(57)【要約】【課題】リニアソレノイド等のアクチュエータにおいて、ディザ生成の処理負荷を抑制する。【解決手段】制御装置１０は、目標電流制御部１２、ディザ制御部１３、出力デューティ生成部１４、ＰＷＭパルス変換部１５を備える。ディザ制御部１３は、負荷の目標電流デューティに所定のディザ周期のディザを与えるディザデューティを生成する。目標電流制御部１２は、負荷からのフィードバック電流の平均値を所定のフィードバック周期毎に算出し、平均値をもとに目標電流デューティを生成する。出力デューティ生成部１４は、目標電流制御部１２により生成された目標電流デューティに、ディザ制御部１３により生成されたディザデューティを付加した出力デューティを生成する。ＰＷＭパルス変換部１５は、出力デューティ生成部１４により生成された出力デューティをＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）パルスへ変換する。【選択図】図１
2018085439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷の目標電流デューティに所定のディザ周期のディザを与えるディザデューティを生成するディザ制御部と、
前記負荷からのフィードバック電流の平均値を所定のフィードバック周期毎に算出し、該平均値をもとに前記目標電流デューティを生成する目標電流制御部と、
前記目標電流制御部により生成された前記目標電流デューティに、前記ディザ制御部により生成された前記ディザデューティを付加した出力デューティを生成する出力デューティ生成部と、
前記出力デューティ生成部により生成された出力デューティを前記負荷を駆動するＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）パルスへ変換するＰＷＭパルス変換部と
を備えたことを特徴とする負荷駆動制御装置。
【請求項２】
前記ディザの周波数は可変であり、
前記ディザ制御部は、前記ディザデューティをＰＷＭパルスへ変換した場合の前記所定のディザ周期あたりのＰＷＭパルス数を、該ＰＷＭパルス数に基づくＰＷＭ周波数が所定上限を超えないように算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動制御装置。
【請求項３】
前記ディザの周波数は可変であり、
前記目標電流制御部は、前記所定のディザ周期のうち第１の周期及び該第１の周期の直後の第２の周期において前記ディザの周波数が変化した場合には、前記第２の周期において算出した前記フィードバック電流の平均値に対して、前記第１の周期において算出した前記フィードバック電流の平均値との差が所定値以下となるように所定の調整処理を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷駆動制御装置。
【請求項４】
前記ディザ制御部は、前記ディザデューティをＰＷＭパルスへ変換した場合の前記所定のディザ周期あたりのＰＷＭパルス数を算出し、前記所定のディザ周期あたりのＨｉ側デューティ及びＬｏ側デューティの各平均デューティを等しくする、Ｈｉ側デューティ及びＬｏ側デューティそれぞれに割り当てたＰＷＭパルス数の比に応じたデューティ補正係数をＨｉ側デューティ及びＬｏ側デューティの少なくとも１つに乗じる
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の負荷駆動制御装置。
【請求項５】
前記ディザ制御部は、前記目標電流デューティに前記ディザデューティを付加した場合のデューティが、所定の上限及び下限を超えないように前記ディザデューティをガード処理する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の負荷駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の安全性、低燃費、低公害化の社会的気運の高まりから、カーエレクトロニクスの分野が急速に発達している。このような背景の中で、例えば変速ショックが少ないオートマチックトランスミッション、エンジンの可変吸排気バルブが自動車に採用されるようになってきている。
【０００３】
アクチュエータ（負荷）の一種であるリニアソレノイドは、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）等の駆動回路によって駆動され、制御電流に応じてリニア（直線的）に変化するライン油圧を供給することができる。よって、リニアソレノイドは、自動車のトランスミッションの遊星ギヤ、ロックアップクラッチ、ライン圧の制御に適用することにより、変速時のショック低減、燃費向上を図ることができる。また、リニアソレノイドは、エンジンの可変吸排気バルブの開閉動作の制御に適用することにより、排気ガスの清浄性、トルク向上、出力向上、燃費向上を図ることができる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ライン油圧を生み出す油液の粘性によりリニアソレノイドの応答性能が低下することを低減するため、リニアソレノイドの可動体を所定位置を中心に微振動（ディザ）させることが開示されている。特許文献１では、リニアソレノイドは、２つのＤｕｔｙ比（Ｄｕｔｙ：デューティ、以下同様）をもとにしたＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）パルスを、各所定時間ずつ交互に出力してリニアソレノイドの可動体を駆動して微振動させることで、摩擦抵抗を減少させて可動体の位置変更の際に迅速に移動させ、応答性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−３０３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来技術では、ディザを生成するためのＰＷＭパルスの周期毎にリニアソレノイドからの電流フィードバックを行うため、ディザ生成の処理負荷が増大するという問題がある。
【０００７】
