誘導性負荷制御装置
【課題】オーバーシュート、アンダーシュート及びリンギングを抑制しながら電流目標値に短時間で到達することができる誘導性負荷制御装置を提供する。
【解決手段】誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、前記誘導性負荷２に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタ３と、該目標値フィルタのフィルタ出力に基づいて前記誘導性負荷に供給する負荷電流を制御する誘導性負荷制御部４と、前記目標値フィルタの各フィルタパラメータを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部５と、前記選択条件を検出する選択条件検出部６１と、該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータを選択して前記目標値フィルタに組込むパラメータ選択処理部６２とを備えている。
【解決手段】誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、前記誘導性負荷２に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタ３と、該目標値フィルタのフィルタ出力に基づいて前記誘導性負荷に供給する負荷電流を制御する誘導性負荷制御部４と、前記目標値フィルタの各フィルタパラメータを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部５と、前記選択条件を検出する選択条件検出部６１と、該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータを選択して前記目標値フィルタに組込むパラメータ選択処理部６２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機等に適用可能なリニアソレノイドアクチュエータに使用される誘導性負荷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用自動変速機に使用されるリニアソレノイドにおける電流制御については、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御によって誘導性負荷に流れる電流を制御する方法がある。
図１０は、従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１０において、リニアソレノイドなどの誘導性負荷１０５の一端には、誘導性負荷１０５を駆動する駆動回路１０３が接続され、誘導性負荷１０５の他端には、電流検出抵抗１０７が直列接続されている。そして、駆動回路１０３の前段には、ＰＷＭ制御をアナログ処理で行う駆動制御回路１０２が接続され、駆動制御回路１０２の前段には、Ｄ／Ａコンバータ１０１が接続されている。
【０００３】
また、電流検出抵抗１０７の両端には、誘導性負荷１０５に流れる電流の平均値を検出する平均電流検出回路１０４が接続され、平均電流検出回路１０４の出力側は駆動制御回路１０２に接続されている。
そして、誘導性負荷１０５に流れる電流の目標値を示す電流値制御情報ＦＣは、Ｄ／Ａコンバータ１０１にてアナログデータに変換された後、駆動制御回路１０２に入力される。また、誘導性負荷１０５のインダクタンスＬに流れる電流Ｉｆは電流検出抵抗１０７に流れ、誘導性負荷１０５に流れる負荷電流Ｉｆの平均値ＩAVRが平均電流検出回路１０４にて検出され、駆動制御回路１０２に入力される。
また、駆動制御回路１０２は、誘導性負荷１０５に流れる電流Ｉｆの平均値ＩAVRが電流値制御情報ＦＣで示される目標値に一致するようにＰＷＭ信号を生成し、駆動回路１０３のスイッチング素子をオン／オフ制御することで、誘導性負荷１０５に流れる電流ＩｆをＰＷＭ制御する。
【０００４】
図１１は、従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成のその他の例を示すブロック図である。
図１１において、誘導性負荷１０５の一端には駆動回路１０３が接続され、誘導性負荷１０５の他端には電流検出抵抗１０７が直列接続されている。そして、駆動回路１０３の前段には、ＰＷＭ制御をデジタル処理で行う駆動制御回路１１２が接続されている。
また、電流検出抵抗１０７の両端には平均電流検出回路１１４が接続され、平均電流検出回路１１４の出力側はＡ／Ｄコンバータ１１１を介して駆動制御回路１１２に接続されている。
【０００５】
そして、誘導性負荷１０５に流れる電流の目標値を示す電流値制御情報ＦＣは駆動制御回路１１２に入力される。また、誘導性負荷１０５のインダクタンスＬに流れる電流Ｉｆは電流検出抵抗１０７に流れ、誘導性負荷１０５に流れる電流Ｉｆの平均値ＩAVRが平均電流検出回路１１４にて検出され、その平均値ＩAVRがＡ／Ｄコンバータ１１１にてデジタルデータに変換された後、駆動制御回路１１２に入力される。
【０００６】
また、駆動制御回路１１２は、誘導性負荷１０５に流れる負荷電流Ｉｆの平均値ＩAVRが電流値制御情報ＦＣで示される目標値に一致するようにＰＩＤ制御を行うＰＷＭ信号を生成し、駆動回路１０３のスイッチング素子をオン／オフ制御することで、誘導性負荷１０５に流れる電流ＩｆをＰＷＭ制御する。
【０００７】
図１２は、従来の誘導性負荷駆動制御装置によるＰＷＭ制御時の誘導性負荷１０５の電流Ｉｆの波形を形式的に示すタイミングチャートである。
図１２において、誘導性負荷１０５の電流Ｉｆは、ＰＷＭ信号がハイレベルの時に増加するとともに、ＰＷＭ信号がロウレベルの時に減少し、その電流Ｉｆの平均値ＩAVRが電流値制御情報ＦＣで示される目標値に一致するように制御される。
なお、ＰＷＭ信号の状態（ハイレベル、ロウレベル）は、駆動回路１０３に使用されるスイッチング素子の機能によって決定され、上の例では、ＰＷＭ信号の状態がハイレベルの時にオン、ＰＷＭ信号の状態がロウレベルの時にオフに移行するスイッチング素子を前提としている。
【０００８】
図１３は、従来の誘導性負荷制御装置を車両用油圧作動式変速機装置に組込んだ構成を示すブロック図である。
図１３において、直接リニアソレノイド１２１を制御する駆動回路とこの駆動回路を制御するための駆動制御回路とを一体化した駆動制御装置１２４が、変速機全体を制御する電子制御ユニット１２２内に構成されている。
【０００９】
また、従来、ソレノイドアクチュエータに対する電流指令値を受信するインタフェース回路、ソレノイドアクチュエータで均一特性を得るための補正特性パラメータを記憶する特性パラメータ記憶素子、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路、駆動回路、ソレノイドアクチュエータの負荷電流を検出する電流検出用抵抗、平均電流検出回路及び温度センサを有するリニアソレノイド制御回路を備えたリニアソレノイドモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、ソレノイドを車両の挙動制御装置の油圧制御回路に配置し、前記車両の状態に応じて前記目標電流値をなまし処理するなまし処理手段と、なまし処理された目標電流値と、前記ソレノイドに流れた電流値との偏差に基づいて、前記ソレノイドを制御する電気信号を設定する電気信号設定手段とを備えたソレノイド制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）
【００１１】
さらに、自動変速機の油温を検出する手段と、予め定められたマップから実際の自動変速機の油温及びソレノイド内の油温の双方に基づいて、前記ソレノイドの立ち上がり特性を制御する自動変速機のソレノイド駆動装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、ソレノイドへの指令値が変更されたときに、一時的に目標指令値よりオーバーシュートさせた後に目標指令値に戻す手段と、油温を検出する手段と、前記オーバーシュートの程度を、前記油温に依存して決定する手段とを備えた自動変速機の油圧制御装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２４２８０６号公報
【特許文献２】特許第３６２２４３６号行公報
【特許文献３】特許第３２０５４４４号公報
【特許文献４】特開平７−７７２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記図１３に示す従来例にあっては、車両用油圧作動式変速機に組込んだリニアソレノイドを駆動制御するために、直接リニアソレノイドを制御する駆動回路とこの駆動回路を制御するための駆動制御回路とを一体化した駆動制御装置が、変速機全体を制御する電子制御ユニット１２２内に構成されている。変速機に組込むリニアソレノイドは温度依存特性を有するため、駆動制御装置を開発する場合には、電子制御ユニットに内蔵されるマイクロコンピュータの制御プログラム中に温度補正を行うためのパラメータを定義し、変速機の製造工程において、それら定義されたパラメータを調整し、変速機毎に最適なパラメータを設定する必要がある。
【００１４】
このようなパラメータの設定に対して特許文献１に記載された従来例では、リニアソレノイドモジュール内に、均一特性を得るための補正特性情報を記憶する情報記憶部と、この情報記憶部に記憶された補正特性情報に友付いて補正処理を行う制御回路とを備えることにより、リニアソレノイドモジュール自体で特性補正処理を行ってパラメータ調整を簡易化することができる。
【００１５】
しかしながら、自動変速機では、電流目標値に対して、第１に、オーバーシュート／アンダーシュート／リンギングを生じることが無いことが要求される（以下、要求事項１と称す）。また、第２に、短時間に電流目標値に到達する高速応答性が要求される（以下、要求事項２と称す）。
このため、図１１に示す誘導性負荷駆動制御装置では、要求事項２を実現するためには、ＰＩＤ補償制御の微分制御（Ｄ制御）のチューニングを行うことで、実現することができるが、一方で要求事項１を満足することは困難となり、要求事項１と要求事項２とはトレードオフの関係となる。
【００１６】
一方、引用文献２に記載された従来例のように、なまし処理（フィルタ）を追加した制御装置では、要求事項１を満足することは可能であるが、要求事項２に対してはなまし処理（フィルタ）自体が電流目標値に到達するまでに一定の時間を要することから最適制御を行うことができないという未解決の課題がある。
【００１７】
