JP2012041967A - Linear solenoid control device - Google Patents

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Masanori Sugiura
杉浦　　正典
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for improving detection performance of hydraulic vibration of a linear solenoid.SOLUTION: There is provided a control device controlling a linear solenoid 90 which causes the position of a valve element to be displaced in accordance with an electricity supply amount and controls a pressure of fluid in accordance with the displacement. The control device includes: a current operation part which adjusts the duty ratio in the pulse width modulation method of a preset carrier frequency and, thereby, operates the electricity supply amount; an electricity supply amount measurement part which measures the electricity supply amount at a frequency higher than the carrier frequency; and a hydraulic vibration detection part which has a reference model 90r for simulating an electric current behavior of the linear solenoid, compares a simulated electricity supply amount output from the reference model 90r in accordance with an input of the duty ratio with a measured electricity supply amount measured by the electricity supply amount measurement part and detects the vibration based on the difference of electricity supply amount as a difference between the simulated electricity supply amount and the measured electricity supply amount.

Description

本発明は、油圧を制御するリニアソレノイドの制御装置、特にパルス幅変調方式によってリニアソレノイドを制御する装置に関するものである。   The present invention relates to a linear solenoid control device for controlling hydraulic pressure, and more particularly to a device for controlling a linear solenoid by a pulse width modulation method.

オートマチックトランスミッションや可変吸排気バルブの制御といった用途にリニアソレノイドが使用されている。リニアソレノイドは、通電量に応じて弁体の位置を変位させ、その変位に応じて作動油の圧力を制御する装置である。リニアソレノイドは、作動油の圧力を一定に維持するために油圧によるフィードバックである油圧フィードバック構成を備えている。油圧フィードバック構成は、特定の状態（特定の粘性や流量等）で自励振動として油圧振動を発生させるという問題を有していた。このような問題に簡易に対処するために油圧センサを装備することなく、油圧振動に応じてリニアソレノイドに発生する逆起電力を利用して油圧振動を検出する方法も提案されている（特許文献１，２）。   Linear solenoids are used for applications such as automatic transmissions and control of variable intake and exhaust valves. The linear solenoid is a device that displaces the position of the valve body in accordance with the energization amount and controls the pressure of the hydraulic oil in accordance with the displacement. The linear solenoid is provided with a hydraulic feedback configuration that is feedback by hydraulic pressure in order to keep the pressure of the hydraulic oil constant. The hydraulic feedback configuration has a problem of generating hydraulic vibration as self-excited vibration in a specific state (specific viscosity, flow rate, etc.). In order to easily cope with such a problem, there is also proposed a method of detecting hydraulic vibration using a back electromotive force generated in a linear solenoid in response to hydraulic vibration without providing a hydraulic sensor (Patent Document). 1, 2).

特開平１０−３４０１０４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-340104 特開平７−１０３３２４号公報JP-A-7-103324

しかし、従来は、主として車体の振動として体感される５０Ｈｚ以下の低周波の油圧振動を想定したものであったため高い周波数での振動は想定外であった。このため、一般的に２００Ｈｚ〜３００Ｈｚの高い周波数帯のパルス幅変調の周波数帯の信号はフィルタによって除去することが当業者の技術常識となっている（たとえば特許文献１，２）。ところが、本発明者は、人間が振動として検知できない高周波での油圧振動が発生し、その高周波振動がリニアソレノイドの制御性能を低下させるだけでなく、共通する油圧回路に接続されている他のデバイスにも悪影響を生じさせていることを突き止めた。   However, conventionally, vibration at a high frequency was unexpected because it was assumed to be a hydraulic vibration with a low frequency of 50 Hz or less which is mainly experienced as vibration of the vehicle body. For this reason, it is common technical knowledge of those skilled in the art to remove signals in a frequency band of pulse width modulation in a high frequency band of 200 Hz to 300 Hz by a filter (for example, Patent Documents 1 and 2). However, the inventor of the present invention generates a hydraulic vibration at a high frequency that cannot be detected as a vibration by humans, and the high frequency vibration not only reduces the control performance of the linear solenoid, but also other devices connected to a common hydraulic circuit. It has also been found that it is causing adverse effects.

本発明は、上述の従来の課題を解決するために創作されたものであり、リニアソレノイドの油圧振動の検出性能を向上させる技術を提供することを目的とする。   The present invention was created to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a technique for improving the detection performance of hydraulic vibration of a linear solenoid.

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。   Hereinafter, effective means for solving the above-described problems will be described while showing effects and the like as necessary.

請求項１の発明は、通電量に応じて弁体の位置を変位させ、前記変位に応じて流体の圧力を制御するリニアソレノイドを制御する制御装置であって、予め設定されているディザ周期のパルス幅変調方式においてデューティ比を調整することによって前記通電量を操作する通電量操作部と、前記ディザ周期よりも短い周期で前記通電量を計測する通電量計測部と、前記リニアソレノイドの電気的な特性を模擬する規範モデルを有し、前記デューティ比の入力に応じて前記規範モデルから出力される模擬通電量と、前記通電量計測部で計測される計測通電量とを比較し、前記模擬通電量と前記計測通電量の差である通電量差に基づいて振動を検出する油圧振動検出部と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a control device that controls a linear solenoid that displaces the position of the valve body in accordance with the amount of energization and controls the pressure of the fluid in accordance with the displacement, and has a preset dither cycle. In a pulse width modulation method, an energization amount operation unit that manipulates the energization amount by adjusting a duty ratio, an energization amount measurement unit that measures the energization amount in a cycle shorter than the dither cycle, and an electric power of the linear solenoid A simulation model that compares the simulated energization amount output from the normative model in response to the input of the duty ratio and the measured energization amount measured by the energization amount measurement unit. And a hydraulic vibration detection unit that detects vibration based on a difference in energization amount that is a difference between the energization amount and the measured energization amount.