本願の実施形態の一例は、例えば、リニアソレノイド等のアクチュエータにおいて、ディザ生成の処理負荷抑制を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の実施形態の一例は、例えば、負荷駆動制御装置は、目標電流制御部、ディザ制御部、出力デューティ生成部、ＰＷＭパルス変換部を備える。ディザ制御部は、負荷の目標電流デューティに所定のディザ周期のディザを与えるディザデューティを生成する。目標電流制御部は、負荷からのフィードバック電流の平均値を所定のフィードバック周期毎に算出し、平均値をもとに目標電流デューティを生成する。出力デューティ生成部は、目標電流制御部により生成された目標電流デューティに、ディザ制御部により生成されたディザデューティを付加した出力デューティを生成する。ＰＷＭパルス変換部は、出力デューティ生成部により生成された出力デューティを負荷を駆動するＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）パルスへ変換する。
【発明の効果】
【０００９】
本願の実施形態の一例によれば、例えば、リニアソレノイド等のアクチュエータにおいて、ディザ生成の処理負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係るリニアソレノイドの制御装置を含む駆動装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るディザ制御処理の概略を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る電流フィードバック制御処理の概略を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施形態に係る目標電流制御処理を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施形態に係るディザ制御処理を示すフローチャートである。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施形態に係る出力Ｄｕｔｙ算出処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態に係る平均電流値算出処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態に係る平均電流値算出処理におけるＡＤ入力電圧平均値なまし処理に用いるなまし係数を示すテーブル図である。
【図７】図７は、実施形態に係るＡＤ入力電圧平均値なまし処理の概略を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係るディザＤｕｔｙ算出処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態に係る１ディザ周期のＰＷＭパルス数算出の概要を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ＰＷＭパルス数が対称の場合のディザ波形を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ＰＷＭパルス数が非対称の場合のディザ波形を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ＰＷＭパルス数が非対称の場合におけるパルスのＤｕｔｙの調整を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施形態に係るＤｕｔｙガード処理（ディザＤｕｔｙ上限が上限超過となる場合）の概略を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施形態に係るＤｕｔｙガード処理（ディザＤｕｔｙ下限が下限未満となる場合）の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して本願の実施形態に係る負荷駆動制御装置について説明する。なお、以下の実施形態は、一例を示すに過ぎず、本願を限定するものではない。例えば、以下の実施形態では、リニアソレノイドを駆動する際に、油圧バルブの摺動部分の摩擦抵抗を低減することを目的として目標電流にディザ（微振動）を与える場合を説明するが、これに限らず、目標電流にディザを与えて駆動制御するアクチュエータ（負荷）一般に広く適用してもよい。
【００１２】
また、以下の実施形態は、開示の技術に係る構成及び処理について主に示し、その他の構成及び処理の説明を省略する。そして、実施形態及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組合せてもよい。また、以下の実施形態の説明において、同一の構成及び処理には同一の符号を付与し、既出の構成及び処理の説明は省略する場合がある。
【００１３】
［実施形態］
（駆動装置の構成及び処理の概要）
図１は、実施形態に係るリニアソレノイドの制御装置を含む駆動装置の構成を示す図である。図２は、実施形態に係るディザ制御処理の概略を示す図である。図３は、実施形態に係る電流フィードバック制御処理の概略を示す図である。
【００１４】
駆動装置１００には、リニアソレノイド３０が接続されている。リニアソレノイド３０は、図示しないアクチェータ（負荷）を供給ライン油圧の調圧により駆動する。駆動装置１００は、制御装置１０、ＦＥＴ（Field  Effect  Transistor）２１、直流電源２２、電流検出部４０、ダイオード４１を有する。
【００１５】
制御装置１０は、アプリケーション処理部１１、目標電流制御部１２、ディザ制御部１３、出力Ｄｕｔｙ生成部１４（Ｄｕｔｙ：デューティ、以下同様）、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）パルス変換部１５、ＡＤ（Analog  Digital）変換部１６を有する。
【００１６】
アプリケーション処理部１１は、各種設定に応じて目標電流制御部１２、ディザ制御部１３を制御するマイクロコンピュータ等の処理装置、プログラムやパラメータ等の各種データが格納されるＲＯＭ（Read  Only  Memory）、処理装置が処理実行時にデータを一時記憶させるＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を含む。