さらに、引用文献３及び４に記載された従来例のように、電流目標値に一時的なオーバーシュートを与える制御では、自動変速機の油温およびソレノイド内油温を考慮した上で、電流目標値の変化量の大小にかかわらず一律にオーバーシュート量（電流Ｉ、時間Ｔ）を加える制御であるため、要求事項２に対しては最適制御を行うことができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、オーバーシュート、アンダーシュート及びリンギングを抑制しながら電流目標値に短時間で到達することができる誘導性負荷制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る誘導性負荷制御装置の第１の態様は、誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、該目標値フィルタのフィルタ出力に基づいて前記誘導性負荷に供給する負荷電流を制御する誘導性負荷制御部と、前記目標値フィルタの各フィルタパラメータを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部と、前記選択条件を検出する選択条件検出部と、該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータを選択して前記目標値フィルタに組込むパラメータ選択処理部とを備えている。
【００１９】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第２の態様は、誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、前記誘導性負荷に流れる負荷電流を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した負荷電流と前記目標値フィルタのフィルタ出力との偏差を補償する複数の補償パラメータを使用して補償処理を行うＰＩ補償器とを少なくとも有して前記誘導性負荷に供給する電流を制御する誘導性負荷制御部と、前記目標値フィルタの各フィルタパラメータと前記ＰＩ補償器の各補償パラメータとを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部と、前記選択条件を検出する選択条件検出部と、該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータ及び各補償パラメータを選択して前記目標値フィルタ及び前記ＰＩ補償器に組込むパラメータ選択処理部とを備えている。
【００２０】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第３の態様は、前記目標値フィルタは、入力される電流目標値をｅ１(n)とし、前回サンプリング時の電流目標値をｅ１(n-1)とし、フィルタ出力をｙ(n)とし、前回フィルタ出力値をｙ(n-1)とし、前記フィルタパラメータをＦ０、Ｆ１及びＦ２としたとき、
ｙ(n)＝Ｆ０×ｙ(n-1)＋Ｆ１×（ｅ１(n)−ｅ１(n-1)）＋Ｆ２×ｅ１(n)
で表されるフィルタ出力ｙ(n)を出力する。
【００２１】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第４の態様は、前記Ｐ１補償器は、入力される偏差をｅ２(n)とし、前回サンプリング時の偏差をｅ２(n-1)とし、補償出力をｄ(n)とし、前回補償出力をｄ(n-1)とし、パラメータをＣ０、Ｃ１としたときに、
ｄ(n)＝Ｃ０×ｅ２(n)＋Ｃ１×ｅ２(n-1)＋ｄ(n-1)
で表される補償出力ｄ(n)を出力する。
【００２２】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第５の態様は、前記電流目標値の増減を検出する目標値変化検出部を有し、前記パラメータ記憶部は、前記目標値フィルタのフィルタパラメータを前記電流目標値の立ち上がり用パラメータ及び立ち下がり用パラメータに分けて記憶し、前記パラメータ選択処理部は、前記目標値変化検出部で電流目標値の減少を検出したときに前記立ち下がりパラメータを選択し、前記電流目標値の増加を検出したときに前記立ち上がりパラメータを選択する。
【００２３】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第６の態様は、前記目標値変化検出部は、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が負であるときに目標値の減少と判定し、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が正であるときに目標値の増加と判定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタに電流目標値を入力し、この目標値フィルタのフィルタ出力を誘導性負荷制御部に供給して誘導性負荷に供給する電流を制御するようにしているので、目標値フィルタの微分特性によってオーバーシュートやアンダーシュート及びリンギングを生じることなく、且つ電流目標値に短時間で到達する高速応答性を持ってリニアソレノイドアクチュエータ等の誘導性負荷を制御することができるという効果を有する。
【００２５】
また、目標値フィルタのフィルタパラメータをパラメータ記憶部に、複数の選択条件毎に格納し、選択条件入力部で入力した選択条件にしたがってパラメータ選択処理部で
フィルタパラメータを選択して目標値フィルタに組込むことにより、誘導性負荷制御装置自体で、目標値フィルタのパラメータ設定を行うことができ、自動変速機に組込んだ場合に、自動変速機の電子制御ユニットでのパラメータ調整を簡易化することができる。
このため、誘導性負荷制御装置を自動変速機に組込んだ場合に、電子制御ユニットの制御プログラムの最適化処理期間を短縮することができるとともに、電子制御ユニットの演算処理負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】目標値フィルタの具体的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の誘導性負荷制御装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】選択条件と対応するパラメータを記憶したパラメータマップの例を示す図である。
【図５】選択条件検出部の具体的構成について説明するためのブロック図である。
【図６】目標値フィルタのフィルタ出力特性を示す図であって、（ａ）は電流指令値の変化が小さい場合の応答波形、（ｂ）は電流指令の変化が大きい場合の応答と波形である。
【図７】目標値フィルタの有無による誘導性負荷の平均電流値応答波形を示す波形図である。
【図８】電流目標値と目標値フィルタを使用した場合の誘導性負荷の電流リップル応答波形を示す特性線図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示す誘導性負荷制御装置を示すブロック図である。
【図１０】従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成のその他の例を示すブロック図である。
【図１２】従来の誘導性負荷駆動制御装置によるＰＷＭ制御時の誘導性負荷の電流波形を示すタイミングチャートである。
【図１３】従来例の変速機制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示すブロック図であって、図中、１は自動変速機などに使用するリニアソレノイド等の誘導性負荷２を制御する誘導性負荷制御装置である。
この誘導性負荷制御装置１は、外部のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から電流目標値ｅ１(n)が入力される微分特性を有する目標値フィルタ３と、この目標値フィルタ３のフィルタ出力が入力される誘導性負荷制御部４とを備えている。
【００２８】
また、誘導性負荷制御装置１は、目標値フィルタ３及び誘導性負荷制御部４で使用する各種パラメータを選択条件と共にパラメータマップとして格納したパラメータ記憶部５と、このパラメータ記憶部５に記憶されたパラメータを選択条件にしたがって選択して目標値フィルタ３及び誘導性負荷制御部４へ組込むパラメータ選択部６とを備えている。
【００２９】
目標値フィルタ３は、図２に示すように構成され、減算器３ａ、ラッチ回路３ｂ，３ｆ、乗算器３ｃ，３ｄ，３ｇ、および加算器３ｅを備えている。すなわち、電流目標値ｅ１(n)が一方の入力側に直接入力される減算器３ａと、前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を保持するラッチ回路３ｂとをまず備えている。ラッチ回路３ｂで保持された前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)が減算器３ａの他方の入力側に供給されている。そして、減算器３ａの減算出力がフィルタパラメータＦ１が供給された乗算器３ｃに入力される。
【００３０】
この乗算器３ｃの乗算出力が加算器３ｅに供給されている。また、電流目標値ｅ１(n)がフィルタパラメータＦ２が入力された乗算器３ｄに入力され、この乗算器３ｄの乗算出力が前述した加算器３ｅに入力されている。
加算器３ｅから出力されるフィルタ出力ｙ(n)は、外部に出力されると共に、ラッチ回路３ｆに供給されて前回サンプリング時のフィルタ出力ｙ(n-1)としてラッチされる。
【００３１】
このラッチ回路３ｆでラッチされた前回サンプリング時のフィルタ出力ｙ(n-1)がフィルタパラメータＦ０が入力された乗算器３ｇに入力されている。この乗算器３ｇから出力される乗算出力が前述した加算器３ｅに供給されている。
この目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)は、下記（１）式で表すことができる。
ｙ(n)＝Ｆ０×ｙ(n-1)＋Ｆ１×（ｅ１(n)−ｅ１(n-1)）＋Ｆ２×ｅ１(n)………（１）
【００３２】
また、誘導性負荷制御部４は、図３に示すように構成されている。すなわち、誘導性負荷２に流れる負荷電流の平均電流を検出する平均電流検出回路４１と、この平均電流検出回路４１から出力される平均電流Ｉｍと目標値フィルタ３から出力されるフィルタ出力ｙ(n)との電流偏差ｅ２(n)を演算する減算器４２と、この減算器４２から出力される電流偏差ｅ２(n)が入力されてＰＩ（比例・積分）補償処理を行うＰＩ補償器４３と、このＰＩ補償器４３から出力される補償出力をパルス幅変調処理（ＰＷＭ）してパルス幅変調信号に変換するＰＷＭ変換回路４４と、このＰＷＭ変換回路４４から出力されるＰＷＭ信号が入力されて誘導性負荷２に電流を供給する駆動回路としてのパワースイッチ回路４５とを備えている。
【００３３】
ここで、ＰＩ補償器４３は、入力される電流偏差ｅ２(n)に対して比例・微分補償処理を行うもので、下記（２）式の演算を行って補償出力ｄ(n)を算出する。
ｄ(n)＝Ｃ０×ｅ２(n)＋Ｃ１×ｅ２(n-1)＋ｄ(n-1) …………（２）
ここで、Ｃ０及びＣ１は補償パラメータ、ｅ２(n-1)は前回サンプリング時の電流偏差、ｄ（ｎ−１）は前回サンプリング時の補償出力ｄ（ｎ）である。
【００３４】
