WO2017014216A1

WO2017014216A1 - 制御装置

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Publication number: WO2017014216A1
Application number: PCT/JP2016/071130
Authority: WO
Inventors: 靖弘石原; 小林　靖彦; 哲郎 ▲桑▼野; 仁伊澤
Original assignee: アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2017-01-26
Also published as: JPWO2017014216A1; JP6645501B2; US20180163857A1; CN107850232A; US10451180B2; DE112016001920T5; CN107850232B

Abstract

制御部（１）において、実電流検出部（４０）がソレノイドバルブ（１０４）に流れている実電流値を検出し、一次指令生成部（２０）が、ディザ指令電圧値の周期の周波数を除くようにフィルタ処理部（５０）でフィルタ処理された実電流値に応じて、電流指令値をフィードバックしつつ一次指令電圧値を生成し、一方で、ディザ振幅指令値演算部（８３）が電圧を周期的に変動させるディザ指令電圧値を演算する。ディザ指令重畳部（３１）が一次指令電圧値にディザ指令電圧値を重畳させた二次指令電圧値を生成し、ＰＷＭ信号生成部（３２）が二次指令電圧値をＰＷＭ信号に変換して、印加電圧生成部（６０）がＰＷＭ信号によりソレノイドバルブ（１０４）に印加する印加電圧を生成する。

Description

制御装置

　この技術は、ソレノイドバルブを電気的に制御する制御装置に関する。

　例えば車両等に搭載される自動変速機などにおいては、クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素の係合状態によって伝達経路を形成することで変速段を達成しており、摩擦係合要素の係合状態は、それらの油圧サーボに供給される油圧により制御されている。この油圧は、油圧制御装置に備えられたリニアソレノイドバルブによって調圧制御するものが主流である。このリニアソレノイドバルブには、コイルが備えられており、このコイルに流す電流によってプランジャ（可動鉄心）を駆動することで油圧を調圧するスプールの位置を制御して、上記油圧を調圧している。

　このようなリニアソレノイドバルブに流す電流は、制御装置（ＥＣＵ）によって制御されている。即ち、制御装置では、例えば車速やアクセル開度に基づき変速を判断し、それに基づきリニアソレノイドバルブに流す電流値を演算して、さらにその電流値をＰＷＭ信号に変調したＰＷＭ信号として生成して、ＰＷＭ信号によりスイッチング素子を駆動することで印加電圧を制御し、リニアソレノイドバルブに流れる電流を制御している。

　上述のようなリニアソレノイドバルブにあっては、一定の電流がコイルに流されている状態となると、プランジャやスプールなども一定の位置に留まることになり、特にスプールに静止摩擦係数による摺動抵抗が加わると、その後、電流を変化させてスプールを移動させようとした際に反応が遅くなり、油圧応答性が良好でなくなる虞がある。そのため、ディザ周期で周期的に電流が変動するように制御し、つまりスプールの位置をディザ周期で変動させておくことで、静止状態になることを予防し、油圧応答性を向上することが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４－１９７６５５号公報

　ところで、リニアソレノイドバルブを電流指令値によって制御する場合には、リニアソレノイドバルブに流れた実電流値を検出して目標電流指令値をフィードバック制御しないと、リニアソレノイドバルブを精度良く制御することが困難である。一方で、上記特許文献１のものは、ディザ周期でリニアソレノイドバルブに流す電流を変動させるため、目標電流指令値を演算する際にディザ周期となるディザ変調量の電流値を演算して重畳させている。

　しかしながら、指令電流にディザ電流値を加算した後に、ＰＷＭ信号に対して９０°位相が遅れ、かつディザ電流値が重畳したままコイルに流れた実電流値を用いてフィードバック制御するので、指令電流と位相が遅れた実電流値との偏差が生じた状態でフィードバック制御することになり、目標通りのディザ振幅を達成するのが困難である。そのため、スプールを狙い通りの振幅で振動させることができず、油圧応答性の向上の妨げとなってしまい、上述のような静止状態になることの予防が効果的に達成できない。

　目標通りのディザ振幅を達成するためには、フィードバック制御における位相遅れを加味して、ディザ周期を達成するディザ振幅の電流値を複雑に演算して、指令電流値に加算することになる。そのため、演算負荷が大きくなり、ＣＰＵ等のチップサイズを大きくする必要も生じ、制御装置のコストダウンの妨げとなっている。

