係合機構１４に供給される油圧が変化する。

ＥＣＵ３０は、駆動回路４０を制御することにより、自動変速機１０を制御する。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、メモリ３４と、入出力ポート（図示せず）とを含む。メモリ３４は、ＲＯＭおよびＲＡＭを含み、ＣＰＵ３２により実行されるプログラム等を記憶する。ＣＰＵ３２は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＣＰＵ３２は、入力ポートに入力される各種信号、およびメモリ３４に記憶された情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて各種の制御を実行する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ３０の入力ポートには、各種のセンサからの信号が入力される。各種のセンサには、たとえば、油圧センサ５０と、電圧センサ５２とが含まれる。油圧センサ５０は、油圧回路２０から係合機構１４に供給される作動油の温度（油圧温度）Ｔｏｉｌを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３０に出力する。電圧センサ５２は、電磁石２８に印加される電圧Ｖを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３０に出力する。ＥＣＵ３０は、回路（主として、油圧回路２０および駆動回路４０）の抵抗値Ｒを用いて、電圧Ｖを抵抗値Ｒで除算することにより、電磁石２８の励磁電流Ｉを算出可能に構成される。回路の抵抗値Ｒは、制御システム１の仕様等に基づいて予め定められ、たとえば、ＥＣＵ３０のメモリ３４に記憶されている。

ＥＣＵ３０が実行する主要な制御として、ＰＷＭ制御およびディザ制御が挙げられる。ＰＷＭ制御は、パルス信号であるＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを駆動回路４０に出力してリニアソレノイドバルブ２５（電磁石２８）の励磁電流Ｉを調整する制御である。ディザ制御は、励磁電流Ｉを周期的に変化（増減）させて、リニアソレノイドバルブ２５のスプール２７を微振動させる制御である。なお、以下においては、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのパルス周期を「ＰＷＭ周期」とも称する。また、ディザ制御によるスプール２７の振動周期を「ディザ周期」とも称する。本実施の形態においては、ディザ周期は、ＰＷＭ周期の５倍の長さに設定される。

ＰＷＭ制御においては、励磁電流Ｉの平均値をフィードバックして、励磁電流Ｉの目標電流と、上記平均値との差がゼロに近づくようにフィードバック制御が行なわれる。ここで、上記の励磁電流Ｉの平均値には、ディザ周期における励磁電流Ｉの平均値（平均電流）が用いられることがある。ディザ周期における励磁電流Ｉの平均値（平均電流）は、たとえば、以下の比較例に係る手法により算出されることがある。

図２は、比較例に係る平均電流の算出手法を説明するための図である。図２の横軸には時間が示され、縦軸には励磁電流Ｉが示されている。図２において、時刻ｔ１から時刻ｔ２がディザ周期の１周期分である。平均電流は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間にサンプリングされた励磁電流Ｉの平均値として算出される。そして、算出された平均電流は、次のディザ周期（時刻ｔ２から時刻ｔ３）におけるＰＷＭ制御に用いられる。

ここで、平均電流を算出するためには、所定の演算時間を要する。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで励磁電流Ｉをサンプリングして平均電流を算出すると、次のディザ周期（時刻ｔ２から時刻ｔ３）におけるＰＷＭ制御の開始時に上記平均電流を用いることができない。上記平均電流を次のディザ周期におけるＰＷＭ制御に用いるためには、たとえば、ディザ周期に対して、平均電流を算出するためのサンプリング期間を時間的に前倒して所定の演算時間を確保することが求められる。具体的には、図２に示すように、ディザ周期に対して時間Δｔａだけサンプリング期間を前倒しすることが考えられる。時間Δｔａは、所定の演算時間以上の時間に設定される。これにより、平均電流を算出して、次のディザ周期（時刻ｔ２から時刻ｔ３）におけるＰＷＭ制御に用いることができる。