【００１７】
目標電流制御部１２は、リニアソレノイド３０を駆動させる際の目標電流のＤｕｔｙ（電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ（図２参照））を算出する目標電流制御を行う。具体的には、目標電流制御部１２は、ＡＤ変換部１６からの入力電圧を１ディザ周期毎に所定回数サンプリングし、サンプリング電圧に基づく１ディザ周期毎の平均電流値から電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙを算出する。
【００１８】
また、ディザ制御部１３は、リニアソレノイド３０を駆動させる際に目標電流に与えるディザ（ディザＤｕｔｙ（図２参照））を算出するディザ制御を行う。具体的には、ディザ制御部１３は、油温等のパラメータに基づき目標ディザ振幅を算出し、目標ディザ振幅からディザＤｕｔｙを算出する。なお、目標ディザ振幅は油温が低いほど、すなわち油液の粘性が高いほど大きくなる。また、ディザ制御部１３は、実際のディザ振幅を電流値から検出し、目標ディザ振幅と一致するようにディザＤｕｔｙを修正する。また、ディザ制御部１３は、１ディザ周期のＰＷＭパルス数を算出し、上りパルス数及び下りパルス数に応じたＰＷＭパルスの波形の調整を行い、電流ＦＢ＿ＤｕｔｙにディザＤｕｔｙを付加した出力Ｄｕｔｙを適正範囲内に収めるＤｕｔｙガード処理を行ってディザＤｕｔｙを算出する。
【００１９】
図２に示すように、ディザＤｕｔｙは、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙに対して加算されるＨｉ側Ｄｕｔｙと、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙから減算されるＬｏ側Ｄｕｔｙとがある。すなわち、出力Ｄｕｔｙ生成部１４は、ディザＤｕｔｙがＨｉ側Ｄｕｔｙのときには、例えば出力Ｄｕｔｙ＝電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ＋ディザＤｕｔｙを算出する。また、出力Ｄｕｔｙ生成部１４は、ディザＤｕｔｙがＬｏ側Ｄｕｔｙのときには、例えば出力Ｄｕｔｙ＝電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ−ディザＤｕｔｙを算出する。そして、ＰＷＭパルス変換部１５は、出力Ｄｕｔｙ生成部１４による加算結果からＰＷＭパルスを生成して出力する。
【００２０】
ＦＥＴ２１は、ＰＷＭパルス変換部１５から出力されたＰＷＭパルスのＨｉ及びＬｏをもとにオン及びオフされることにより直流電源２２の直流電圧をチョッピングし、リニアソレノイド３０へ印加する駆動電圧のパルスを出力する。ＦＥＴ２１により直流電源２２の直流電圧がチョッピングされ、駆動電圧のパルスが出力されることにより、リニアソレノイド３０には、このパルスに応じた電流が流れることになる。
【００２１】
図２に示すディザ周期においては、出力ＤｕｔｙがＬｏ側ＤｕｔｙであるときにはＰＷＭパルスのＤｕｔｙ比がより小さく、出力ＤｕｔｙがＨｉ側ＤｕｔｙであるときにはＰＷＭパルスのＤｕｔｙ比がより大きくなっている。なお、図２では、１ディザ周期あたりのＰＷＭパルスが６個である場合を示す。
【００２２】
よって、図２に示すディザ周期において、出力ＤｕｔｙがＬｏ側Ｄｕｔｙであるときには、実線で示すリニアソレノイド３０の実電流値が目標電流値を上回る状態から降下して目標電流値を下回る状態へ至る。また、出力ＤｕｔｙがＨｉ側Ｄｕｔｙであるときには、実線で示すリニアソレノイド３０の実電流値が目標電流値を下回る状態から上昇して目標電流値を上回る状態へ至る。
【００２３】
なお、目標とするディザの振幅（Ｄｕｔｙ比）及び周波数は、供給ライン油圧による駆動対象のリニアソレノイド３０を含むエンジンの可変吸排気バルブ、あるいは、オートマチックトランスミッション等の変速機の構造や動作の特性、油液の特性や油温等に応じて、これら機器の応答性能を最良とする最良値が定められる。例えば、油温がより低い場合には、油液の粘性が高くなるため、この油温に応じて、より低いディザ周波数かつより大きなディザ振幅となるようにディザ制御することで、リニアソレノイド３０を適切に駆動する。
【００２４】
電流検出部４０は、抵抗４２、オペアンプ４３、抵抗４４、コンデンサ４５を有する。なお、図１に示す電流検出部４０の構成は、一例を示すに過ぎない。電流検出部４０は、リニアソレノイド３０の駆動の際の実電流値を計測し、オペアンプ４３で実電流値を電圧値へ変換し、制御装置１０のＡＤ変換部１６へ出力する。ＡＤ変換部１６は、電流検出部４０により変換された電圧値をアナログ値からデジタル値へ変換し、目標電流制御部１２及びディザ制御部１３へ出力する。
【００２５】
そして、目標電流制御部１２は、リニアソレノイド３０からフィードバック（ＦＢ：Feed  Back）された電圧に基づくフィードバック電流（ＦＢ電流）の平均電流値を１ディザ周期毎に算出する。図３に示すように、目標電流制御部１２がフィードバック電流の平均電流値を算出する単位のディザ周期は、（１）−（３）の区間と、（２）−（４）の区間とであり、いずれにおいても直近の１ディザ周期におけるフィードバック電流の平均電流値を算出する区間である。
【００２６】
ここで、図３では、（１）−（３）の区間と、（２）−（４）の区間とが、ディザの半周期分の（２）−（３）の区間でオーバーラップしている。よって、図３に示すように、（３）−（４）の区間が、フィードバック電流の平均電流値を算出するフィードバック周期に相当する。そして、１ディザ周期あたり複数のＰＷＭ周期（ＰＷＭパルス）を含むことから、目標電流制御部１２は、フィードバック電流の平均電流値の算出を、複数のＰＷＭ周期毎に行っていることになる。
【００２７】