　そこで、演算負荷を軽減してチップサイズの大型化を不要とし、コストダウンすることが可能な制御装置を提供することを目的とするものである。

　本実施態様における制御装置は、ソレノイドバルブを電気的に制御する制御装置において、
　前記ソレノイドバルブに流れている実際の電流値を検出する実電流検出部と、
　電流指令値と前記実電流検出部により検出される実電流値とを入力し、前記実電流値に応じて前記電流指令値をフィードバックしつつ一次指令電圧値を生成する一次指令生成部と、
　電圧を周期的に変動させるディザ指令電圧値を演算するディザ指令演算部と、
　前記実電流検出部により検出された実際の電流値を、前記ディザ指令電圧値の周期の周波数を除くようにフィルタ処理して前記一次指令生成部に出力するフィルタ処理部と、
　前記一次指令生成部で生成された一次指令電圧値に前記ディザ指令演算部で演算されたディザ指令電圧値を重畳させた二次指令電圧値を生成するディザ指令重畳部と、
　前記ディザ指令重畳部により生成された二次指令電圧値をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ信号生成部と、
　前記ＰＷＭ信号生成部により生成されたＰＷＭ信号により前記ソレノイドバルブに印加する印加電圧を生成する印加電圧生成部と、を備える。

　これにより、コイルに流れる実電流値に応じて電流指令値をフィードバックして一次指令電圧値に変換し、その一次指令電圧値にディザ周期を達成するディザ変調量のディザ指令電圧値を重畳するので、精度良いリニアソレノイドバルブの制御を可能にするものでありながら、実電流値のフィードバックを加味せずにディザ指令電圧値を演算することができる。そのため、演算負荷を軽減することができ、ＣＰＵ等のチップサイズを大きくすることを不要とすることができ、コストダウンを図ることができる。

本実施の形態に係る制御装置を示すブロック図。ディザ周期を重畳した電流信号と電圧信号とを示すタイムチャート。ディザ指令電圧値を示すタイムチャート。

　以下、本実施の形態を図１乃至図３に沿って説明する。まず、自動変速機１００の概略構成、並びに自動変速機１００の制御装置（以下、「制御部」という）１の概略構成について、図１に沿って説明する。

　図１に示すように、自動変速機１００は、駆動源を構成するエンジン（Ｅ／Ｇ）２００に駆動連結されるトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１０１と、トルクコンバータ１０１の出力回転を変速して車輪３００に変速して出力する自動変速機構（Ｔ／Ｍ）１０２と、それらトルクコンバータ１０１の循環油圧、トルクコンバータ１０１に備えられた不図示のロックアップクラッチに供給する作動油圧、自動変速機構１０２の不図示の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）に供給する作動油圧、並びに自動変速機構１０２に潤滑油を供給するための潤滑油圧などを油圧制御する油圧制御装置（Ｖ／Ｂ）１０３と、詳しくは後述する制御装置を構成する制御部（ＥＣＵ）１と、を備えている。

　上記油圧制御装置１０３には、例えばエンジン２００により駆動されるオイルポンプ（或いは電動により駆動されるオイルポンプでもよい）の油圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブを制御する制御圧を調圧するリニアソレノイドバルブ、ロックアップクラッチに供給する作動油圧を調圧するリニアソレノイドバルブ、摩擦係合要素の油圧サーボに供給する作動油圧を調圧するリニアソレノイドバルブなど、複数のリニアソレノイドバルブを備えている。本実施の形態では、説明を簡略化するため、それらのうちの１つのリニアソレノイドバルブ１０４を制御する例として以下に説明する。リニアソレノイドバルブ１０４は、軸方向に移動駆動される可動部品として、ソレノイド部分においてコイルに流れる電流により励磁されることで駆動されるプランジャ（不図示）と、バルブ部分においてそのプランジャにより押圧駆動されることで各ポートの開閉量を変更するスプール（不図示）とを有している。本実施の形態では、可動部品（プランジャ及びスプール）の摺動抵抗を低減することを目指しており、特にスプールの摺動抵抗を低減することを目指すものである。

　なお、自動変速機構１０２は、プラネタリギヤ等を有して多段変速を達成する多段式の変速機構でもよいし、ベルト式やトロイダル式などの無段変速機構を備えた無段式の変速機構でもよく、特に変速機構はどのようなものであってもよい。また、本実施の形態では、自動変速機１００を備えているものを一例として説明するが、自動変速機１００の代わりに駆動源としてモータ・ジェネレータなどの回転電機を有しているハイブリッド駆動装置で構成されたものであってもよい。さらに、自動変速機１００であっても、ハイブリッド駆動装置であっても、エンジン２００をアイドルストップが可能なように構成されていて構わない。