また、パワースイッチ回路４５は、後述の図５に示すように、車両に搭載されたバッテリ７と接地との間に直列に接続されたＰチャネル電界効果トランジスタＱ１と、Ｎチャネル電界効果トランジスタＱ２とを有する。そして、電界効果トランジスタＱ１のドレインとＱ２のドレインとの接続点に誘導性負荷２の一端が接続され、誘導性負荷２の他端が電流検出用のシャント抵抗Ｒｓを介して接地されている。
【００３５】
図３に示すパラメータ記憶部５は、図４に示すパラメータマップを記憶している。このパラメータマップは、図４に示すように、選択条件と、フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２と、補償パラメータＣ０，Ｃ１とを対応付けて記憶している。
すなわち、選択条件としては、ＰＷＭ変換回路４４から出力されるＰＷＭ信号の周波数ｆｐｗｍとパワースイッチ回路４５に供給されるバッテリ７のバッテリ電圧Ｖｂａｔと、誘導性負荷２の寄生負荷抵抗ＲＬとが設定されている。
【００３６】
そして、ＰＷＭ信号の各周波数ｆｐｗｍに対して複数のバッテリ電圧Ｖｂａｔが設定され、各バッテリ電圧Ｖｂａｔに対して複数の寄生負荷抵抗ＲＬが設定されている。そして、各寄生負荷抵抗ＲＬに対応させてフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及び補償パラメータＣ０，Ｃ１が設定されている。ここで、フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及び補償パラメータＣ０，Ｃ１の値は、第一の方法として、予め数値解析ソフトウェアを用いてシミュレーションすることにより算出する。すなわち、パラメータを変化させながらトライ アンド エラーで図３に示す回路構成のシミュレーションを繰り返し、よい結果が得られたときのパラメータを抽出することにより、パラメータマップを生成する。また、第二の方法として、実機評価試験によりパラメータ値を得る。
【００３７】
なお、図１のパラメータ選択部６は、図３に示すように、パラメータマップの選択条件を検出する選択条件検出部６１と、この選択条件検出部６１で検出した選択条件に基づいてパラメータ記憶部５に格納されたパラメータマップを参照して各フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２と各補償パラメータＣ０，Ｃ１を選択するパラメータ選択処理部６２とからなっている。
【００３８】
ここで、選択条件検出部６１は、図５に示すように構成されている。すなわち、選択条件検出部６１は、図５に示すように、パワースイッチ回路４５に供給されるバッテリ７のバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出するバッテリ電圧検出回路６１ａと、このバッテリ電圧検出回路６１ａで検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔと、シャント抵抗Ｒｓの端子電圧でなる電流検出電圧Ｖｓとが入力されて寄生負荷抵抗ＲＬ（＝Ｒｓ×（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／Ｖｓ）を演算する負荷抵抗検出回路６１ｂと、ＰＷＭ変換回路４４から出力されるＰＷＭ信号の周波数ｆｐｗｍを設定するＰＷＭ周波数設定回路６１ｃとを備えている。なお、ＲＬ＝Ｒｓ×（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／Ｖｓという式は、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流（Ｖｓ／Ｒｓ）と寄生負荷抵抗ＲＬに流れる電流（（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／ＲＬ）が等しいことから導出される。
【００３９】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
先ず、図３において、目標値フィルタ３が使用するフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及びＰＩ補償器４３が使用する補償パラメータＣ０，Ｃ１を設定するパラメータ選択処理部６２について説明する。
このパラメータ選択処理部６２では、選択条件検出部６１のバッテリ電圧検出回路６１ａで図５のバッテリ７のバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出する。これと同時に、負荷抵抗検出回路６１ｂで、バッテリ電圧検出回路６１ａで検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔと図５のシャント抵抗Ｒｓの端子電圧でなる電流検出電圧Ｖｓとシャント抵抗Ｒｓの抵抗値Ｒｓより寄生負荷抵抗ＲＬ（＝Ｒｓ×（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／Ｖｓ）を算出する。さらに、ＰＷＭ周波数設定回路６１ｃでパワースイッチ回路４５のＰＷＭ信号の動作周波数ｆｐｗｍを設定する。
【００４０】
そして、これらバッテリ電圧検出回路６１ａで検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔ、負荷抵抗検出回路６１ｂで検出した寄生負荷抵抗ＲＬ及びＰＷＭ周波数設定回路６１ｃで設定したＰＷＭ周波数ｆｐｗｍをパラメータ選択処理部６２に入力する。
このパラメータ選択処理部６２では、入力されたバッテリ電圧Ｖｂａｔ、寄生負荷抵抗ＲＬ及びＰＷＭ周波数ｆｐｗｍの選択条件をもとに、パラメータ記憶部５を参照して、選択条件に合致するフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及び補償パラメータＣ０，Ｃ１を選択する。すなわち、選択条件が、例えばＰＷＭ周波数ｆｐｗｍが５０Ｈｚであり、バッテリ電圧Ｖｂａｔが１０Ｖであり、寄生負荷抵抗ＲＬが４Ωであるときには、図４に示すパラメータマップを参照することにより、補償パラメータＣ０＝０．４９、Ｃ１＝−０．１９、フィルタパラメータＦ０＝０．２８、Ｆ１＝４．６、Ｆ２＝０．４８が選択される。
【００４１】
そして、パラメータ選択処理部６２で、選択したフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２を目標値フィルタ３に供給して、前記（１）式におけるフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２を組込むと共に、補償パラメータＣ０，Ｃ１をＰＩ補償器４３に供給して、前記（２）式における補償パラメータＣ０，Ｃ１を組込む。
これにより、誘導性負荷２の作動状態に対応した目標値フィルタ３でのフィルタ処理及びＰＩ補償器４３でのＰＩ補償処理が可能となる。
【００４２】
このパラメータ設定処理は常時所定周期で実行されており、誘導性負荷２の作動状態の変化に追従して最適なパラメータ設定が行われる。
このように、図３の目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３で、最適なパラメータが設定されている状態で、外部のＥＣＵから図６及び図７に示すステップ状の電流目標値ｅ１(n)が目標値フィルタ３に入力されると、この目標値フィルタ３で微分特性となる例えばハイパスフィルタ処理が行われる。
【００４３】
この目標値フィルタ３では、図２の減算器３ａから出力されるステップ入力の変化量すなわち現在の電流目標値ｅ１(n)から前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値でなる目標値偏差に乗算するフィルタパラメータＦ１が４．６となって、フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２のうちで一番大きな値となる。
【００４４】
このため、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)は、電流目標値ｅ１(n)と前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)との目標値変化量が小さい場合には、図６（ａ）の破線で示すように、ピーク値が比較的小さい微分波形となる。逆に、電流目標値ｅ１(n)と前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)との目標値変化量が大きい場合には、図６（ｂ）の破線で示すように、ピーク値が比較的大きい微分波形となる。
【００４５】
そして、目標値フィルタ３から出力されるフィルタ出力ｙ(n)が誘導性負荷制御部４に供給されるので、この誘導性負荷制御部４で、フィルタ出力ｙ(n)と平均電流Ｉｍとの偏差に応じた電流が誘導性負荷２に供給される。
すなわち、誘導性負荷制御部４では、誘導性負荷２に流れる負荷電流Ｉｆの平均電流Ｉｍが平均電流検出回路４１で検出され、この平均電流Ｉｍとフィルタ出力ｙ(n)との電流偏差ｅ２(n)が減算器４２で算出される。
そして、この電流偏差ｅ２(n)がＰＩ補償器４３に入力される。このため、ＰＩ補償器４３では、設定されたパラメータＣ０＝０．５０，Ｃ１＝−０．１９に基づいて前述した（２）式のＰＩ補償演算処理が行われて、補償出力ｄ(n)が算出される。
【００４６】
この補償出力ｄ(n)がＰＷＭ変換回路４４に供給されることにより、補償出力ｄ(n)に応じたデューティ比のＰＷＭ信号が生成される。このＰＷＭ信号がパワースイッチ回路４５に供給されることにより、Ｐチャネル電界効果トランジスタＱ１及びＮチャネル電界効果トランジスタＱ２は一方がオン状態であるときに他方がオフ状態となるようにＰＷＭ制御され、Ｐチャネル電界効果トランジスタＱ１がオン状態であるときに誘導性負荷２にバッテリ７から電流が供給される。これにより、誘導性負荷２にＰＷＭ信号のデューティ比に応じた電流をバッテリ７から供給することができる。
【００４７】
ここで、選択条件が例えばＰＷＭ周波数ｆｐｗｍ＝３００Ｈｚ、寄生負荷抵抗ＲＬ＝３．８３Ω、バッテリ電圧Ｖｂａｔ＝９Ｖである場合に、電流目標値ｅ１(n)が、図７の細い破線で図示するように、時点ｔ１において比較的小さいステップ量で増加し、時点ｔ２においても比較的小さいステップ量で増加し、時点ｔ３において比較的大きいステップ量で増加し、その後時点ｔ４において比較的大きいステップ量で減少し、時点ｔ５において比較的小さいステップ量で減少する場合を例にとって説明する。
【００４８】
このとき、時点ｔ１では、電流目標値ｅ１(n)の変化量が小さいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)も細い実線Ｌ１で示すように比較的小さい微分波形となり、平均電流検出回路４１で検出される平均電流も太い実線Ｌ２で示すように、比較的緩やかに上昇する。
同様に、時点ｔ２でも、電流目標値ｅ１(n)の変化量が時点ｔ１よりは大きいが比較的小さいので、比較的小さい微分波形となり、平均電流検出回路４１で検出される平均電流の立ち上がりが比較的早くなる。
【００４９】