そして、目標電流制御部１２は、フィードバック周期毎の１ディザ周期単位の平均電流値から、リニアソレノイド３０に供給する目標電流（電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ（図２参照））を算出する目標電流制御を行う。また、ディザ制御部１３は、フィードバック周期毎の１ディザ周期単位の目標ディザ振幅を算出し、算出した目標ディザ振幅からリニアソレノイド３０に供給する目標電流に与えるディザ（ディザＤｕｔｙ（図２参照））を算出し、さらに電流検出部４０で検出された電流値から実際のディザ振幅を検出して目標ディザ振幅となるようフィードバック制御するディザ制御を行う。そして、出力Ｄｕｔｙ生成部１４は、例えば出力Ｄｕｔｙ＝電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ±ディザＤｕｔｙを、ＰＷＭパルス毎に算出する。ＰＷＭパルス変換部１５は、出力Ｄｕｔｙ生成部１４による加算結果をＰＷＭパルスへ変換して出力する。これにより、ＰＷＭパルス変換部１５は、ディザ波形を生成する。
【００２８】
このように、駆動装置１００は、リニアソレノイド３０を駆動するＰＷＭパルスを生成する際に、リニアソレノイド３０のフィードバック電流から目標電流制御及びディザ制御を行うフィードバック制御によりＰＷＭパルスを生成することで、リニアソレノイド３０を、ディザを与えつつ目標電流で駆動するように制御する。
【００２９】
なお、図３では、フィードバック周期は、フィードバック周期の１周期の長さがディザ周期の１周期と同一であり、前後するフィードバック周期がディザ周期の半周期分だけオーバーラップする。しかし、電流フィードバックは、フィードバック周期毎の１ディザ周期単位に行われるものに限らず、フィードバック周期の１周期の長さ、及び、前後するフィードバック周期がオーバーラップする量は、適切に変更可能である。なお、目標電流制御のフィードバック周期とディザ制御のフィードバック周期は、同一であってもよいし、異なってもよい。
【００３０】
なお、フィードバック周期は、より短いと電流フィードバックの精度が向上するが、目標電流制御部１２等の処理負荷がより高くなる。一方、フィードバック周期は、より長いと目標電流制御部１２等の処理負荷が低下するが、電流フィードバックの精度が低下する。このことから、フィードバック周期は、フィードバックの精度と処理負荷とのトレードオフで、要求性能に応じて適切に定められる。
【００３１】
（実施形態に係る目標電流制御処理）
図４Ａは、実施形態に係る目標電流制御処理を示すフローチャートである。実施形態に係る目標電流制御処理は、所定周期又は所定契機で実行される。先ず、目標電流制御部１２は、リニアソレノイド３０からのフィードバック電流について、フィードバック周期毎の１ディザ周期単位に平均電流値を算出する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の詳細は、後述する。
【００３２】
次に、目標電流制御部１２は、ステップＳ１１で算出されたフィードバック周期毎の１ディザ周期単位の平均電流値から電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙを算出する（ステップＳ１２）。例えば、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙは、アプリケーション処理部１１から指示されるリニアソレノイド３０の目標作動量と、ステップＳ１１で算出されたフィードバック周期毎の１ディザ周期単位の平均電流値との関係から、既知の手法を用いて算出される。ステップＳ１２が終了すると、目標電流制御部１２は、目標電流制御処理を終了する。
【００３３】
（実施形態に係るディザ制御処理）
図４Ｂは、実施形態に係るディザ制御処理を示すフローチャートである。実施形態に係るディザ制御処理は、所定周期又は所定契機で実行される。先ず、ディザ制御部１３は、上述のように、供給ライン油圧による駆動対象の機器の構造や動作の特性、油液の特性や油温等に応じて、目標ディザ振幅を算出する（ステップＳ１３）。目標ディザ振幅は、電流値で与えられる。次に、ディザ制御部１３は、ステップＳ１３で算出した目標ディザ振幅からディザＤｕｔｙを算出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の詳細は、後述する。
【００３４】
（実施形態に係る出力Ｄｕｔｙ算出処理）
図４Ｃは、実施形態に係る出力Ｄｕｔｙ算出処理を示すフローチャートである。実施形態に係る出力Ｄｕｔｙ算出処理は、ＰＷＭパルス毎に実行される。出力Ｄｕｔｙ生成部１４は、目標電流制御処理のステップＳ１２（図４Ａ参照）で算出された電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙと、目標電流制御処理のステップＳ１３（図４Ａ参照）で算出されたディザＤｕｔｙとから、出力Ｄｕｔｙを算出する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５が終了すると、出力Ｄｕｔｙ生成部１４は、出力Ｄｕｔｙ算出処理を終了する。
【００３５】
（実施形態に係る平均電流値算出処理）
図５は、実施形態に係る平均電流値算出処理を示すフローチャートである。図５は、図４に示すステップＳ１１に該当するサブルーチンである。
【００３６】
先ず、目標電流制御部１２は、ＡＤ変換部１６からの入力電圧をフィードバック周期毎の１ディザ周期単位に所定回数サンプリングし、サンプリング電圧を平均したＡＤ入力電圧平均値を算出する（ステップＳ１１−１）。次に、目標電流制御部１２は、ステップＳ１１−１で算出したフィードバック周期毎の１ディザ周期単位のＡＤ入力電圧平均値の今回値と前回値の変化量（ＡＤ入力電圧平均値変化量）を算出する（ステップＳ１１−２）。
【００３７】
次に、目標電流制御部１２は、ステップＳ１１−１で算出したＡＤ入力電圧平均値のなまし処理（フィルタ処理）を、下記（１）式に基づいて行う（ステップＳ１１−３）。なお、下記（１）式において、“前回値”とは「現在のフィードバック周期毎の１ディザ周期単位の１つ前のフィードバック周期毎の１ディザ周期単位のＡＤ入力電圧平均値」であり、“なまし前値”とは「現在のフィードバック周期毎の１ディザ周期単位のＡＤ入力電圧平均値」である。また、下記（１）式において、“なまし係数”は、「なまし前値と前回値との差分に乗じる係数」であり、図６に例示する係数である。図６は、実施形態に係る平均電流値算出処理におけるＡＤ入力電圧平均値なまし処理に用いるなまし係数を示すテーブル図である。また、下記（１）式において、“なまし前値−前回値”は、ステップＳ１１−２で算出されたＡＤ入力電圧平均値変化量である。