　上記エンジン２００の近傍には、エンジン２００により駆動されるオルタネータ（ＡＬ）４１０が備えられており、このオルタネータ４１０により発電された電気がバッテリ４００に供給されて充電が行われる。バッテリ４００は、例えば定格電圧が１２Ｖのバッテリであるが、オルタネータ４１０が駆動されている場合は例えば電圧が約１６Ｖ程度まで上昇し、反対にエンジン２００がアイドルストップなどで停止される場合や、バッテリの充電量が多くてオルタネータ４１０の駆動が停止される場合にあって、バッテリ４００の充電残量が少ない状態などでは、電圧が約９Ｖ程度まで下降することがある。なお、バッテリ４００の代わりに、例えばハイブリッド駆動装置を駆動する高電圧のものから降圧回路で電圧を降下させて、その電気を用いるようにしても構わない。

　つづいて、制御部（ＥＣＵ）の構成について説明する。図１に示すように、制御部（ＥＣＵ）１は、不図示のアクセルの開度を検出するアクセル開度センサ９１（スロットルの開度を検出するスロットル開度センサでも良い）、上記自動変速機構１０２の出力回転の速度を検出する出力回転速度センサ９２（車両の車速を検出する車速センサでもよい）、バッテリ４００の電圧を検出するバッテリ電圧センサ９３などに接続され、それらから信号を入力可能に構成されている。

　また、制御部１には、大まかに、変速制御部（電流指令値生成部）８１と、電源電圧演算部８２と、ディザ振幅指令値演算部（ディザ指令演算部）８３と、駆動制御部１０とを備えており、駆動制御部１０は、一次指令生成部２０、ディザ指令重畳部３１、ＰＷＭ信号生成部３２、実電流検出部４０、フィルタ処理部５０、スイッチング素子６１，６２を含む駆動回路６０を有して構成されている。なお、このうちの変速制御部８１と電源電圧演算部８２とディザ振幅指令値演算部８３とは、ＲＯＭ等に記録されたプログラムがＣＰＵ等で実行されることで機能するものである。

　一方、駆動制御部１０は、いわゆる駆動制御基板として１セットで構成されており、複数のリニアソレノイドバルブに対してそれぞれ１つずつ対応するように制御部１内に複数配設されるものであり、複数の駆動制御部に対して１つのディザ振幅指令値演算部から信号出力するものであるが、説明の簡略化のため、１つの駆動制御部１０を一例として説明する。本実施の形態では、一次指令生成部２０、ディザ指令重畳部３１、ＰＷＭ信号生成部３２、実電流検出部４０、フィルタ処理部５０、駆動回路６０は、それら機能を達成する物理的な電気回路（ハードウエア）で構成されているものであるが、特に物理的な電気回路で構成せずに、ＲＯＭ等に記録されたプログラムがＣＰＵ等で実行されることで機能するもので代用できるものは、ソフトウエアによって構成されていてもよい。

　次に、上記制御部１の各部の機能について説明する。上記変速制御部８１は、アクセル開度センサ９１により検出されるアクセル開度と、出力回転速度センサ９２より検出される車速とに基づき変速判断を行い、つまり何れの摩擦係合要素を係合状態にするか、或いは摩擦係合要素の掴み換えを行うかなどを判断して、各リニアソレノイドバルブに対して流す電流の電流指令値Ｉｃｍｄを生成する。なお、この変速制御部８１により生成する電流指令値Ｉｃｍｄの更新周期は、後述のディザ指令電圧値Ｖｄｉｚの周期（ディザ周期）よりも長くなっている。

　上記電源電圧演算部８２は、バッテリ電圧センサ９３により検出されるバッテリ（電源）４００の電圧検出値Ｖｂｄに基づき、電源電圧をデジタル値である電源電圧値Ｖｂａｃとして演算する。なお、電源電圧演算部８２は、電源電圧値Ｖｂａｃを演算する場合に、エンジン２００の回転速度やオルタネータ４１０の作動状態に応じて、バッテリ４００の電圧検出値Ｖｂｄを補正する形で電源電圧値Ｖｂａｃを演算し直してもよい。