しかしながら、比較例に係る上記ケースにおいては、平均電流に１周期前のディザ周期における励磁電流（具体的には、時刻ｔ１ａから時刻ｔ１においてサンプリングされた励磁電流Ｉ）が含まれるため、ディザ周期における励磁電流Ｉの平均値（時刻ｔ１から時刻ｔ２においてサンプリングされた励磁電流Ｉの平均値）との間に差異が生じ得る。そのため、平均電流の算出精度が低下し得る。

そこで、本発明者らは、ディザ周期における励磁電流の波形が点対称となることに着目した。ディザ周期における励磁電流の波形が点対称となることに鑑みると、ディザ周期における極大値および極小値の間の励磁電流Ｉの平均値は、ディザ周期における励磁電流Ｉの平均値と同値と見做すことができる。そこで、ディザ周期における励磁電流Ｉの極大値および極小値を探索し、極大値および極小値の区間の励磁電流Ｉの平均値を算出することで、ディザ周期における励磁電流Ｉの平均値（平均電流Ｉａｖ）を算出することができる。

図３は、本実施の形態に係る平均電流の算出手法を説明するための図である。図３の横軸には時間が示され、縦軸には励磁電流Ｉが示されている。図３に示されるように、本実施の形態に係るＥＣＵ３０は、サンプリング周期毎の電流変化ΔＩを計算し、励磁電流Ｉの極大値Ｉｍａｘおよび極小値Ｉｍｉｎを探索する。図３に示される例においては、極大値Ｉｍａｘが現われた後に、極小値Ｉｍｉｎが現われる。ＥＣＵ３０は、極大値Ｉｍａｘおよび極小値Ｉｍｉｎを探索できた時点で（図３においては時刻ｔ２ｂ）、極大値Ｉｍａｘから極小値Ｉｍｉｎまでの間（時刻ｔ１ｂから時刻ｔ２ｂ）でサンプリングされた励磁電流Ｉの平均値を算出して、平均電流Ｉａｖを求める。当該平均電流Ｉａｖの算出に用いられた励磁電流Ｉは、今回のディザ周期（時刻ｔ１から時刻ｔ２）の値であるので、平均電流に１周期前のディザ周期における励磁電流が含まれる場合に比べ、精度よく平均電流Ｉａｖを算出することができる。また、ディザ周期の開始（時刻ｔ１）から終わり（時刻ｔ２）まで励磁電流Ｉをサンプリングしなくても平均電流Ｉａｖを算出することができるので、次のディザ周期が到来するまでに平均電流Ｉａｖを算出しておくことができる。これにより、次のディザ周期におけるＰＷＭ制御に精度よく算出された平均電流Ｉａｖを用いることができる。

励磁電流Ｉのサンプリングは、たとえば、電圧センサ５２から電磁石２８の電圧Ｖを取得して、当該電圧Ｖを電流に変換することにより行なうことができる。あるいは、電圧センサ５２に代えて、電磁石２８の励磁電流Ｉを検出する電流センサを設け、励磁電流Ｉをサンプリングしてもよい。さらに、平均電流Ｉａｖを算出するにあたり、電磁石２８の電圧Ｖをサンプリングして平均電圧Ｖａｖを求め、平均電圧Ｖａｖを平均電流Ｉａｖに変換することにより、平均電流Ｉａｖを算出してもよい。本実施の形態における以下の説明においては、平均電流Ｉａｖを算出するにあたり、電磁石２８の電圧Ｖをサンプリングして平均電圧Ｖａｖを求め、平均電圧Ｖａｖを平均電流Ｉａｖに変換する手法を採用した例について説明する。

＜ＥＣＵの機能ブロック＞
図４は、ＰＷＭ制御およびディザ制御におけるＥＣＵ３０の機能ブロック図である。図４を参照して、ＥＣＵ３０は、目標電流演算部３０１と、フィードフォワード（ＦＦ）項演算部３０２と、減算部３０３と、フィードバック（ＦＢ）項演算部３０４と、加算部３０５と、ディザ補正デューティ演算部３０６と、加算部３０７と、ＰＷＭ信号生成部３０８と、極値演算部３０９と、ディザ平均電圧演算部３１０と、ディザ平均電流演算部３１１とを含む。