【００３８】
【数１】
2018085439.tif 000003
【００３９】
上記（１）式によるなまし処理は、例えば、設定可能な範囲のディザ周波数における各ＡＤ入力電圧平均値を、応答が最も遅いディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値に近付ける（なまし処理）ことで、フィードバック応答が変化することを抑制することを目的とする。すなわち、目標電流制御部１２は、設定可能な最高ディザ周波数又は最低ディザ周波数についてフィードバック制御を行うことができるように、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御の比例定数、積分定数、微分定数の各フィードバック定数がチューニングされている。よって、ＡＤ入力電圧平均値を、各フィードバック定数がチューニングされているディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値に揃えることで、フィードバック応答を一定にすることが必要である。
【００４０】
図７は、実施形態に係るＡＤ入力電圧平均値なまし処理の概略を示す図である。例えば、設定可能な範囲のディザ周波数の範囲が、１００−２５０［Ｈｚ］であるとする。そして、目標電流制御部１２は、ＰＩＤ制御の比例定数、積分定数、微分定数の各フィードバック定数がディザ周波数１００［Ｈｚ］に合わせてチューニングされているとする。この場合、上記（１）式によるなまし処理は、全ての周波数におけるＡＤ入力電圧平均値を、ディザ周波数１００［Ｈｚ］のＡＤ入力電圧平均値に近付けるものである。例えば、ディザ周波数が２００［Ｈｚ］である場合、図７の（ａ）の実線と破線の乖離部分が示すように、ディザ周期毎に求めたＡＤ入力電圧に基づく平均電流で目標電流制御を行った場合、ディザ周波数の変化に伴いディザ周期も変化するため、同一のフィードバック定数を用いると、リニアソレノイド３０の応答に変化が生じる。
【００４１】
そこで、上記（１）式に基づき、ディザ周波数２００［Ｈｚ］に対応するなまし係数約“０．６２”を図６に示すテーブルから読み出す。そして、上記（１）式において、“前回値”「ディザ周波数２００［Ｈｚ］時のディザ周期のＡＤ入力電圧の前回値」、“なまし前値”「ディザ周波数２００［Ｈｚ］時のディザ周期のＡＤ入力電圧の今回値（なまし前）」、“なまし係数”「０．６２」を代入すると、「ディザ周波数２００［Ｈｚ］時の直近のディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値（なまし後値）」は、概ね「ディザ周波数１００［Ｈｚ］時の直近のディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値」と一致するようになる。すなわち、図７の（ｂ）に示すように、「ディザ周波数２００［Ｈｚ］時の直近のディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値（なまし後値）」と、「ディザ周波数１００［Ｈｚ］時の直近のディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値」との差が、所定値以下となる。他のディザ周波数についても同様である。
【００４２】
なお、目標電流制御部１２は、設定可能な最高ディザ周波数についてフィードバック制御を行うことができるようにＰＩＤ制御の比例定数、積分定数、微分定数の各フィードバック定数がチューニングされている場合には、設定可能な範囲のディザ周波数における各ＡＤ入力電圧平均値を、応答が最も速いディザ周波数のＡＤ入力電圧平均値に近付ける（進める）処理を行う。
【００４３】
また、なまし処理を含むステップＳ１１−１〜ステップＳ１１−３によらずＡＤ入力電圧平均値を算出してもよい。例えば、実電流値に対して平均電流値を算出する場合、図２及び図３に示すように、実電流値に対し、ディザ周波数の成分を除去するフィルタを設定し、フィルタ処理後電流値を平均電流として算出してもよい。このフィルタは、例えば、平均電流として実波形との乖離がない、十分な応答性が確保されている周波数以上の高周波をカットするローパスフィルタである。
【００４４】
次に、目標電流制御部１２は、ステップＳ１１−３でなまし処理したＡＤ入力電圧平均値から、電流フィードバック制御で用いる１ディザ周期分の平均電流値を算出する（ステップＳ１１−４）。ステップＳ１１−４が終了すると、目標電流制御部１２は、図４のステップＳ１２へ処理を移す。なお、上述のなまし処理後のＡＤ入力電圧平均値に基づく１ディザ周期分の平均電流値の算出や、上述のフィルタ処理による１ディザ周期分の平均電流値の算出は、所定のディザ周期のうち第１の周期及び第１の周期の直後の第２の周期においてディザの周波数が変化した場合に、第２の周期において算出したフィードバック電流の平均値に対して、第１の周期において算出したフィードバック電流の平均値との差が所定値以下となるように行われる所定の調整処理の一例である。
【００４５】
（実施形態に係るディザＤｕｔｙ算出処理）
図８は、実施形態に係るディザＤｕｔｙ算出処理を示すフローチャートである。図８は、図４に示すステップＳ１３に該当するサブルーチンである。
【００４６】
先ず、ディザ制御部１３は、ステップＳ１３で算出した目標ディザ振幅に基づきディザＤｕｔｙを算出する（ステップＳ１４−１）。次に、ディザ制御部１３は、目標ディザ振幅と実際のディザ振幅との差に基づき、ディザＤｕｔｙのフィードバック制御を行う（ステップＳ１４−２）。具体的には、ディザ制御部１３は、ＡＤ変換部１６からの入力電圧のうち、１ディザ周期単位での最大電圧値から最大電流値を算出し、ステップＳ１１−４で算出した平均電流値との差から実際のディザ振幅を算出する。実際のディザ振幅が目標ディザ振幅より大きい場合は、ディザＤｕｔｙを減少し、実際のディザ振幅が目標ディザ振幅より小さい場合は、ディザＤｕｔｙを増大する。