　上記ディザ振幅指令値演算部８３は、上記電源電圧演算部８２で演算された電源電圧値Ｖｂａｃを入力し、その電源電圧値Ｖｂａｃに基づき振幅（以下、ディザ振幅という）を演算すると共に、その周期（以下、ディザ周期という）を演算することで、電圧を周期的に変動させるディザ指令電圧値Ｖｄｉｚを生成する。このディザ指令電圧値Ｖｄｉｚにおけるディザ振幅とディザ周期とについては、詳しくは後述する。

　一方、上記一次指令生成部２０は、変速制御部８１から入力した電流指令値Ｉｃｍｄを実電流検出部４０で検出されるリニアソレノイドバルブ１０４に流れている実際の電流値である実電流値Ｉｒに応じてフィードバック制御するＦＢ制御部２２と、変速制御部８１から入力した電流指令値Ｉｃｍｄに応じてフィードフォワード制御するＦＦ制御部２１とを有して構成されている。ＦＢ制御部２２は、本実施の形態ではＰＩＤ制御により行われ、比例動作による比例項（Ｐ）、積分動作による積分項（Ｉ）、微分動作による微分項（Ｄ）の和を演算し、それを前回の制御周期で算出した一次指令電圧値Ｖｃ１を電流指令値Ｉｃｍｄで除算して推定したリニアソレノイドバルブ１０４の抵抗値Ｒａで乗算してフィードバック電圧値Ｖｆｂとして出力する。一方で、ＦＦ制御部２１は、変速制御部８１から入力した電流指令値Ｉｃｍｄを上記の通り推定したリニアソレノイドバルブ１０４の抵抗値Ｒａで乗算してフィードフォワード電圧値Ｖｆｆとして出力する。一次指令生成部２０としては、これらフィードバック電圧値Ｖｆｂとフィードフォワード電圧値Ｖｆｆとを合成して、１つの一次指令電圧値Ｖｃ１を生成して出力する。この一次指令電圧値Ｖｃ１は、つまりリニアソレノイドバルブ１０４を目標通りに駆動するための元となる指令電圧値である。

　上記ディザ指令重畳部３１は、上記一次指令生成部２０により生成された一次指令電圧値Ｖｃ１と、上記ディザ振幅指令値演算部８３で演算されたディザ指令電圧値Ｖｄｉｚとを重畳し、つまり一次指令電圧値Ｖｃ１を上記ディザ振幅及びディザ周期で変動させた二次指令電圧値Ｖｃ２を生成する。

　上記ＰＷＭ信号生成部３２は、ディザ指令重畳部３１により生成された二次指令電圧値Ｖｃ２に基づき、所定の周期ごとに出力するパルスの幅を変調したＰＷＭ信号を生成し、後述の駆動回路６０のスイッチング素子６１，６２のゲート電極に出力する。本実施の形態では、このＰＷＭ信号の周期がディザ周期よりも小さく設定されている。ＰＷＭ信号の周期は、小さくするほどリニアソレノイドバルブ１０４に指令する周期が小さくなり、制御の精度が向上し、レスポンスが向上することになる。

　上記駆動回路（印加電圧生成部）６０は、バッテリ４００に接続された電流路６３と、電流路６３に介在された例えばＭＯＳＦＩＴ素子等で構成されたスイッチング素子６１と、上記ＰＷＭ信号生成部３２とスイッチング素子６１のゲート電極とを接続する電流路７１と、電流路６３に対してグランド側に接続された電流路６５と、電流路６５に介在された例えばＭＯＳＦＩＴ等で構成されたスイッチング素子６２と、上記ＰＷＭ信号生成部３２とスイッチング素子６２のゲート電極とを接続する電流路７２と、電流路６５とグランドとを接続する電流路６６と、電流路６３と電流路６５との接続部分から分岐してリニアソレノイドバルブ１０４の不図示のコイルの一端に接続され、印加電圧を出力するための電流路６４と、電流路６５と電流路６６との接続部分から分岐してリニアソレノイドバルブ１０４の不図示のコイルの他端に接続され、グランドするための電流路６７と、を有して構成されている。また、電流路６６には、シャント抵抗６８が介在されている。なお、スイッチング素子６１，６２は、ＭＯＳＦＩＴにかぎらず、バイポーラトランジスタで構成しても良いし、それらを組合せたＩＧＢＴ素子で構成しても良い。