そして、時点ｔ３では、電流目標値ｅ１(n)の増加量が大きいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)が細い実線Ｌ１で示すように急激に増加する。このため、平均電流検出回路４１で検出される平均電流が太い実線Ｌ２で示すように、急峻に立ち上がって比較的短い時間で電流目標値にオーバーシュートを生じることなく到達し、その後のリンギングも発生しない。
【００５０】
その後、時点ｔ４では、電流目標値ｅ１(n)の減少量が大きいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)が細い実線Ｌ１で示すように急激に減少する。このため、平均電流検出回路４１で検出される平均電流が太い実線Ｌ２で示すように、急峻に立ち下がって比較的短い時間で電流目標値にアンダーシュートを生じることなく短時間で到達し、その後のリンギングも発生しない。
【００５１】
そして、時点ｔ５では、電流目標値ｅ１(n)の減少量が小さいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)も細い実線Ｌ１で示すように比較的小さい微分波形となり、平均電流検出回路４１で検出される平均電流も太い実線Ｌ２で示すように、比較的緩やかに減少する。
そして、目標値フィルタ３を設けた場合の誘導性負荷２に流れる電流リップル応答波形は、図８に示すようになり、電流目標値に応答性よく追従したものとなる。
【００５２】
因みに、目標値フィルタ３を省略した場合には、破線の特性線Ｌ３で示すように、平均電流の立ち上がり及び立ち下がりが目標値フィルタ３を設けた場合に比較して緩やかになり、電流目標値に到達するまでの時間が長くなる。
この結果、上記第１の実施形態によると、微分特性を有する目標値フィルタ３を設けることにより、前述したオーバーシュート／アンダーシュート／リンギングを生じることが無いことが要求される要求事項１と、短時間に電流目標値に到達する高速応答性が要求される要求事項２とを同時に満足することができる。
【００５３】
しかも、目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３のパラメータの設定処理が、パラメータ記憶部５と、選択条件検出部６１及びパラメータ選択処理部６２からなるパラメータ選択部６とを誘導性負荷制御装置１に設けるようにしたので、誘導性負荷制御装置自体で、目標値フィルタのパラメータ設定を行うことができ、誘導性負荷制御装置１を自動変速機に組込んだ場合に、自動変速機の電子制御ユニットでのパラメータ調整を簡易化することができる。
【００５４】
このため、誘導性負荷制御装置を自動変速機に組込んだ場合に、電子制御ユニットの制御プログラムの最適化処理期間を短縮することができるとともに、電子制御ユニットの演算処理負荷を軽減することができる。
さらに、誘導性負荷制御部４の電流偏差ｅ２(n)の補償部をＰＩ補償器４３として比例及び積分補償のみを行うようにしているので、目標値フィルタ３の微分特性に対して過剰となる微分補償を行うことがないので、安定した補償制御を行うことができる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施形態を図９により説明する。
この第２の実施形態では、電流目標値の増減によって目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３の立ち上がり用パラメータと立ち下がり用パラメータとを個別に設定するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図９に示すように、パラメータ記憶部５に目標値フィルタ３に対する立ち上がり用パラメータＦ０ｕ〜Ｆ２ｕと立ち下がり用パラメータＦ０ｄ〜Ｆ２ｄとを記憶するともに、ＰＩ補償器４３に対する立ち上がり用パラメータＣ０ｕ，Ｃ１ｕと立ち下がり用パラメータＣ０ｄ，Ｃ１ｄを記憶する。
【００５６】
一方、目標値フィルタ３内に、電流目標値ｅ１(n)の増減を検出する目標値変化検出部７１を設け、この目標値変化検出部７１で検出した目標値の増減を表す目標値変化信号Ｓｔｃをパラメータ選択処理部６２に供給する。このパラメータ選択処理部６２では、目標値が増加した場合には、立ち上がりパラメータＦ０ｕ〜Ｆ２ｕ、Ｃ０ｕ，Ｃ１ｕを選択して目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３に組込み、目標値が減少した場合には、立ち下がりパラメータＦ０ｄ〜Ｆ２ｄ、Ｃ０ｄ，Ｃ１ｄを目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３に組込む。
【００５７】
ここで、目標値変化検出部７１は、現在の電流目標値ｅ１(n)から前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した目標値変化量の符号が負であるときすなわちｅ１(n)−ｅ１(n-1)＜０であるときに電流目標値ｅ１(n)の減少と判定し、現在の電流目標値ｅ１(n)から前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した目標値変化量の符号が正であるときすなわちｅ１(n)−ｅ１(n-1)＞０であるときに電流目標値ｅ１(n)の増加と判定する。そして、電流目標値が増加したと判定したときに目標値変化信号Ｓｔｃを例えば論理値“１”とし、電流目標値が減少したと判定したときに目標値変化信号Ｓｔｃを論理値“０”とする。
【００５８】
この第２の実施形態によると、電流目標値ｅ１(n)の増減に応じて目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３のパラメータを立ち上がり用パラメータ及び立ち下がり用パラメータに設定するので、電流目標値ｅ１(n)の増減に応じてきめ細かくパラメータを設定することができ、より最適なパラメータ設定を行うことができる。
【００５９】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３の双方のパラメータを選択条件に応じて変更する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＩ補償器４３のパラメータを固定とし、目標値フィルタ３のパラメータのみを変更するようにしてもよい。また、各パラメータの全てを選択条件に応じて変更する必要はなく、場合によって、小さい値のパラメータＦ０，Ｆ２，Ｃ１のうちの何れか１つ又は複数を固定値に設定することもできる。
【００６０】
さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、誘導性負荷制御部４でＰＩ補償制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、微分補償を弱めとしたＰＩＤ補償制御又はＰＤ補償制御を行うようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態においては、誘導性負荷制御装置１及び誘導性負荷２を自動変速機の油圧制御装置に組込む場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の制御機器の油圧制御装置に組込むこともできる。さらにいえば、誘導性負荷を制御するものであればよく、油圧制御装置に限定するものでもない。
【符号の説明】
【００６１】
１…誘導性負荷制御装置
２…誘導性負荷
３…目標値フィルタ
４…誘導性負荷制御部
５…パラメータ記憶部
６…パラメータ選択部
７…バッテリ
４１…平均電流検出回路
４２…減算器
４３…ＰＩ補償器
４４…ＰＷＭ変換回路
４５…パワースイッチ回路
６１…選択条件検出部
６１ａ…バッテリ電圧検出回路
６１ｂ…負荷抵抗検出回路
６１ｃ…ＰＷＭ周波数設定回路
６２…パラメータ選択処理部
７１…目標値変化検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機等に適用可能なリニアソレノイドアクチュエータに使用される誘導性負荷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用自動変速機に使用されるリニアソレノイドにおける電流制御については、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御によって誘導性負荷に流れる電流を制御する方法がある。
図１０は、従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１０において、リニアソレノイドなどの誘導性負荷１０５の一端には、誘導性負荷１０５を駆動する駆動回路１０３が接続され、誘導性負荷１０５の他端には、電流検出抵抗１０７が直列接続されている。そして、駆動回路１０３の前段には、ＰＷＭ制御をアナログ処理で行う駆動制御回路１０２が接続され、駆動制御回路１０２の前段には、Ｄ／Ａコンバータ１０１が接続されている。
【０００３】
また、電流検出抵抗１０７の両端には、誘導性負荷１０５に流れる電流の平均値を検出する平均電流検出回路１０４が接続され、平均電流検出回路１０４の出力側は駆動制御回路１０２に接続されている。
そして、誘導性負荷１０５に流れる電流の目標値を示す電流値制御情報ＦＣは、Ｄ／Ａコンバータ１０１にてアナログデータに変換された後、駆動制御回路１０２に入力される。また、誘導性負荷１０５のインダクタンスＬに流れる電流Ｉｆは電流検出抵抗１０７に流れ、誘導性負荷１０５に流れる負荷電流Ｉｆの平均値ＩAVRが平均電流検出回路１０４にて検出され、駆動制御回路１０２に入力される。
また、駆動制御回路１０２は、誘導性負荷１０５に流れる電流Ｉｆの平均値ＩAVRが電流値制御情報ＦＣで示される目標値に一致するようにＰＷＭ信号を生成し、駆動回路１０３のスイッチング素子をオン／オフ制御することで、誘導性負荷１０５に流れる電流ＩｆをＰＷＭ制御する。
【０００４】
図１１は、従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成のその他の例を示すブロック図である。
図１１において、誘導性負荷１０５の一端には駆動回路１０３が接続され、誘導性負荷１０５の他端には電流検出抵抗１０７が直列接続されている。そして、駆動回路１０３の前段には、ＰＷＭ制御をデジタル処理で行う駆動制御回路１１２が接続されている。
また、電流検出抵抗１０７の両端には平均電流検出回路１１４が接続され、平均電流検出回路１１４の出力側はＡ／Ｄコンバータ１１１を介して駆動制御回路１１２に接続されている。
【０００５】
そして、誘導性負荷１０５に流れる電流の目標値を示す電流値制御情報ＦＣは駆動制御回路１１２に入力される。また、誘導性負荷１０５のインダクタンスＬに流れる電流Ｉｆは電流検出抵抗１０７に流れ、誘導性負荷１０５に流れる電流Ｉｆの平均値ＩAVRが平均電流検出回路１１４にて検出され、その平均値ＩAVRがＡ／Ｄコンバータ１１１にてデジタルデータに変換された後、駆動制御回路１１２に入力される。