【００４７】
次に、ディザ制御部１３は、１ディザ周期のＰＷＭパルス数を算出する（ステップＳ１４−３）。ディザ制御部１３は、ディザ周波数に応じて、ＰＷＭ周波数が所定の上限を超えないように１ディザ周期あたりのＰＷＭパルス数（ＰＷＭ周波数）を変化させる。
【００４８】
図９は、実施形態に係る１ディザ周期のＰＷＭパルス数算出の概要を示す図である。例えば、図９では、１ディザ周期あたりのＰＷＭ周波数の上限が、１０００［Ｈｚ］である。例えば、図９に示すように、ＰＷＭ周波数が１０００［Ｈｚ］であり、ディザ周波数が１００［Ｈｚ］であるときは、１ディザ周期あたりＰＷＭパルス数は最大１０００／１００＝１０個まで許容される。
【００４９】
すなわち、ディザ周波数をｄ［Ｈｚ］とすると、ＰＷＭパルス数は最大［１０００／ｄ］個まで許容される。ここで、［＊］は、ガウス記号で、＊を超えない最大の整数を表す。よって、例えば、ＰＷＭ周波数が１０００［Ｈｚ］であり、ディザ周波数が１００［Ｈｚ］より大かつ１１２［Ｈｚ］未満であるときは、１ディザ周期あたりＰＷＭパルス数は、最大９個まで許容される。このとき、ＰＷＭ周波数は、１ディザ周期あたりＰＷＭパルス数の減少により低下するが、ディザ周波数の上昇に伴って上昇し、ディザ周波数が１１２［Ｈｚ］となったとき、上限である１０００［Ｈｚ］を再び超える。このため、１ディザ周期あたりＰＷＭパルス数が、さらに１つ減り、最大８個まで許容される。以降も同様である。
【００５０】
図９に示すように、ディザ周波数が上昇してゆくと、ＰＷＭ周波数を１０００［Ｈｚ］以下にするために１ディザ周期あたりのＰＷＭパルス数が段階的に減少するに伴って、ＰＷＭ周波数は鋸波のようにＰＷＭ周波数１［ｋＨｚ］を上限として上下する。図９に示す例では、ディザ周波数が変化してもＰＷＭ周波数が８００−１０００［Ｈｚ］の範囲に収まり、ディザ周波数変化時におけるＰＷＭ周波数変化幅を小さくするので、応答性の変化が少なく、電流フィードバック制御への影響を低減できる。
【００５１】
なお、ＰＷＭ周波数上限は、上述に限らず、次の（条件１）〜（条件５）のいずれかの条件成立を契機として変更してもよい。
（条件１）リニアソレノイド３０の調圧油温が所定値よりも上昇又は下降した際の油液の温度特性（例えば、油温が高温の場合、油液の粘性が低下するが、ＰＷＭ周波数を上昇させてることにより、リニアソレノイド３０の応答性をより向上させるため。また、例えば、油温が低温の場合、油液の粘性が上昇するが、ＰＷＭ周波数を低下させて、リニアソレノイド３０の応答性を確保するため）
（条件２）リニアソレノイド３０の調圧制御対象の動作停止（例えば、自動車の停止に伴うオートマチックトランスミッション等の変速機の調圧が停止した場合）
（条件３）ＰＷＭ周期をディザ周期と同期させる際のディザ波形
（条件４）ＰＷＭパルス変換部１５の構成部品（例えば、ＩＣ（Integrated  Circuit）、マイクロコンピュータ等）やソレノイドドライバ（ＦＥＴ２１）の温度が所定値よりも低いとき（ある程度の高負荷が許容される場合に、制御性を向上させるため）
（条件５）ＰＷＭパルス変換部１５の構成部品やソレノイドドライバが高負荷又は高温になっている場合（過負荷又は過加熱になることを防ぐため）
【００５２】
次に、ディザ制御部１３は、ステップＳ１４−３で算出した１ディザ周期パルス数が奇数か否かを判定する（ステップＳ１４−４）。ディザ制御部１３は、ステップＳ１４−３で算出した１ディザ周期パルス数が奇数である場合（ステップＳ１４−４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４−５へ処理を移す。一方、ディザ制御部１３は、ステップＳ１４−３で算出した１ディザ周期パルス数が偶数である場合（ステップＳ１４−４：Ｎｏ）、ステップＳ１４−７へ処理を移す。
【００５３】
ステップＳ１４−５では、ディザ制御部１３は、上りパルス数より下りパルス数を１波多くする。ここで、上りパルスは、図２におけるＨｉ側Ｄｕｔｙの区間に出力されるＰＷＭパルスをいい、下りパルスは、Ｌｏ側Ｄｕｔｙの区間に出力されるＰＷＭパルスをいう。
【００５４】
次に、ディザ制御部１３は、Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数算出を行う（ステップＳ１４−６）。具体的には、ディザ制御部１３は、ディザＤｕｔｙの上りパルス又は下りパルスに補正係数を乗じることで、上りパルス数及び下りパルス数の違いによりＰＷＭパルスの波形乱れを低減する。
【００５５】
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、ステップＳ１４−６の処理を説明する。図１０Ａは、ＰＷＭパルス数が対称の場合のディザ波形を示す図である。図１０Ｂは、ＰＷＭパルス数が非対称の場合のディザ波形を示す図である。例えば、図１０Ａに示すように、１ディザ周期あたりのＰＷＭパルス数が６（偶数）であると、上りパルス及び下りパルスがそれぞれ３つずつと均衡するので、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙを中心に、ディザ波形の乱れが生じない。
【００５６】
しかし、例えば、図１０Ｂの（ａ）に示すように、１ディザ周期あたりのＰＷＭパルス数が５（奇数）であると、上りパルス及び下りパルスの数が、例えば上りパルス２、下りパルス３と不均衡となるので、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙを中心としたディザ波形の乱れが生じる。例えば、図１０Ｂの（ａ）では、下りパルス数が上りパルス数よりも多いことから、ディザ波形が徐々に下降するという乱れが生じる。
【００５７】