　この駆動回路６０は、ＰＷＭ信号生成部３２からのＰＷＭ信号によりスイッチング素子６１がＯＮ（接続）され、スイッチング素子６２がＯＦＦ（切断）されると、バッテリ４００の電圧Ｖｂが電流路６３，６４を通してリニアソレノイドバルブ１０４のコイルに印加され、さらにリニアソレノイドバルブ１０４のコイルは電流路６７，６６を通してグランドされ、印加電圧Ｖａ及びリニアソレノイドバルブ１０４の抵抗値Ｒａに応じて起電流が流れる。反対に、ＰＷＭ信号生成部３２からのＰＷＭ信号によりスイッチング素子６２がＯＮ（接続）され、スイッチング素子６１がＯＦＦ（切断）されると、リニアソレノイドバルブ１０４のコイルは電流路６６，６５，６４を介してグランドされ、逆起電流が流れる。

　上記実電流検出部４０は、リニアソレノイドバルブ１０４に流れた実際の電流値Ｉｒを検出する。具体的には、上記グランドに接続された電流路６６に介在されたシャント抵抗６８の両端にそれぞれ接続された電流路４８，４９と、電流路４８，４９の電圧差を検出するオペアンプ４１と、オペアンプ４１により検出されたアナログ値の電圧差を入力し、シャント抵抗６８の抵抗値Ｒｓから上記リニアソレノイドバルブ１０４に流れた実電流値Ｉｒを演算してデジタル値に変換して出力するＡ／Ｄ変換部４２と、を有して構成されている。

　上記フィルタ処理部５０は、上記ディザ周期の周波数をカットする帯域除去フィルタからなり、Ａ／Ｄ変換部４２から入力される実電流値Ｉｒをフィルタ処理して、ディザ変調の周波数を除いた実電流値ＩｒをＦＢ制御部２２に出力する。なお、フィルタ処理部５０の構成は、少なくともディザ指令電圧値の周波数（以下、ディザ周波数という）をカットできるものであればよく、それ以外にノイズ成分もカットできるようにしてもよく、これらの機能が達成できれば、ディザ周波数をカットするノッチフィルタ、ディザ周波数よりも高い周波数だけを通過させるハイパスフィルタ、或いはディザ周波数はカットしつつ必要な帯域だけを通過させるバンドパスフィルタなどであってもよい。

　つづいて、上記ディザ振幅指令値演算部８３によるディザ指令電圧値Ｖｄｉｚの演算手法について説明する。本実施の形態においては、図３に示すように、ディザ振幅指令値演算部８３が、ディザ指令電圧値Ｖｄｉｚについて、その振幅の制限量ＶｄｉｚＬｉｍを、電源電圧Ｖｂを２で除算することで演算して、つまり電源電圧Ｖｂの半分となるように振幅（以下、ディザ振幅という）を設定する。従って、ディザ指令電圧値Ｖｄｉｚにおけるディザ変調量は、電源電圧Ｖｂと同じ幅となる。ディザ指令電圧値Ｖｄｉｚは、リニアソレノイドバルブ１０４に印加する印加電圧として、電流指令値Ｉｃｍｄに基づく指令電圧値（つまり一次指令電圧値Ｖｃ１）に重畳されるので、リニアソレノイドバルブ１０４に実際に印加される電圧としては、図３に示すように、リニアソレノイドバルブ１０４の抵抗値Ｒａと実電流値Ｉｒとを乗算した値を中心として、ディザ振幅が制限量ＶｄｉｚＬｉｍ（電源電圧Ｖｂ／２）となるように重畳された電圧となる。

　この際、例えばディザ指令電圧値Ｖｄｉｚにおけるディザ変調量が電源電圧Ｖｂの半分以上であると、例えば一次指令電圧値Ｖｃ１が電源電圧Ｖｂの半分となった際に、印加電圧Ｖａの指令値が電源電圧Ｖｂ以上となったり、０Ｖ未満になったりすることがある。そのような状況で電流指令値Ｉｃｍｄを変化させ、一次指令電圧値Ｖｃを変化させても、印加電圧Ｖａの指令値が電源電圧Ｖｂ以上や０Ｖ未満で変化するだけで、実際に電源電圧Ｖｂ以上の電圧や０Ｖ未満の電圧で印加電圧が変化することはないので、平均の電圧は変わらなくなり、実電流が変化できないことになって、たとえフィードバック制御しても、油圧を狙い通り調圧できない状態となってしまう。このように、印加電圧Ｖａの指令値の幅が電源電圧Ｖｂの幅よりも超えてしまうことは良好な制御ができなくなるので、本実施の形態では、正確にバッテリ４００の電圧Ｖｂを演算した電源電圧値Ｖｂａｃを２で除算し、ディザ振幅が電源電圧Ｖｂの半分となるように設定している。