【０００６】
また、駆動制御回路１１２は、誘導性負荷１０５に流れる負荷電流Ｉｆの平均値ＩAVRが電流値制御情報ＦＣで示される目標値に一致するようにＰＩＤ制御を行うＰＷＭ信号を生成し、駆動回路１０３のスイッチング素子をオン／オフ制御することで、誘導性負荷１０５に流れる電流ＩｆをＰＷＭ制御する。
【０００７】
図１２は、従来の誘導性負荷駆動制御装置によるＰＷＭ制御時の誘導性負荷１０５の電流Ｉｆの波形を形式的に示すタイミングチャートである。
図１２において、誘導性負荷１０５の電流Ｉｆは、ＰＷＭ信号がハイレベルの時に増加するとともに、ＰＷＭ信号がロウレベルの時に減少し、その電流Ｉｆの平均値ＩAVRが電流値制御情報ＦＣで示される目標値に一致するように制御される。
なお、ＰＷＭ信号の状態（ハイレベル、ロウレベル）は、駆動回路１０３に使用されるスイッチング素子の機能によって決定され、上の例では、ＰＷＭ信号の状態がハイレベルの時にオン、ＰＷＭ信号の状態がロウレベルの時にオフに移行するスイッチング素子を前提としている。
【０００８】
図１３は、従来の誘導性負荷制御装置を車両用油圧作動式変速機装置に組込んだ構成を示すブロック図である。
図１３において、直接リニアソレノイド１２１を制御する駆動回路とこの駆動回路を制御するための駆動制御回路とを一体化した駆動制御装置１２４が、変速機全体を制御する電子制御ユニット１２２内に構成されている。
【０００９】
また、従来、ソレノイドアクチュエータに対する電流指令値を受信するインタフェース回路、ソレノイドアクチュエータで均一特性を得るための補正特性パラメータを記憶する特性パラメータ記憶素子、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路、駆動回路、ソレノイドアクチュエータの負荷電流を検出する電流検出用抵抗、平均電流検出回路及び温度センサを有するリニアソレノイド制御回路を備えたリニアソレノイドモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、ソレノイドを車両の挙動制御装置の油圧制御回路に配置し、前記車両の状態に応じて前記目標電流値をなまし処理するなまし処理手段と、なまし処理された目標電流値と、前記ソレノイドに流れた電流値との偏差に基づいて、前記ソレノイドを制御する電気信号を設定する電気信号設定手段とを備えたソレノイド制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）
【００１１】
さらに、自動変速機の油温を検出する手段と、予め定められたマップから実際の自動変速機の油温及びソレノイド内の油温の双方に基づいて、前記ソレノイドの立ち上がり特性を制御する自動変速機のソレノイド駆動装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、ソレノイドへの指令値が変更されたときに、一時的に目標指令値よりオーバーシュートさせた後に目標指令値に戻す手段と、油温を検出する手段と、前記オーバーシュートの程度を、前記油温に依存して決定する手段とを備えた自動変速機の油圧制御装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２４２８０６号公報
【特許文献２】特許第３６２２４３６号行公報
【特許文献３】特許第３２０５４４４号公報
【特許文献４】特開平７−７７２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記図１３に示す従来例にあっては、車両用油圧作動式変速機に組込んだリニアソレノイドを駆動制御するために、直接リニアソレノイドを制御する駆動回路とこの駆動回路を制御するための駆動制御回路とを一体化した駆動制御装置が、変速機全体を制御する電子制御ユニット１２２内に構成されている。変速機に組込むリニアソレノイドは温度依存特性を有するため、駆動制御装置を開発する場合には、電子制御ユニットに内蔵されるマイクロコンピュータの制御プログラム中に温度補正を行うためのパラメータを定義し、変速機の製造工程において、それら定義されたパラメータを調整し、変速機毎に最適なパラメータを設定する必要がある。
【００１４】
このようなパラメータの設定に対して特許文献１に記載された従来例では、リニアソレノイドモジュール内に、均一特性を得るための補正特性情報を記憶する情報記憶部と、この情報記憶部に記憶された補正特性情報に友付いて補正処理を行う制御回路とを備えることにより、リニアソレノイドモジュール自体で特性補正処理を行ってパラメータ調整を簡易化することができる。
【００１５】
しかしながら、自動変速機では、電流目標値に対して、第１に、オーバーシュート／アンダーシュート／リンギングを生じることが無いことが要求される（以下、要求事項１と称す）。また、第２に、短時間に電流目標値に到達する高速応答性が要求される（以下、要求事項２と称す）。
このため、図１１に示す誘導性負荷駆動制御装置では、要求事項２を実現するためには、ＰＩＤ補償制御の微分制御（Ｄ制御）のチューニングを行うことで、実現することができるが、一方で要求事項１を満足することは困難となり、要求事項１と要求事項２とはトレードオフの関係となる。
【００１６】
一方、引用文献２に記載された従来例のように、なまし処理（フィルタ）を追加した制御装置では、要求事項１を満足することは可能であるが、要求事項２に対してはなまし処理（フィルタ）自体が電流目標値に到達するまでに一定の時間を要することから最適制御を行うことができないという未解決の課題がある。
【００１７】
さらに、引用文献３及び４に記載された従来例のように、電流目標値に一時的なオーバーシュートを与える制御では、自動変速機の油温およびソレノイド内油温を考慮した上で、電流目標値の変化量の大小にかかわらず一律にオーバーシュート量（電流Ｉ、時間Ｔ）を加える制御であるため、要求事項２に対しては最適制御を行うことができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、オーバーシュート、アンダーシュート及びリンギングを抑制しながら電流目標値に短時間で到達することができる誘導性負荷制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る誘導性負荷制御装置の第１の態様は、誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、該目標値フィルタのフィルタ出力に基づいて前記誘導性負荷に供給する負荷電流を制御する誘導性負荷制御部と、前記目標値フィルタの各フィルタパラメータを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部と、前記選択条件を検出する選択条件検出部と、該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータを選択して前記目標値フィルタに組込むパラメータ選択処理部とを備えている。
【００１９】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第２の態様は、誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、前記誘導性負荷に流れる負荷電流を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した負荷電流と前記目標値フィルタのフィルタ出力との偏差を補償する複数の補償パラメータを使用して補償処理を行うＰＩ補償器とを少なくとも有して前記誘導性負荷に供給する電流を制御する誘導性負荷制御部と、前記目標値フィルタの各フィルタパラメータと前記ＰＩ補償器の各補償パラメータとを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部と、前記選択条件を検出する選択条件検出部と、該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータ及び各補償パラメータを選択して前記目標値フィルタ及び前記ＰＩ補償器に組込むパラメータ選択処理部とを備えている。
【００２０】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第３の態様は、前記目標値フィルタは、入力される電流目標値をｅ１(n)とし、前回サンプリング時の電流目標値をｅ１(n-1)とし、フィルタ出力をｙ(n)とし、前回フィルタ出力値をｙ(n-1)とし、前記フィルタパラメータをＦ０、Ｆ１及びＦ２としたとき、
ｙ(n)＝Ｆ０×ｙ(n-1)＋Ｆ１×（ｅ１(n)−ｅ１(n-1)）＋Ｆ２×ｅ１(n)
で表されるフィルタ出力ｙ(n)を出力する。
【００２１】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第４の態様は、前記Ｐ１補償器は、入力される偏差をｅ２(n)とし、前回サンプリング時の偏差をｅ２(n-1)とし、補償出力をｄ(n)とし、前回補償出力をｄ(n-1)とし、パラメータをＣ０、Ｃ１としたときに、
ｄ(n)＝Ｃ０×ｅ２(n)＋Ｃ１×ｅ２(n-1)＋ｄ(n-1)
で表される補償出力ｄ(n)を出力する。
【００２２】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第５の態様は、前記電流目標値の増減を検出する目標値変化検出部を有し、前記パラメータ記憶部は、前記目標値フィルタのフィルタパラメータを前記電流目標値の立ち上がり用パラメータ及び立ち下がり用パラメータに分けて記憶し、前記パラメータ選択処理部は、前記目標値変化検出部で電流目標値の減少を検出したときに前記立ち下がりパラメータを選択し、前記電流目標値の増加を検出したときに前記立ち上がりパラメータを選択する。
【００２３】
また、本発明に係る誘導性負荷制御装置の第６の態様は、前記目標値変化検出部は、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が負であるときに目標値の減少と判定し、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が正であるときに目標値の増加と判定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタに電流目標値を入力し、この目標値フィルタのフィルタ出力を誘導性負荷制御部に供給して誘導性負荷に供給する電流を制御するようにしているので、目標値フィルタの微分特性によってオーバーシュートやアンダーシュート及びリンギングを生じることなく、且つ電流目標値に短時間で到達する高速応答性を持ってリニアソレノイドアクチュエータ等の誘導性負荷を制御することができるという効果を有する。
【００２５】
また、目標値フィルタのフィルタパラメータをパラメータ記憶部に、複数の選択条件毎に格納し、選択条件入力部で入力した選択条件にしたがってパラメータ選択処理部で