そこで、１ディザ周期あたりのＰＷＭパルス数が奇数である場合には、上りパルスと下りパルスとのパルス数の比を数が多いパルスのＤｕｔｙに乗じることで、１ディザ周期あたりの上りパルス及び下りパルスの各Ｄｕｔｙの和を等しくする。例えば、図１０Ｂの（ｂ）に示すように、上りパルス及び下りパルスの数が、例えば上りパルス２、下りパルス３である場合、“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数＝２／３”を下りパルスのＤｕｔｙに乗じることで、１ディザ周期あたりの上りパルス及び下りパルスの各Ｄｕｔｙの和が等しくなり、上りパルス及び下りパルスがそれぞれ均衡するので、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙを中心に、ディザ波形の乱れが生じない。または、例えば、上りパルス及び下りパルスの数が、例えば上りパルス２、下りパルス３である場合、“Ｈｉ側Ｄｕｔｙ補正係数＝３／２”を上りパルスのＤｕｔｙに乗じてもよい。
【００５８】
一方、ステップＳ１４−７では、ディザ制御部１３は、上りパルス数及び下りパルス数を等しくする。ステップＳ１４−６又はステップＳ１４−７が終了すると、ディザ制御部１３は、ステップＳ１４−８へ処理を移す。
【００５９】
ステップＳ１４−８では、ディザ制御部１３は、Ｄｕｔｙガード処理を行う。Ｄｕｔｙガード処理とは、次のようなものである。制御装置１０が出力する出力Ｄｕｔｙは、出力Ｄｕｔｙ＝電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ±ディザＤｕｔｙであることから、電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ及びディザＤｕｔｙの値によっては、出力Ｄｕｔｙが０〜１００％の上下限を超過する場合がある。Ｄｕｔｙガード処理は、出力Ｄｕｔｙを０〜１００％の上下限内とするためのディザＤｕｔｙ上限を定め、ディザＤｕｔｙがディザＤｕｔｙ上限を超過する場合に、後述の（２）式もしくは後述の（３−１）式及び（３−２）式から、ディザＤｕｔｙをその上限値でガードする処理である。
【００６０】
図１１Ａは、実施形態に係るＤｕｔｙガード処理（ディザＤｕｔｙ上限が上限超過となる場合）の概略を示す図である。図１１Ｂは、実施形態に係るＤｕｔｙガード処理（ディザＤｕｔｙ下限が下限未満となる場合）の概略を示す図である。
【００６１】
図１１Ａに示すように、電流ＦＢ＿ＤｕｔｙにディザＤｕｔｙを加算した場合、上りパルスが上限超過となっている。また、図１１Ｂに示すように、電流ＦＢ＿ＤｕｔｙにディザＤｕｔｙを加算した場合、下りパルスが下限未満となっている。そこで、ディザ制御部１３は、例えば、下記（２）式に基づき、ディザＤｕｔｙ上限を算出する。なお、下記（２）式において、ｍｉｎ（＊）は“＊”の最小値を出力する関数であり、“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”は既出の通りであり、“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”に代えて“Ｈｉ側Ｄｕｔｙ補正係数”を用いる場合には、下記（２）式における“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”は“Ｈｉ側Ｄｕｔｙ補正係数”に置き換わる。
【００６２】
【数２】
2018085439.tif 000004
【００６３】
上記（２）式における“１００−電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ”は、上限１００％を超過しないように上りパルスを抑えるための項であり、“電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ／Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”は、下限０％を下回らないように下りパルスを抑えるための項である。上記（２）式により、ディザＤｕｔｙの上りパルス及び下りパルスの両方を適正範囲内に収めることができる。
【００６４】
なお、“電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙ／Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”は、上述の通り、下りパルスは“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”が乗算されることによりディザＤｕｔｙが補正される場合があるため、この補正分を割り戻すために“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”で除算している。下りパルスのディザＤｕｔｙが補正されない場合には、“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数＝１”である。
【００６５】
ただし、上記（２）式に代えて、下記（３−１）式及び（３−２）式により、ディザＤｕｔｙ上限及びディザＤｕｔｙ下限を定めてもよい。なお、下記（３−１）式において、ｍｉｎ（＊）は“＊”の最小値を出力する関数であり、下記（３−２）式において、ｍａｘ（＊）は“＊”の最大値を出力する関数である。
【００６６】
【数３】
2018085439.tif 000005
【００６７】
上記（３−１）式は、上限１００％を超過しないように上りパルスを抑えるための式であり、上記（３−２）式は、下限０％を下回らないように下りパルスを抑えるための式である。なお、上りパルス及び下りパルスが非対称である場合には、上記（３−１）式及び（３−２）式において、“Ｈｉ側Ｄｕｔｙ補正係数”又は“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”を乗じて補正された“ディザＤｕｔｙ”を用いる。上記（３−１）式及び（３−２）式により、ディザＤｕｔｙの上りパルス及び下りパルスの両方を適正範囲内に収めることができる。
【００６８】
ステップＳ１４−８が終了すると、ディザ制御部１３は、図４のステップＳ１４へ処理を移す。
【００６９】
図４に戻り、ステップＳ１４の処理について説明する。ステップＳ１４では、出力Ｄｕｔｙ生成部１４は、図８のステップＳ１４−８でＤｕｔｙガード処理したディザＤｕｔｙを、下記（４−１）式及び（４−２）式それぞれに基づき図４のステップＳ１２で算出された電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙへ加算することにより、Ｈｉ側出力Ｄｕｔｙ及びＬｏ側出力Ｄｕｔｙを算出する。