目標電流演算部３０１は、目標油圧Ｐｔに基づいて、励磁電流Ｉの目標値である目標電流Ｉｔａｇを算出する。目標油圧Ｐｔは、油圧回路２０から係合機構１４に供給される油圧の目標値である。目標油圧Ｐｔは、車両の運転状態、たとえば、エンジン回転数、要求トルク、および、油圧温度Ｔｏｉｌ等に基づいて設定される。目標電流演算部３０１は、たとえば、目標油圧Ｐｔを引数として、目標油圧Ｐｔと目標電流Ｉｔａｇとの関係を定めた第１マップを用いて、目標電流Ｉｔａｇを算出する。第１マップは、実験結果またはシミュレーション結果等に基づいて予め定められ、たとえば、ＥＣＵ３０のメモリ３４に記憶される。目標電流演算部３０１は、目標電流ＩｔａｇをＦＦ項演算部３０２および減算部３０３に出力する。

ＦＦ項演算部３０２は、目標電流Ｉｔａｇに基づいて、フィードフォワード値Ｄｆｆを算出する。フィードフォワード値Ｄｆｆは、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティ比である。フィードフォワード値Ｄｆｆは、目標電流Ｉｔａｇが大きいほど大きな値となるように算出される。ＦＦ項演算部３０２は、フィードフォワード値Ｄｆｆを加算部３０５に出力する。

減算部３０３は、目標電流Ｉｔａｇと、平均電流Ｉａｖとの偏差Ｉｄｉｆｆを算出する。減算部３０３は、偏差ＩｄｉｆｆをＦＢ項演算部３０４に出力する。

ＦＢ項演算部３０４は、偏差Ｉｄｉｆｆに基づいて、フィードバック値Ｄｆｂを算出する。フィードバック値Ｄｆｂは、偏差Ｉｄｉｆｆをゼロに近づけるようにＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティ比を補正するための値である。ＦＢ項演算部３０４は、たとえば、偏差Ｉｄｉｆｆについて所定ゲインによるＰＩ（比例積分）演算を行なって制御偏差を求め、この制御偏差に応じたフィードバック値Ｄｆｂを算出する。ＦＢ項演算部３０４は、フィードバック値Ｄｆｂを加算部３０５に出力する。

加算部３０５は、フィードフォワード値Ｄｆｆにフィードバック値Ｄｆｂを加算して、基本デューティＤｂａｓを算出する。加算部３０５は、基本デューティＤｂａｓを加算部３０７に出力する。

ディザ補正デューティ演算部３０６は、油圧温度Ｔｏｉｌに基づいて、ディザ補正デューティＤｄｉを算出する。ディザ補正デューティＤｄｉは、リニアソレノイドバルブ２５のスプール２７を振動させるための振動成分である。ディザ補正デューティＤｄｉを用いて、基本デューティＤｂａｓが補正される。ディザ補正デューティＤｄｉとしては、ディザ周期の１周期内においてＰＷＭ周期毎に異なる値が設定される。ディザ補正デューティＤｄｉは、油圧温度Ｔｏｉｌが低いほど、その値（デューティ比）が大きくなるように算出される。すなわち、油圧温度Ｔｏｉｌが低いほど、励磁電流Ｉの補正量が大きくなるように、ディザ補正デューティＤｄｉが算出される。これは、油圧温度Ｔｏｉｌが低いほどスプール２７が動きにくくなるため、油圧温度Ｔｏｉｌの低下に伴なうスプール２７の動作速度の低下を抑えるためである。ディザ補正デューティ演算部３０６は、たとえば、油圧温度Ｔｏｉｌを引数として、油圧温度Ｔｏｉｌとディザ補正デューティＤｄｉとの関係を定めた第２マップを用いて、ディザ補正デューティＤｄｉを算出する。第２マップは、実験結果またはシミュレーション結果等に基づいて予め定められ、たとえば、ＥＣＵ３０のメモリ３４に記憶される。ディザ補正デューティ演算部３０６は、ディザ補正デューティＤｄｉを加算部３０７に出力する。