　ディザ振幅が電源電圧Ｖｂの半分であると、例えば一次指令電圧値Ｖｃ１が電源電圧Ｖｂの半分より高くなった場合に印加電圧Ｖａの指令値が電源電圧Ｖｂ以上となることや、反対に一次指令電圧値Ｖｃ１が電源電圧Ｖｂの半分より低くなった場合に印加電圧Ｖａの指令値が０Ｖ未満となることがある。しかしながら、印加電圧Ｖａの指令値は、振幅の下側又は上側が０Ｖ～電源電圧Ｖｂの範囲内にある。そのような状況で電流指令値Ｉｃｍｄを変化させ、一次指令電圧値Ｖｃを変化させれば、振幅の下側又は上側のどちらか一方が変化するので、実際の平均の電圧は変化することができる。この際、振幅の下側又は上側のどちらか他方が変化しない分、印加電圧Ｖａの平均の電圧が変化する量は少ないが、実際の平均の電圧は、目標とする平均の電圧に対して一時的にずれるだけで、その後、フィードバック制御され、印加電圧Ｖａの実際の平均の電圧は、目標とする平均の電圧に調整され、つまり油圧を狙い通り調圧できる。

　このように、フィードバック制御により印加電圧Ｖａを目標通りに演算させるためには、ディザ振幅が電源電圧Ｖｂの半分以下であればよいが、安定化を図る意味ではディザ振幅をもっと小さくし、つまり電圧の変動を小さくすることも考えられる。しかし、その場合は、リニアソレノイドバルブ１０４に流れる電流が小さくなってスプールの移動が小さくなり、スプールの摺動抵抗を低減する効果が得られ難くなる虞がある。摺動抵抗低減の効果が得られる電圧値をその都度演算するようにしてもよいが、スプールの位置や油温に基づく油の粘性などを考慮すると演算が複雑になるので、本実施の形態では、摺動抵抗低減の効果が得られ、かつフィードバック制御における演算の安定化を両立できるように、ディザ振幅が電源電圧Ｖｂの半分となるように設定している。

　また、本実施の形態においては、図３に示すように、ディザ振幅指令値演算部８３が、ディザ指令電圧値Ｖｄｉｚについて、その周期（以下、ディザ周期という）が詳しくは後述するＰＷＭ信号の周期の所定数倍、具体的には例えば８倍となるように演算して設定する。また、ディザ周期は、上記変速制御部８１が生成する電流指令値Ｉｃｍｄの更新周期よりも短く、言い換えると、電流指令値Ｉｃｍｄの更新周期のほうが、ディザ周期よりも長くなるように設定される。

　即ち、従来のようにＰＷＭ信号の周期が８倍程度大きかったときは、ディザ周期と略同じであり、ディザ変調量をわざわざ重畳しなくても、リニアソレノイドバルブ１０４においてスプールがディザ周期のように駆動されており、摺動抵抗が低減されていた。しかしながら、リニアソレノイドバルブ１０４の応答性、つまり油圧応答性を向上するためには、ＰＷＭ信号の周期を小さくする必要がある。ＰＷＭ信号の周期が小さくなると、そのままではスプールの駆動振幅が小さくなって、摺動抵抗低減の効果が得られなくなる。そのため、本実施の形態では、ＰＷＭ信号の周期を小さくした分、ディザ周期をＰＷＭ信号の所定数倍となる周期で設定している。

　また、電流指令値Ｉｃｍｄの更新周期がディザ周期の方よりも長くなるように設定している。これにより、電流指令値Ｉｃｍｄが変化する時には必ずリニアソレノイドバルブ１０４のプランジャ及びスプールを微小に動かしておくことができるので、応答性の向上が図れる。

　以上のようにディザ指令電圧値Ｖｄｉｚがディザ振幅指令値演算部８３で演算され、入力された電流指令値Ｉｃｍｄに基づき演算された一次指令電圧値Ｖｃ１に重畳されてＰＷＭ信号として生成され、それに基づきリニアソレノイドバルブ１０４に印加される電圧の波形（リニアソレノイド電圧波形）は、図２に示すようなパルス幅変調された電圧波形となる。これにより、リニアソレノイドバルブ１０４に流れる実電流値Ｉｒの波形（リニアソレノイド電流波形）は、図２に示すように、電流指令値Ｉｃｍｄを平均（中心）としてディザ変調量でかつディザ周期で変動する波形で、かつＰＷＭ周期で振動する波形となる。