【００７０】
【数４】
2018085439.tif 000006
【００７１】
なお、上記（４−１）式の右辺第２項の“ガード後ディザＤｕｔｙ”は、上記（２）式あるいは上記（３−１）式及び（３−２）式に基づいてガード処理されたディザＤｕｔｙである。また、上記（４−２）式の右辺第２項の“ガード後ディザＤｕｔｙ”は、上記（２）式あるいは上記（３−１）式及び（３−２）式に基づいてガード処理されたディザＤｕｔｙである。また、上記（４−２）式の右辺第２項の“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”は既出の通りであり、“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”に代えて“Ｈｉ側Ｄｕｔｙ補正係数”を用いる場合には、上記（４−２）式における“Ｌｏ側Ｄｕｔｙ補正係数”は“Ｈｉ側Ｄｕｔｙ補正係数”に置き換わる。
【００７２】
あるいは、図８のステップＳ１４−８でＤｕｔｙガード処理を実行せず、図４のステップＳ１４の処理で、下記（５−１）式及び（５−２）式に基づき、Ｈｉ側出力Ｄｕｔｙ及びＬｏ側出力Ｄｕｔｙの際に同時に行ってもよい。下記（５−１）式及び（５−２）式は、上記（３−１）式及び（３−２）式と、上記（４−１）式及び（４−２）式とを組合せた式である。
【００７３】
【数５】
2018085439.tif 000007
【００７４】
以上の実施形態によれば、負荷からのフィードバック電流の平均値をフィードバック周期毎に算出し、平均値をもとに電流ＦＢ＿Ｄｕｔｙを生成し、電流ＦＢ＿ＤｕｔｙにディザＤｕｔｙを付加した出力Ｄｕｔｙを生成する。すなわち、目標電流制御のための電流フィードバックを、複数のＰＷＭ周期を含むフィードバック周期毎で実行するので、制御装置１０の処理負荷を軽減できる。
【００７５】
また、以上の実施形態によれば、ディザ周波数は可変であり、ディザＤｕｔｙをＰＷＭパルスへ変換した場合の所定のディザ周期あたりのＰＷＭパルス数を、ＰＷＭパルス数に基づくＰＷＭ周波数が所定上限を超えないように算出する。すなわち、ＰＷＭパルス数を可変とし、ＰＷＭ周波数が所定上限を超えないディザのＰＷＭパルス数とするので、リニアソレノイド３０のドライバの負荷を軽減及び発熱抑制を図ることができる。
【００７６】
また、以上の実施形態によれば、ディザ周波数は可変であり、第１の周期及び第１の周期の直後の第２の周期においてディザの周波数が変化した場合には、第２の周期において算出したフィードバック電流の平均値に対して、第１の周期において算出したフィードバック電流の平均値との差が所定値以下となるように所定の調整処理を行う。すなわち、ディザ周波数が変化しても、フィードバック定数の変更チューニングを要さず、一定のフィードバック定数を用いて制御応答を一定に保つことができる。
【００７７】
また、以上の実施形態によれば、ディザＤｕｔｙをＰＷＭパルスへ変換した場合の所定のディザ周期あたりのＰＷＭパルス数を算出し、Ｈｉ側Ｄｕｔｙ及びＬｏ側Ｄｕｔｙそれぞれに割り当てたＰＷＭパルス数の比に応じたＤｕｔｙ補正係数をＨｉ側Ｄｕｔｙ及びＬｏ側Ｄｕｔｙの少なくとも１つに乗じることで、所定のディザ周期あたりのＨｉ側Ｄｕｔｙ及びＬｏ側Ｄｕｔｙの各平均Ｄｕｔｙを等しくする。すなわち、ディザ波形を構成するパルス数が奇数となっても、Ｈｉ側Ｄｕｔｙ及びＬｏ側Ｄｕｔｙの各平均Ｄｕｔｙを等しくして、ディザ波形の乱れを抑制できる。
【００７８】
また、以上の実施形態によれば、目標電流ＤｕｔｙにディザＤｕｔｙを付加した場合のＤｕｔｙが、所定の上限及び下限を超えないようにディザＤｕｔｙをガード処理することで、適正なディザＤｕｔｙを生成することができる。
【００７９】
実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともできる。もしくは、実施形態において説明した各処理のうち、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。
【００８０】
また、実施形態において説明した各部の統合及び分散は、処理負荷や処理効率をもとに適宜変更することができる。この他、上述及び図示の処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて適宜変更することができる。
【００８１】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、開示の技術のより広範な態様は、上述のように表しかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  制御装置
１１  アプリケーション処理部
１２  目標電流制御部
１３  ディザ制御部
１４  出力Ｄｕｔｙ生成部
１５  ＰＷＭパルス変換部
１６  ＡＤ変換部
２１  ＦＥＴ
２２  直流電源
３０  リニアソレノイド
４０  電流検出部
４１  ダイオード
４２  抵抗
４３  オペアンプ
４４  抵抗
４５  コンデンサ
１００  駆動装置
【図１】
2018085439.tif 000008
【図２】
2018085439.tif 000009
【図３】
2018085439.tif 000010
【図４Ａ】
2018085439.tif 000011
【図４Ｂ】
2018085439.tif 000012
【図４Ｃ】
2018085439.tif 000013
【図５】
2018085439.tif 000014
【図６】
2018085439.tif 000015
【図７】
2018085439.tif 000016
【図８】
2018085439.tif 000017
【図９】
2018085439.tif 000018
【図１０Ａ】
2018085439.tif 000019
【図１０Ｂ】
2018085439.tif 000020
【図１０Ｃ】
2018085439.tif 000021
【図１１Ａ】
2018085439.tif 000022
【図１１Ｂ】
2018085439.tif 000023