フィルタパラメータを選択して目標値フィルタに組込むことにより、誘導性負荷制御装置自体で、目標値フィルタのパラメータ設定を行うことができ、自動変速機に組込んだ場合に、自動変速機の電子制御ユニットでのパラメータ調整を簡易化することができる。
このため、誘導性負荷制御装置を自動変速機に組込んだ場合に、電子制御ユニットの制御プログラムの最適化処理期間を短縮することができるとともに、電子制御ユニットの演算処理負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】目標値フィルタの具体的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の誘導性負荷制御装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】選択条件と対応するパラメータを記憶したパラメータマップの例を示す図である。
【図５】選択条件検出部の具体的構成について説明するためのブロック図である。
【図６】目標値フィルタのフィルタ出力特性を示す図であって、（ａ）は電流指令値の変化が小さい場合の応答波形、（ｂ）は電流指令の変化が大きい場合の応答と波形である。
【図７】目標値フィルタの有無による誘導性負荷の平均電流値応答波形を示す波形図である。
【図８】電流目標値と目標値フィルタを使用した場合の誘導性負荷の電流リップル応答波形を示す特性線図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示す誘導性負荷制御装置を示すブロック図である。
【図１０】従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来の誘導性負荷駆動制御装置が適用される閉ループ制御系の概略構成のその他の例を示すブロック図である。
【図１２】従来の誘導性負荷駆動制御装置によるＰＷＭ制御時の誘導性負荷の電流波形を示すタイミングチャートである。
【図１３】従来例の変速機制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示すブロック図であって、図中、１は自動変速機などに使用するリニアソレノイド等の誘導性負荷２を制御する誘導性負荷制御装置である。
この誘導性負荷制御装置１は、外部のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から電流目標値ｅ１(n)が入力される微分特性を有する目標値フィルタ３と、この目標値フィルタ３のフィルタ出力が入力される誘導性負荷制御部４とを備えている。
【００２８】
また、誘導性負荷制御装置１は、目標値フィルタ３及び誘導性負荷制御部４で使用する各種パラメータを選択条件と共にパラメータマップとして格納したパラメータ記憶部５と、このパラメータ記憶部５に記憶されたパラメータを選択条件にしたがって選択して目標値フィルタ３及び誘導性負荷制御部４へ組込むパラメータ選択部６とを備えている。
【００２９】
目標値フィルタ３は、図２に示すように構成され、減算器３ａ、ラッチ回路３ｂ，３ｆ、乗算器３ｃ，３ｄ，３ｇ、および加算器３ｅを備えている。すなわち、電流目標値ｅ１(n)が一方の入力側に直接入力される減算器３ａと、前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を保持するラッチ回路３ｂとをまず備えている。ラッチ回路３ｂで保持された前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)が減算器３ａの他方の入力側に供給されている。そして、減算器３ａの減算出力がフィルタパラメータＦ１が供給された乗算器３ｃに入力される。
【００３０】
この乗算器３ｃの乗算出力が加算器３ｅに供給されている。また、電流目標値ｅ１(n)がフィルタパラメータＦ２が入力された乗算器３ｄに入力され、この乗算器３ｄの乗算出力が前述した加算器３ｅに入力されている。
加算器３ｅから出力されるフィルタ出力ｙ(n)は、外部に出力されると共に、ラッチ回路３ｆに供給されて前回サンプリング時のフィルタ出力ｙ(n-1)としてラッチされる。
【００３１】
このラッチ回路３ｆでラッチされた前回サンプリング時のフィルタ出力ｙ(n-1)がフィルタパラメータＦ０が入力された乗算器３ｇに入力されている。この乗算器３ｇから出力される乗算出力が前述した加算器３ｅに供給されている。
この目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)は、下記（１）式で表すことができる。
ｙ(n)＝Ｆ０×ｙ(n-1)＋Ｆ１×（ｅ１(n)−ｅ１(n-1)）＋Ｆ２×ｅ１(n)………（１）
【００３２】
また、誘導性負荷制御部４は、図３に示すように構成されている。すなわち、誘導性負荷２に流れる負荷電流の平均電流を検出する平均電流検出回路４１と、この平均電流検出回路４１から出力される平均電流Ｉｍと目標値フィルタ３から出力されるフィルタ出力ｙ(n)との電流偏差ｅ２(n)を演算する減算器４２と、この減算器４２から出力される電流偏差ｅ２(n)が入力されてＰＩ（比例・積分）補償処理を行うＰＩ補償器４３と、このＰＩ補償器４３から出力される補償出力をパルス幅変調処理（ＰＷＭ）してパルス幅変調信号に変換するＰＷＭ変換回路４４と、このＰＷＭ変換回路４４から出力されるＰＷＭ信号が入力されて誘導性負荷２に電流を供給する駆動回路としてのパワースイッチ回路４５とを備えている。
【００３３】
ここで、ＰＩ補償器４３は、入力される電流偏差ｅ２(n)に対して比例・微分補償処理を行うもので、下記（２）式の演算を行って補償出力ｄ(n)を算出する。
ｄ(n)＝Ｃ０×ｅ２(n)＋Ｃ１×ｅ２(n-1)＋ｄ(n-1) …………（２）
ここで、Ｃ０及びＣ１は補償パラメータ、ｅ２(n-1)は前回サンプリング時の電流偏差、ｄ（ｎ−１）は前回サンプリング時の補償出力ｄ（ｎ）である。
【００３４】
また、パワースイッチ回路４５は、後述の図５に示すように、車両に搭載されたバッテリ７と接地との間に直列に接続されたＰチャネル電界効果トランジスタＱ１と、Ｎチャネル電界効果トランジスタＱ２とを有する。そして、電界効果トランジスタＱ１のドレインとＱ２のドレインとの接続点に誘導性負荷２の一端が接続され、誘導性負荷２の他端が電流検出用のシャント抵抗Ｒｓを介して接地されている。
【００３５】
図３に示すパラメータ記憶部５は、図４に示すパラメータマップを記憶している。このパラメータマップは、図４に示すように、選択条件と、フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２と、補償パラメータＣ０，Ｃ１とを対応付けて記憶している。
すなわち、選択条件としては、ＰＷＭ変換回路４４から出力されるＰＷＭ信号の周波数ｆｐｗｍとパワースイッチ回路４５に供給されるバッテリ７のバッテリ電圧Ｖｂａｔと、誘導性負荷２の寄生負荷抵抗ＲＬとが設定されている。
【００３６】
そして、ＰＷＭ信号の各周波数ｆｐｗｍに対して複数のバッテリ電圧Ｖｂａｔが設定され、各バッテリ電圧Ｖｂａｔに対して複数の寄生負荷抵抗ＲＬが設定されている。そして、各寄生負荷抵抗ＲＬに対応させてフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及び補償パラメータＣ０，Ｃ１が設定されている。ここで、フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及び補償パラメータＣ０，Ｃ１の値は、第一の方法として、予め数値解析ソフトウェアを用いてシミュレーションすることにより算出する。すなわち、パラメータを変化させながらトライ アンド エラーで図３に示す回路構成のシミュレーションを繰り返し、よい結果が得られたときのパラメータを抽出することにより、パラメータマップを生成する。また、第二の方法として、実機評価試験によりパラメータ値を得る。
【００３７】
なお、図１のパラメータ選択部６は、図３に示すように、パラメータマップの選択条件を検出する選択条件検出部６１と、この選択条件検出部６１で検出した選択条件に基づいてパラメータ記憶部５に格納されたパラメータマップを参照して各フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２と各補償パラメータＣ０，Ｃ１を選択するパラメータ選択処理部６２とからなっている。
【００３８】
ここで、選択条件検出部６１は、図５に示すように構成されている。すなわち、選択条件検出部６１は、図５に示すように、パワースイッチ回路４５に供給されるバッテリ７のバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出するバッテリ電圧検出回路６１ａと、このバッテリ電圧検出回路６１ａで検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔと、シャント抵抗Ｒｓの端子電圧でなる電流検出電圧Ｖｓとが入力されて寄生負荷抵抗ＲＬ（＝Ｒｓ×（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／Ｖｓ）を演算する負荷抵抗検出回路６１ｂと、ＰＷＭ変換回路４４から出力されるＰＷＭ信号の周波数ｆｐｗｍを設定するＰＷＭ周波数設定回路６１ｃとを備えている。なお、ＲＬ＝Ｒｓ×（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／Ｖｓという式は、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流（Ｖｓ／Ｒｓ）と寄生負荷抵抗ＲＬに流れる電流（（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／ＲＬ）が等しいことから導出される。
【００３９】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
先ず、図３において、目標値フィルタ３が使用するフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及びＰＩ補償器４３が使用する補償パラメータＣ０，Ｃ１を設定するパラメータ選択処理部６２について説明する。
このパラメータ選択処理部６２では、選択条件検出部６１のバッテリ電圧検出回路６１ａで図５のバッテリ７のバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出する。これと同時に、負荷抵抗検出回路６１ｂで、バッテリ電圧検出回路６１ａで検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔと図５のシャント抵抗Ｒｓの端子電圧でなる電流検出電圧Ｖｓとシャント抵抗Ｒｓの抵抗値Ｒｓより寄生負荷抵抗ＲＬ（＝Ｒｓ×（Ｖｂａｔ−Ｖｓ）／Ｖｓ）を算出する。さらに、ＰＷＭ周波数設定回路６１ｃでパワースイッチ回路４５のＰＷＭ信号の動作周波数ｆｐｗｍを設定する。
【００４０】