加算部３０７は、基本デューティＤｂａｓにディザ補正デューティＤｄｉを加算して、目標デューティＤｔａｇを算出する。加算部３０７は、目標デューティＤｔａｇをＰＷＭ信号生成部３０８に出力する。

ＰＷＭ信号生成部３０８は、目標デューティＤｔａｇに基づいてＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを生成する。ＰＷＭ信号生成部３０８は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを駆動回路４０に出力する。駆動回路４０は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに従って電磁石２８をオンおよびオフさせる。これによって、電磁石２８の励磁電流Ｉが目標デューティＤｔａｇに応じた値に調整される。

極値演算部３０９は、電磁石２８に印加される電圧Ｖをサンプリングして、ディザ周期における電圧Ｖの極値（極大値および極小値）を算出する。極値演算部３０９は、サンプリング周期毎に電圧センサ５２から電圧Ｖを取得して、電圧Ｖをサンプリングする。極値演算部３０９は、サンプリング周期毎の電圧変化ΔＶを算出することにより、ディザ周期における電圧Ｖの極大値および極小値を算出する。極大値および極小値を算出すると、極値演算部３０９は、電圧Ｖが極大値となってから極小値となるまでの間においてサンプリングされた電圧（極大値と極小値との間においてサンプリングされた電圧）の和である合計電圧ΣＶを算出する。極値演算部３０９は、合計電圧ΣＶをディザ平均電圧演算部３１０へ出力する。

ディザ平均電圧演算部３１０は、電圧Ｖが極大値となってから極小値となるまでの間におけるサンプリング数で合計電圧ΣＶを除算して、平均電圧Ｖａｖを算出する。ディザ平均電圧演算部３１０は、平均電圧Ｖａｖをディザ平均電流演算部３１１へ出力する。

ディザ平均電流演算部３１１は、回路（主として、油圧回路２０および駆動回路４０）の抵抗値Ｒを用いて、平均電圧Ｖａｖを抵抗値Ｒで除算することにより、平均電流Ｉａｖを算出する。ディザ平均電流演算部３１１は、平均電流Ｉａｖを減算部３０３へ出力する。

図５は、ディザ補正デューティＤｄｉの算出手法を説明するための図である。上述のとおり、ディザ周期は、ＰＷＭ周期の５倍の長さに設定されている。図５においては、ディザ周期に含まれる各ＰＷＭ周期を、時間経過の順に第１～第５ＰＷＭ周期とそれぞれ記載している。図５には、上から順に、ディザ補正デューティＤｄｉ、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ、および、励磁電流Ｉの波形が示されている。

ディザ補正デューティＤｄｉの波形は、基本デューティＤｂａｓに対する補正を表わしている。ディザ補正デューティＤｄｉは、ディザ周期の１周期内において、ディザ補正デューティＤｄｉによる励磁電流Ｉの増加分と、ディザ補正デューティＤｄｉによる励磁電流Ｉの減少分とが、互いに相殺されるように設定される。本実施の形態においては、第１ＰＷＭ周期および第２ＰＷＭ周期において、励磁電流Ｉが増加するように、ディザ補正デューティＤｄｉが基本デューティＤｂａｓに対してＨＩに設定されている。そして、第３ＰＷＭ周期、第４ＰＷＭ周期および第５ＰＷＭ周期において、励磁電流Ｉが減少するように、ディザ補正デューティＤｄｉが基本デューティＤｂａｓに対してＬＯに設定されている。基本デューティＤｂａｓからのＨＩ側への補正量をＨＩ側ディザデューティ、基本デューティＤｂａｓからのＬＯ側への補正量をＬＯ側ディザデューティとすると、ＬＯ側ディザデューティは、ＨＩ側ディザデューティの３分の２の大きさに設定される。上記のようにディザ補正デューティＤｄｉが設定されることにより、ディザ補正デューティＤｄｉによる励磁電流Ｉの増加分と、ディザ補正デューティＤｄｉによる励磁電流Ｉの減少分とが、互いに相殺される。

ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍは、基本デューティＤｂａｓが上記のようなディザ補正デューティＤｄｉにより補正されることにより、第１ＰＷＭ周期および第２ＰＷＭ周期においてＨＩ期間がＬＯ期間よりも多くなるパルス波形となり、第３ＰＷＭ周期、第４ＰＷＭ周期および第５ＰＷＭ周期においてＬＯ期間がＨＩ期間よりも多くなるパルス波形となっている。

励磁電流Ｉの波形として、実電流波形およびフィルタ回路後電流波形が示されている。励磁電流Ｉは、平均電流Ｉａｖに対して周期的に変動し、その振幅としてディザ振幅をもった波形となっている。このように、ディザ制御が実行してリニアソレノイドバルブ２５のスプール２７を常時微振動させることにより、スプール２７の動作への摩擦の影響を緩和したり、ソレノイドバルブ２５内に侵入した異物を除去したりすることができる。

＜ＥＣＵにおいて実行される処理＞
図６は、ＥＣＵ３０で実行される平均電流Ｉａｖを算出するための処理の手順を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、ディザ周期毎にＥＣＵ３０によって実行される。なお、図６および後述の図７に示すフローチャートの各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、ＥＣＵ３０によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がＥＣＵ３０内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。

Ｓ１において、ＥＣＵ３０は、ディザ周期における電圧Ｖの極値（極大値および極小値）を算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、サンプリング周期毎に電圧Ｖをサンプリングし、サンプリングした電圧Ｖのサンプリング周期毎の電圧変化ΔＶを算出することにより、ディザ周期における電圧Ｖの極大値および極小値を算出する。

Ｓ３において、ＥＣＵ３０は、電圧Ｖが極大値となってから極小値となるまでの間においてサンプリングされた電圧の和である合計電圧ΣＶを算出する。

Ｓ５において、ＥＣＵ３０は、電圧Ｖが極大値となってから極小値となるまでの間におけるサンプリング数で合計電圧ΣＶを除算して、平均電圧Ｖａｖを算出する。

Ｓ７において、ＥＣＵ３０は、平均電圧Ｖａｖを平均電流Ｉａｖに変換する。具体的には、ＥＣＵ３０は、回路の抵抗値Ｒを用いて、平均電圧Ｖａｖを抵抗値Ｒで除算することにより、平均電流Ｉａｖを算出する。

Ｓ９において、ＥＣＵ３０は、算出された平均電流Ｉａｖを、たとえばメモリ３４に記憶する。

図７は、ＥＣＵ３０で実行されるリニアソレノイドバルブ２５を制御するための処理の手順を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、所定の制御周期（たとえばＰＷＭ周期）毎にＥＣＵ３０によって繰り返し実行される。

Ｓ１０において、ＥＣＵ３０は、目標油圧Ｐｔに基づいて、目標電流Ｉｔａｇを算出する。具体的には、目標油圧Ｐｔを引数として、上述の第１マップを用いて目標電流Ｉｔａｇを算出する。