　以上のように、本実施の形態に係る制御部１は、一次指令生成部２０で実電流値Ｉｒにより電流指令値Ｉｃｍｄをフィードバックしつつ、電流指令値Ｉｃｍｄをフィードフォワードした一次指令電圧値Ｖｃ１を生成し、その後、ディザ振幅指令値演算部８３で演算されたディザ指令電圧値Ｖｄｉｚを、電流値ではなく電圧値として重畳している。これにより、例えば変速制御部８１において、ディザ変調量を加味した電流指令値を演算することが不要となり、電流指令値のビット幅（ビット数）を低減できる。さらに、例えば変速制御部８１において、電流指令値がフィードバック或いはフィードフォワードされることを逆算して電流指令値を演算することも不要となるので、演算量が低減され、ＣＰＵ等のチップサイズを大きくすることも不要とできて、コストダウンを図ることができる。

　［本実施の形態のまとめ］
　本実施の形態に係る制御装置（１）は、ソレノイドバルブ（１０４）を電気的に制御する制御装置（１）において、
　前記ソレノイドバルブ（１０４）に流れている実際の電流値を検出する実電流検出部（４０）と、
　電流指令値と前記実電流検出部（４０）により検出される実電流値とを入力し、前記実電流値に応じて前記電流指令値をフィードバックしつつ一次指令電圧値を生成する一次指令生成部（２０）と、
　電圧を周期的に変動させるディザ指令電圧値を演算するディザ指令演算部（８３）と、
　前記実電流検出部（４０）により検出された実際の電流値を、前記ディザ指令電圧値の周期の周波数を除くようにフィルタ処理して前記一次指令生成部に出力するフィルタ処理部（５０）と、
　前記一次指令生成部（２０）で生成された一次指令電圧値に前記ディザ指令演算部（８３）で演算されたディザ指令電圧値を重畳させた二次指令電圧値を生成するディザ指令重畳部（３１）と、
　前記ディザ指令重畳部（３１）により生成された二次指令電圧値をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ信号生成部（３２）と、
　前記ＰＷＭ信号生成部（３２）により生成されたＰＷＭ信号により前記ソレノイドバルブ（１０４）に印加する印加電圧を生成する印加電圧生成部（６０）と、を備える。

　これにより、コイルに流れる実電流値に応じて電流指令値Ｉｃｍｄをフィードバックして一次指令電圧値に変換し、その一次指令電圧値にディザ周期を達成するディザ変調量のディザ指令電圧値を重畳するので、精度良いリニアソレノイドバルブの制御を可能にするものでありながら、実電流値Ｉｒのフィードバックを加味せずにディザ指令電圧値Ｖｄｉｚを演算することができる。そのため、演算負荷を軽減することができて、制御部１のＣＰＵ等のチップサイズを大きくすることを不要とすることができ、コストダウンを図ることができる。

　また、本実施の形態に係る制御装置（１）は、電源（４００）の電圧を演算する電源電圧演算部（８２）を備え、
　前記ディザ指令電圧値は、前記ディザ指令演算部（８３）により、電圧の振幅が前記電源の電圧の半分以下となるように演算される。

　これにより、ディザ指令電圧値Ｖｄｉｚが電源電圧Ｖｂの半分以下となるので、一次指令電圧値Ｖｃ１と重畳した二次指令電圧値Ｖｃ２の振幅が電源電圧Ｖｂの幅（０～Ｖｂ）を越えてしまうことを防止でき、フィードバック制御における演算の安定化を図ることができる。

　また、本実施の形態に係る制御装置（１）は、前記ディザ指令電圧値は、前記ディザ指令演算部（８３）により、周期が、前記ＰＷＭ信号の周期よりも長くなるように演算される。

　これにより、ＰＷＭ信号の周期を小さくしてリニアソレノイドバルブ１０４における応答性を向上しても、スプールの摺動抵抗低減の効果を得ることができる。

　具体的に、本実施の形態に係る制御装置（１）は、前記ディザ指令電圧値は、前記ディザ指令演算部（８３）により、周期が、前記ＰＷＭ信号の周期の所定数倍になるように演算される。

　また、本実施の形態に係る制御装置（１）は、前記電流指令値を生成する電流指令値生成部（８１）を備え、
　前記電流指令値は、前記電流指令値生成部（８１）により、周期が、前記ディザ指令電圧値が演算される周期より長くなるように演算される。