そして、これらバッテリ電圧検出回路６１ａで検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔ、負荷抵抗検出回路６１ｂで検出した寄生負荷抵抗ＲＬ及びＰＷＭ周波数設定回路６１ｃで設定したＰＷＭ周波数ｆｐｗｍをパラメータ選択処理部６２に入力する。
このパラメータ選択処理部６２では、入力されたバッテリ電圧Ｖｂａｔ、寄生負荷抵抗ＲＬ及びＰＷＭ周波数ｆｐｗｍの選択条件をもとに、パラメータ記憶部５を参照して、選択条件に合致するフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２及び補償パラメータＣ０，Ｃ１を選択する。すなわち、選択条件が、例えばＰＷＭ周波数ｆｐｗｍが５０Ｈｚであり、バッテリ電圧Ｖｂａｔが１０Ｖであり、寄生負荷抵抗ＲＬが４Ωであるときには、図４に示すパラメータマップを参照することにより、補償パラメータＣ０＝０．４９、Ｃ１＝−０．１９、フィルタパラメータＦ０＝０．２８、Ｆ１＝４．６、Ｆ２＝０．４８が選択される。
【００４１】
そして、パラメータ選択処理部６２で、選択したフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２を目標値フィルタ３に供給して、前記（１）式におけるフィルタパラメータＦ０〜Ｆ２を組込むと共に、補償パラメータＣ０，Ｃ１をＰＩ補償器４３に供給して、前記（２）式における補償パラメータＣ０，Ｃ１を組込む。
これにより、誘導性負荷２の作動状態に対応した目標値フィルタ３でのフィルタ処理及びＰＩ補償器４３でのＰＩ補償処理が可能となる。
【００４２】
このパラメータ設定処理は常時所定周期で実行されており、誘導性負荷２の作動状態の変化に追従して最適なパラメータ設定が行われる。
このように、図３の目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３で、最適なパラメータが設定されている状態で、外部のＥＣＵから図６及び図７に示すステップ状の電流目標値ｅ１(n)が目標値フィルタ３に入力されると、この目標値フィルタ３で微分特性となる例えばハイパスフィルタ処理が行われる。
【００４３】
この目標値フィルタ３では、図２の減算器３ａから出力されるステップ入力の変化量すなわち現在の電流目標値ｅ１(n)から前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値でなる目標値偏差に乗算するフィルタパラメータＦ１が４．６となって、フィルタパラメータＦ０〜Ｆ２のうちで一番大きな値となる。
【００４４】
このため、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)は、電流目標値ｅ１(n)と前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)との目標値変化量が小さい場合には、図６（ａ）の破線で示すように、ピーク値が比較的小さい微分波形となる。逆に、電流目標値ｅ１(n)と前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)との目標値変化量が大きい場合には、図６（ｂ）の破線で示すように、ピーク値が比較的大きい微分波形となる。
【００４５】
そして、目標値フィルタ３から出力されるフィルタ出力ｙ(n)が誘導性負荷制御部４に供給されるので、この誘導性負荷制御部４で、フィルタ出力ｙ(n)と平均電流Ｉｍとの偏差に応じた電流が誘導性負荷２に供給される。
すなわち、誘導性負荷制御部４では、誘導性負荷２に流れる負荷電流Ｉｆの平均電流Ｉｍが平均電流検出回路４１で検出され、この平均電流Ｉｍとフィルタ出力ｙ(n)との電流偏差ｅ２(n)が減算器４２で算出される。
そして、この電流偏差ｅ２(n)がＰＩ補償器４３に入力される。このため、ＰＩ補償器４３では、設定されたパラメータＣ０＝０．５０，Ｃ１＝−０．１９に基づいて前述した（２）式のＰＩ補償演算処理が行われて、補償出力ｄ(n)が算出される。
【００４６】
この補償出力ｄ(n)がＰＷＭ変換回路４４に供給されることにより、補償出力ｄ(n)に応じたデューティ比のＰＷＭ信号が生成される。このＰＷＭ信号がパワースイッチ回路４５に供給されることにより、Ｐチャネル電界効果トランジスタＱ１及びＮチャネル電界効果トランジスタＱ２は一方がオン状態であるときに他方がオフ状態となるようにＰＷＭ制御され、Ｐチャネル電界効果トランジスタＱ１がオン状態であるときに誘導性負荷２にバッテリ７から電流が供給される。これにより、誘導性負荷２にＰＷＭ信号のデューティ比に応じた電流をバッテリ７から供給することができる。
【００４７】
ここで、選択条件が例えばＰＷＭ周波数ｆｐｗｍ＝３００Ｈｚ、寄生負荷抵抗ＲＬ＝３．８３Ω、バッテリ電圧Ｖｂａｔ＝９Ｖである場合に、電流目標値ｅ１(n)が、図７の細い破線で図示するように、時点ｔ１において比較的小さいステップ量で増加し、時点ｔ２においても比較的小さいステップ量で増加し、時点ｔ３において比較的大きいステップ量で増加し、その後時点ｔ４において比較的大きいステップ量で減少し、時点ｔ５において比較的小さいステップ量で減少する場合を例にとって説明する。
【００４８】
このとき、時点ｔ１では、電流目標値ｅ１(n)の変化量が小さいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)も細い実線Ｌ１で示すように比較的小さい微分波形となり、平均電流検出回路４１で検出される平均電流も太い実線Ｌ２で示すように、比較的緩やかに上昇する。
同様に、時点ｔ２でも、電流目標値ｅ１(n)の変化量が時点ｔ１よりは大きいが比較的小さいので、比較的小さい微分波形となり、平均電流検出回路４１で検出される平均電流の立ち上がりが比較的早くなる。
【００４９】
そして、時点ｔ３では、電流目標値ｅ１(n)の増加量が大きいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)が細い実線Ｌ１で示すように急激に増加する。このため、平均電流検出回路４１で検出される平均電流が太い実線Ｌ２で示すように、急峻に立ち上がって比較的短い時間で電流目標値にオーバーシュートを生じることなく到達し、その後のリンギングも発生しない。
【００５０】
その後、時点ｔ４では、電流目標値ｅ１(n)の減少量が大きいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)が細い実線Ｌ１で示すように急激に減少する。このため、平均電流検出回路４１で検出される平均電流が太い実線Ｌ２で示すように、急峻に立ち下がって比較的短い時間で電流目標値にアンダーシュートを生じることなく短時間で到達し、その後のリンギングも発生しない。
【００５１】
そして、時点ｔ５では、電流目標値ｅ１(n)の減少量が小さいので、目標値フィルタ３のフィルタ出力ｙ(n)も細い実線Ｌ１で示すように比較的小さい微分波形となり、平均電流検出回路４１で検出される平均電流も太い実線Ｌ２で示すように、比較的緩やかに減少する。
そして、目標値フィルタ３を設けた場合の誘導性負荷２に流れる電流リップル応答波形は、図８に示すようになり、電流目標値に応答性よく追従したものとなる。
【００５２】
因みに、目標値フィルタ３を省略した場合には、破線の特性線Ｌ３で示すように、平均電流の立ち上がり及び立ち下がりが目標値フィルタ３を設けた場合に比較して緩やかになり、電流目標値に到達するまでの時間が長くなる。
この結果、上記第１の実施形態によると、微分特性を有する目標値フィルタ３を設けることにより、前述したオーバーシュート／アンダーシュート／リンギングを生じることが無いことが要求される要求事項１と、短時間に電流目標値に到達する高速応答性が要求される要求事項２とを同時に満足することができる。
【００５３】
しかも、目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３のパラメータの設定処理が、パラメータ記憶部５と、選択条件検出部６１及びパラメータ選択処理部６２からなるパラメータ選択部６とを誘導性負荷制御装置１に設けるようにしたので、誘導性負荷制御装置自体で、目標値フィルタのパラメータ設定を行うことができ、誘導性負荷制御装置１を自動変速機に組込んだ場合に、自動変速機の電子制御ユニットでのパラメータ調整を簡易化することができる。
【００５４】
このため、誘導性負荷制御装置を自動変速機に組込んだ場合に、電子制御ユニットの制御プログラムの最適化処理期間を短縮することができるとともに、電子制御ユニットの演算処理負荷を軽減することができる。
さらに、誘導性負荷制御部４の電流偏差ｅ２(n)の補償部をＰＩ補償器４３として比例及び積分補償のみを行うようにしているので、目標値フィルタ３の微分特性に対して過剰となる微分補償を行うことがないので、安定した補償制御を行うことができる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施形態を図９により説明する。
この第２の実施形態では、電流目標値の増減によって目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３の立ち上がり用パラメータと立ち下がり用パラメータとを個別に設定するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図９に示すように、パラメータ記憶部５に目標値フィルタ３に対する立ち上がり用パラメータＦ０ｕ〜Ｆ２ｕと立ち下がり用パラメータＦ０ｄ〜Ｆ２ｄとを記憶するともに、ＰＩ補償器４３に対する立ち上がり用パラメータＣ０ｕ，Ｃ１ｕと立ち下がり用パラメータＣ０ｄ，Ｃ１ｄを記憶する。
【００５６】
一方、目標値フィルタ３内に、電流目標値ｅ１(n)の増減を検出する目標値変化検出部７１を設け、この目標値変化検出部７１で検出した目標値の増減を表す目標値変化信号Ｓｔｃをパラメータ選択処理部６２に供給する。このパラメータ選択処理部６２では、目標値が増加した場合には、立ち上がりパラメータＦ０ｕ〜Ｆ２ｕ、Ｃ０ｕ，Ｃ１ｕを選択して目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３に組込み、目標値が減少した場合には、立ち下がりパラメータＦ０ｄ〜Ｆ２ｄ、Ｃ０ｄ，Ｃ１ｄを目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３に組込む。
【００５７】
ここで、目標値変化検出部７１は、現在の電流目標値ｅ１(n)から前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した目標値変化量の符号が負であるときすなわちｅ１(n)−ｅ１(n-1)＜０であるときに電流目標値ｅ１(n)の減少と判定し、現在の電流目標値ｅ１(n)から前回サンプリング時の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した目標値変化量の符号が正であるときすなわちｅ１(n)−ｅ１(n-1)＞０であるときに電流目標値ｅ１(n)の増加と判定する。そして、電流目標値が増加したと判定したときに目標値変化信号Ｓｔｃを例えば論理値“１”とし、電流目標値が減少したと判定したときに目標値変化信号Ｓｔｃを論理値“０”とする。