Ｓ２０において、ＥＣＵ３０は、たとえば、平均電流Ｉａｖを読み出す。平均電流Ｉａｖは、たとえば、ＥＣＵ３０のメモリ３４に記憶されている。

Ｓ３０において、ＥＣＵ３０は、目標電流Ｉｔａｇ、および、目標電流Ｉｔａｇと平均電流Ｉａｖとの偏差Ｉｄｉｆｆを用いて、基本デューティＤｂａｓを算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、目標電流Ｉｔａｇに基づいて、フィードフォワード値Ｄｆｆを算出する。また、ＥＣＵ３０は、偏差Ｉｄｉｆｆに基づいて、フィードバック値Ｄｆｂを算出する。ＥＣＵ３０は、フィードフォワード値Ｄｆｆとフィードバック値Ｄｆｂとを加算して、基本デューティＤｂａｓを算出する。

Ｓ４０において、ＥＣＵ３０は、油圧温度Ｔｏｉｌに基づいて、ディザ補正デューティＤｄｉを算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、油圧温度Ｔｏｉｌを引数として、上述の第２マップを用いてディザ補正デューティＤｄｉを算出する。

Ｓ５０において、ＥＣＵ３０は、基本デューティＤｂａｓにディザ補正デューティＤｄｉを加算して、目標デューティＤｔａｇを算出する。

Ｓ６０において、ＥＣＵ３０は、目標デューティＤｔａｇに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを生成し、駆動回路４０に出力する。駆動回路４０がＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに従って駆動することにより、リニアソレノイドバルブ２５が制御される。

以上のように、本実施の形態に係る制御システム１においては、ＰＷＭ制御に用いられる平均電流Ｉａｖを算出するにあたり、ディザ周期における励磁電流Ｉの波形が点対称となることに鑑みて、ディザ周期における励磁電流Ｉの極大値および極小値の間の励磁電流Ｉの平均値が平均電流Ｉａｖとして算出される。ディザ周期における励磁電流Ｉの波形が点対称となることから、極大値および極小値の間の励磁電流Ｉの平均値は、ディザ周期における励磁電流Ｉの平均値と同値と見做すことができる。上記のようにして平均電流Ｉａｖを算出することにより、ディザ周期中にサンプリングされた励磁電流を用いて、平均電流を精度よく算出することができる。なお、上記では、ディザ周期において電圧Ｖが極大値となってから極小値となるまでの間における電圧Ｖの平均電圧Ｖａｖを求めて、平均電流Ｉａｖを算出する例を説明した。

また、本実施の形態に係る制御システム１によれば、ディザ周期における励磁電流Ｉの極大値および極小値の間の励磁電流Ｉの平均値を平均電流Ｉａｖとするので、ディザ周期の終わりまで励磁電流Ｉ（または電圧Ｖ）をサンプリングしなくても、平均電流Ｉａｖを算出することができる。すなわち、次のディザ周期が到来するまでに平均電流Ｉａｖを算出しておくことができる。ゆえに、次のディザ周期におけるＰＷＭ制御に精度よく算出された平均電流Ｉａｖを用いることができる。

[変形例]
実施の形態では、ディザ周期における電磁石２８に印加される電圧Ｖの極大値および極小値を、サンプリング周期毎の電圧変化ΔＶを算出することによって探索する手法について説明した。あるいは、実施の形態では、ディザ周期における励磁電流Ｉの極大値および極小値を、サンプリング周期毎の電流変化ΔＩを算出することによって探索する手法を用いてもよいことを説明した。変形例では、他の手法により、ディザ周期における励磁電流Ｉの極大値および極小値を探索する例について説明する。