　これにより、電流指令値の更新タイミングがディザ周期より長くなり、電流指令値が変化する時には必ずリニアソレノイドバルブ１０４を微小に動かしておくことができるので、応答性を向上することができる。

　また、本実施の形態に係る制御装置（１）は、前記実電流検出部（４０）、前記一次指令生成部（２０）、前記ディザ指令重畳部（３１）、前記フィルタ処理部（５０）、前記ＰＷＭ信号生成部（３２）、及び前記印加電圧生成部（６０）を機能させる電気回路を含む駆動制御基板（１０）を備え、
　前記ディザ指令演算部（８３）として機能させるプログラムを実行し、前記駆動制御基板（１０）に前記ディザ指令電圧値を出力する。

　［他の実施の形態の可能性］
　なお、以上説明した本実施の形態においては、リニアソレノイドバルブが自動変速機に用いられているものを説明したが、これに限らず、ソレノイドバルブを制御する制御装置であれば、どのようなものでも適用できる。

　また、本実施の形態において、電流指令値をフィードフォワードして指令電圧値を生成するものを説明したが、特にフィードフォワードせずに、フィードバックだけを行うものであっても良い。また、フィードバック制御では、ＰＩＤ制御を行うものを説明したが、これに限らず、ＰＩ制御だけであってもよく、実電流値を電流指令値に対してフィードバックできれば、どのような形態でも構わない。

　本制御装置は、油圧を制御するソレノイドバルブを電気的に制御するものに用いることが可能であり、特にＣＰＵ等のチップサイズの大型化を不要とし、コストダウンすることが求められるものに用いて好適である。

１…制御装置（制御部）
１０…駆動制御基板（駆動制御部）
２０…一次指令生成部
３１…ディザ指令重畳部
３２…ＰＷＭ信号生成部
４０…実電流検出部
５０…フィルタ処理部
６０…印加電圧生成部（駆動回路）
８１…電流指令値生成部（変速制御部）
８２…電源電圧演算部
８３…ディザ指令演算部（ディザ振幅指令値演算部）
１０４…ソレノイドバルブ（リニアソレノイドバルブ）

Claims

　ソレノイドバルブを電気的に制御する制御装置において、
　前記ソレノイドバルブに流れている実際の電流値を検出する実電流検出部と、
　電流指令値と前記実電流検出部により検出される実電流値とを入力し、前記実電流値に応じて前記電流指令値をフィードバックしつつ一次指令電圧値を生成する一次指令生成部と、
　電圧を周期的に変動させるディザ指令電圧値を演算するディザ指令演算部と、
　前記実電流検出部により検出された実際の電流値を、前記ディザ指令電圧値の周期の周波数を除くようにフィルタ処理して前記一次指令生成部に出力するフィルタ処理部と、
　前記一次指令生成部で生成された一次指令電圧値に前記ディザ指令演算部で演算されたディザ指令電圧値を重畳させた二次指令電圧値を生成するディザ指令重畳部と、
　前記ディザ指令重畳部により生成された二次指令電圧値をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ信号生成部と、
　前記ＰＷＭ信号生成部により生成されたＰＷＭ信号により前記ソレノイドバルブに印加する印加電圧を生成する印加電圧生成部と、を備える、
　制御装置。
　電源の電圧を演算する電源電圧演算部を備え、
　前記ディザ指令電圧値は、前記ディザ指令演算部により、電圧の振幅が前記電源の電圧の半分以下となるように演算される、
　請求項１に記載の制御装置。
　前記ディザ指令電圧値は、前記ディザ指令演算部により、周期が、前記ＰＷＭ信号の周期よりも長くなるように演算される、
　請求項１または２に記載の制御装置。
　前記ディザ指令電圧値は、前記ディザ指令演算部により、周期が、前記ＰＷＭ信号の周期の所定数倍になるように演算される、
　請求項３に記載の制御装置。
　前記電流指令値を生成する電流指令値生成部を備え、
　前記電流指令値は、前記電流指令値生成部により、周期が、前記ディザ指令電圧値が演算される周期より長くなるように演算される、
　請求項３または４に記載の制御装置。
　前記実電流検出部、前記一次指令生成部、前記ディザ指令重畳部、前記フィルタ処理部、前記ＰＷＭ信号生成部、及び前記印加電圧生成部を機能させる電気回路を含む駆動制御基板を備え、
　前記ディザ指令演算部として機能させるプログラムを実行し、前記駆動制御基板に前記ディザ指令電圧値を出力する、
　請求項１ないし５のいずれか１項に記載の制御装置。