【００５８】
この第２の実施形態によると、電流目標値ｅ１(n)の増減に応じて目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３のパラメータを立ち上がり用パラメータ及び立ち下がり用パラメータに設定するので、電流目標値ｅ１(n)の増減に応じてきめ細かくパラメータを設定することができ、より最適なパラメータ設定を行うことができる。
【００５９】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、目標値フィルタ３及びＰＩ補償器４３の双方のパラメータを選択条件に応じて変更する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＩ補償器４３のパラメータを固定とし、目標値フィルタ３のパラメータのみを変更するようにしてもよい。また、各パラメータの全てを選択条件に応じて変更する必要はなく、場合によって、小さい値のパラメータＦ０，Ｆ２，Ｃ１のうちの何れか１つ又は複数を固定値に設定することもできる。
【００６０】
さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、誘導性負荷制御部４でＰＩ補償制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、微分補償を弱めとしたＰＩＤ補償制御又はＰＤ補償制御を行うようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態においては、誘導性負荷制御装置１及び誘導性負荷２を自動変速機の油圧制御装置に組込む場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の制御機器の油圧制御装置に組込むこともできる。さらにいえば、誘導性負荷を制御するものであればよく、油圧制御装置に限定するものでもない。
【符号の説明】
【００６１】
１…誘導性負荷制御装置
２…誘導性負荷
３…目標値フィルタ
４…誘導性負荷制御部
５…パラメータ記憶部
６…パラメータ選択部
７…バッテリ
４１…平均電流検出回路
４２…減算器
４３…ＰＩ補償器
４４…ＰＷＭ変換回路
４５…パワースイッチ回路
６１…選択条件検出部
６１ａ…バッテリ電圧検出回路
６１ｂ…負荷抵抗検出回路
６１ｃ…ＰＷＭ周波数設定回路
６２…パラメータ選択処理部
７１…目標値変化検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、
前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、
該目標値フィルタのフィルタ出力に基づいて前記誘導性負荷に供給する負荷電流を制御する誘導性負荷制御部と、
前記目標値フィルタの各フィルタパラメータを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部と、
前記選択条件を検出する選択条件検出部と、
該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータを選択して前記目標値フィルタに組込むパラメータ選択処理部と
を備えていることを特徴とする誘導性負荷制御装置。
【請求項２】
誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、
前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、
前記誘導性負荷に流れる負荷電流を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した負荷電流と前記目標値フィルタのフィルタ出力との偏差を補償する複数の補償パラメータを使用して補償処理を行うＰＩ補償器とを少なくとも有して前記誘導性負荷に供給する電流を制御する誘導性負荷制御部と、
前記目標値フィルタの各フィルタパラメータと前記ＰＩ補償器の各補償パラメータとを複数の選択条件毎に格納するバラメータ記憶部と、
前記選択条件を検出する選択条件検出部と、
該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータ及び各補償パラメータを選択して前記目標値フィルタ及び前記ＰＩ補償器に組込むパラメータ選択処理部と
を備えていることを特徴とする誘導性負荷制御装置。
【請求項３】
前記目標値フィルタは、入力される電流目標値をｅ１(n)とし、前回サンプリング時の電流目標値をｅ１(n-1)とし、フィルタ出力をｙ(n)とし、前回フィルタ出力値をｙ(n-1)とし、前記フィルタパラメータをＦ０、Ｆ１及びＦ２としたとき、
ｙ(n)＝Ｆ０×ｙ(n-1)＋Ｆ１×（ｅ１(n)−ｅ１(n-1)）＋Ｆ２×ｅ１(n)
で表されるフィルタ出力ｙ(n)を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項４】
前記Ｐ１補償器は、入力される偏差をｅ２(n)とし、前回サンプリング時の偏差をｅ２(n-1)とし、補償出力をｄ(n)とし、前回補償出力をｄ(n-1)とし、パラメータをＣ０、Ｃ１としたときに、
ｄ(n)＝Ｃ０×ｅ２(n)＋Ｃ１×ｅ２(n-1)＋ｄ(n-1)
で表される補償出力ｄ(n)を出力することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項５】
前記電流目標値の増減を検出する目標値変化検出部を有し、
前記パラメータ記憶部は、前記目標値フィルタのフィルタパラメータを前記電流目標値の立ち上がり用パラメータ及び立ち下がり用パラメータに分けて記憶し、
前記パラメータ選択処理部は、前記目標値変化検出部で電流目標値の減少を検出したときに前記立ち下がりパラメータを選択し、前記電流目標値の増加を検出したときに前記立ち上がりパラメータを選択することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項６】
前記目標値変化検出部は、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が負であるときに目標値の減少と判定し、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が正であるときに目標値の増加と判定することを特徴とする請求項５に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項１】
誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、
前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、
該目標値フィルタのフィルタ出力に基づいて前記誘導性負荷に供給する負荷電流を制御する誘導性負荷制御部と、
前記目標値フィルタの各フィルタパラメータを複数の選択条件毎に格納するパラメータ記憶部と、
前記選択条件を検出する選択条件検出部と、
該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータを選択して前記目標値フィルタに組込むパラメータ選択処理部と
を備えていることを特徴とする誘導性負荷制御装置。
【請求項２】
誘導性負荷を制御する誘導性負荷制御装置であって、
前記誘導性負荷に供給する電流目標値が入力されて複数のフィルタパラメータを使用して微分特性を発揮する目標値フィルタと、
前記誘導性負荷に流れる負荷電流を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した負荷電流と前記目標値フィルタのフィルタ出力との偏差を補償する複数の補償パラメータを使用して補償処理を行うＰＩ補償器とを少なくとも有して前記誘導性負荷に供給する電流を制御する誘導性負荷制御部と、
前記目標値フィルタの各フィルタパラメータと前記ＰＩ補償器の各補償パラメータとを複数の選択条件毎に格納するバラメータ記憶部と、
前記選択条件を検出する選択条件検出部と、
該選択条件検出部で検出された選択条件に基づいて前記パラメータ記憶部から当該選択条件に合致する各フィルタパラメータ及び各補償パラメータを選択して前記目標値フィルタ及び前記ＰＩ補償器に組込むパラメータ選択処理部と
を備えていることを特徴とする誘導性負荷制御装置。
【請求項３】
前記目標値フィルタは、入力される電流目標値をｅ１(n)とし、前回サンプリング時の電流目標値をｅ１(n-1)とし、フィルタ出力をｙ(n)とし、前回フィルタ出力値をｙ(n-1)とし、前記フィルタパラメータをＦ０、Ｆ１及びＦ２としたとき、
ｙ(n)＝Ｆ０×ｙ(n-1)＋Ｆ１×（ｅ１(n)−ｅ１(n-1)）＋Ｆ２×ｅ１(n)
で表されるフィルタ出力ｙ(n)を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項４】
前記Ｐ１補償器は、入力される偏差をｅ２(n)とし、前回サンプリング時の偏差をｅ２(n-1)とし、補償出力をｄ(n)とし、前回補償出力をｄ(n-1)とし、パラメータをＣ０、Ｃ１としたときに、
ｄ(n)＝Ｃ０×ｅ２(n)＋Ｃ１×ｅ２(n-1)＋ｄ(n-1)
で表される補償出力ｄ(n)を出力することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項５】
前記電流目標値の増減を検出する目標値変化検出部を有し、
前記パラメータ記憶部は、前記目標値フィルタのフィルタパラメータを前記電流目標値の立ち上がり用パラメータ及び立ち下がり用パラメータに分けて記憶し、
前記パラメータ選択処理部は、前記目標値変化検出部で電流目標値の減少を検出したときに前記立ち下がりパラメータを選択し、前記電流目標値の増加を検出したときに前記立ち上がりパラメータを選択することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の誘導性負荷制御装置。
【請求項６】
前記目標値変化検出部は、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が負であるときに目標値の減少と判定し、今回の電流目標値ｅ１(n)から前回の電流目標値ｅ１(n-1)を減算した値の符号が正であるときに目標値の増加と判定することを特徴とする請求項５に記載の誘導性負荷制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−８７７９０（Ｐ２０１３−８７７９０Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５９１６（Ｐ２０１１−２２５９１６）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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