図８は、ディザ周期における励磁電流Ｉの極大値および極小値の算出を説明するための図である。実施の形態において説明したとおり、ディザ周期は第１～第５ＰＷＭ周期を含んでいる。具体的には、図８において、時刻ｔ１から時刻ｔｃが第１ＰＷＭ周期、時刻ｔｃから時刻ｔｄが第２ＰＷＭ周期、時刻ｔｄから時刻ｔｅが第３ＰＷＭ周期、時刻ｔｅから時刻ｔｆが第４ＰＷＭ周期、時刻ｔｆから時刻ｔ２が第５ＰＷＭ周期である。第１～第５ＰＷＭ周期のＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティ波形は、たとえば実施の形態において説明した図５に示されたように制御される。ＥＣＵ３０は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティ波形から、ディザ周期において励磁電流Ｉの極大値および極小値が、第１～第５ＰＷＭ周期のいずれに現われるかを予め推測（認識）することができる。変形例においては、たとえば、極大値は第２ＰＷＭ周期（すなわち時刻ｔｃから時刻ｔｄの間）において現われ、極小値は第４ＰＷＭ周期（すなわち、時刻ｔｅから時刻ｔｆ）において現われる。

そこで、変形例に係るＥＣＵ３０は、第２ＰＷＭ周期においてサンプリングされた励磁電流Ｉ同士を比較し、その中で最大のものを極大値とする。また、ＥＣＵ３０は、第４ＰＷＭ周期においてサンプリングされた励磁電流Ｉ同士を比較し、その中で最小のものを極小値とする。このように、変形例においては、微分を用いることなく、値の比較によって極大値および極小値を算出することができる。

そして、ＥＣＵ３０は、極大値から極小値までの間においてサンプリングされた励磁電流Ｉの平均値を平均電流Ｉａｖとして算出する。

なお、実施の形態と同様に、電磁石２８に印加される電圧Ｖをサンプリングして、平均電圧Ｖａｖを算出して、回路の抵抗値Ｒを用いて平均電流Ｉａｖを算出する手法を採用してもよい。具体的には、第２ＰＷＭ周期においてサンプリングされた電圧Ｖ同士を比較し、その中で最大のものを電圧Ｖの極大値とし、第４ＰＷＭ周期においてサンプリングされた電圧Ｖ同士を比較し、その中で最小のものを電圧Ｖの極小値とし、極大値から極小値までの間においてサンプリングされた電圧Ｖの平均値を平均電圧Ｖａｖとして算出すればよい。

変形例における手法によっても、ディザ周期における励磁電流Ｉ（あるいは電圧Ｖ）の極大値および極小値を探索することができ、実施の形態と同様の効果を奏することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 制御システム、１０ 自動変速機、１２ 変速機構、１４ 係合機構、２０ 油圧回路、２５ リニアソレノイドバルブ、２６ スリーブ、２７ スプール、２８ 電磁石
２９ スプリング、３０ ＥＣＵ、３２ ＣＰＵ、３４ メモリ、４０ 駆動回路、５０ 油圧センサ、５２ 電圧センサ、３０１ 目標電流演算部、３０２ フィードフォワード（ＦＦ）項演算部、３０３ 減算部、３０４ フィードバック（ＦＢ）項演算部、３０５ 加算部、３０６ ディザ補正デューティ演算部、３０７ 加算部、３０８ ＰＷＭ信号生成部、３０９ 極値演算部、３１０ ディザ平均電圧演算部、３１１ ディザ平均電流演算部。

Claims (1)

1. リニアソレノイドバルブの励磁電流を制御するＰＷＭ制御、および、前記励磁電流をディザ周期で周期的に変化させるディザ制御を実行可能に構成された前記リニアソレノイドバルブの制御装置であって、
   前記励磁電流の目標値である目標電流を算出する目標電流算出部と、
   前記ディザ周期における前記励磁電流の平均電流を算出する平均電流算出部と、
   前記目標電流と前記平均電流との偏差に基づいて、前記ＰＷＭ制御の基本デューティ信号を生成する基本信号生成部と、
   前記基本デューティ信号を前記ディザ制御の出力で補正して、前記リニアソレノイドバルブに出力する信号生成部とを備え、
   前記平均電流算出部は、前記ディザ周期における前記励磁電流の極大値および極小値の間の前記励磁電流の平均値を、前記平均電流として算出する、リニアソレノイドバルブの制御装置。

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