上記発明によれば、リニアソレノイドの電気的な特性を模擬する規範モデルの出力値である模擬通電量とリニアソレノイドの計測通電量とを比較し、その差である通電量差に基づいて振動が検出される。こうすれば、理論的に油圧振動が発生しない規範モデルの模擬通電量と計測通電量の相違が油圧振動に起因する電流値として油圧振動の検出に利用できる。ディザ周期とはパルス幅変調の周期である。これにより、仮にパルス幅変調方式のディザ周期に相当する周波数の油圧振動に起因する電流が発生し、その電流がリニアソレノイドを駆動するための電流に重畳している場合であっても電流の振幅の差として振動を検出することができることになる。このように、本発明によれば、パルス幅変調方式の周波数帯を含む高い周波数帯においても油圧振動に起因する電流をパルス幅変調方式による駆動電流から確実に分離して高精度で検出することができる。   According to the above invention, the simulated energization amount, which is the output value of the reference model that simulates the electrical characteristics of the linear solenoid, is compared with the measured energization amount of the linear solenoid, and vibration is generated based on the difference in energization amount, which is the difference between them. Detected. In this way, the difference between the simulated energization amount and the measured energization amount of the reference model that theoretically does not generate hydraulic vibration can be used for detection of hydraulic vibration as a current value caused by the hydraulic vibration. The dither period is a period of pulse width modulation. As a result, even if a current due to hydraulic vibration having a frequency corresponding to the dither cycle of the pulse width modulation method is generated and superimposed on the current for driving the linear solenoid, the current amplitude Vibration can be detected as the difference between the two. Thus, according to the present invention, the current caused by the hydraulic vibration is reliably separated from the driving current by the pulse width modulation method and detected with high accuracy even in a high frequency band including the frequency band of the pulse width modulation method. Can do.

従来は、特開平１０−３４０１０４号公報の段落００１５や段落００１６に記載されているように、パルス幅変調方式の周波数帯を含む高い周波数帯における振動は体感不可能な振動なので検出が必要な対象とは考えられていなかった。しかし、本発明者は、パルス幅変調方式のディザ周波数が含まれる高い周波数帯における油圧振動が、油圧制御の制御性の劣化や共通する油圧回路に接続されているデバイスへの悪影響を発生させる可能性を見出した。デバイスへの悪影響としては、たとえば油圧スイッチのチャタリングが本発明者によって確認されている。このように、本発明は、車体振動の問題における低周波振動の抑制を目的とする従来の考え方とは一線を画し、全く新規な課題の発見を前提とするものである。   Conventionally, as described in paragraphs 0015 and 0016 of Japanese Patent Laid-Open No. 10-340104, vibrations in a high frequency band including a frequency band of a pulse width modulation system are vibrations that cannot be experienced, and thus need to be detected. It was not considered. However, the inventor of the present invention can cause the hydraulic vibration in a high frequency band including the dither frequency of the pulse width modulation method to cause deterioration of the controllability of the hydraulic control and adversely affect the devices connected to the common hydraulic circuit. I found sex. As an adverse effect on the device, for example, chattering of a hydraulic switch has been confirmed by the present inventors. As described above, the present invention is different from the conventional concept for the purpose of suppressing the low-frequency vibration in the problem of the vehicle body vibration, and presupposes the discovery of a completely new problem.

請求項２の発明では、前記ディザ周期毎に前記通電量差の実効値を算出し、前記実効値に対して前記ディザ周期に相当するキャリア周波数よりも低い周波数の遮断周波数で第１の平滑化処理を行うことによって生成された信号が、予め設定された時間を超えて閾値を超えた場合に前記振動の検出を決定することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, an effective value of the energization amount difference is calculated for each dither period, and the first smoothing is performed at a cutoff frequency lower than a carrier frequency corresponding to the dither period with respect to the effective value. The detection of the vibration is determined when a signal generated by performing processing exceeds a preset time and exceeds a threshold value.

上記発明では、ディザ周期毎に通電量差の実効値、すなわち通電量差の正負の符号が外された直流電力換算の平均電力に相当する値が算出され、キャリア周波数よりも低い周波数に相当する遮断周波数で平滑化処理が行われる。これにより、高い信頼性で油圧振動の発生を検出することができる。   In the above invention, the effective value of the energization amount difference for each dither cycle, that is, a value corresponding to the average power in terms of DC power with the positive / negative sign of the energization amount difference removed, is calculated and corresponds to a frequency lower than the carrier frequency. Smoothing processing is performed at the cutoff frequency. Thereby, the occurrence of hydraulic vibration can be detected with high reliability.

請求項３の発明では、前記油圧振動検出部は、前記ディザ周期に相当するキャリア周波数のＮ（Ｎは２以上の整数）倍よりも低い周波数の遮断周波数で前記計測通電量に対して第２の平滑化処理を行うローパスフィルタ回路と、前記第２の平滑化処理が行われた計測通電量に対して、前記ディザ周期のＮ（Ｎは２以上の整数）分の１のサンプリング周期でＡＤ変換を実行して前記計測通電量を表すデジタル信号である計測信号を生成するＡＤ変換回路と、前記第２の平滑化処理と同一の遮断周波数で前記模擬通電量に対して第３の平滑化処理を行って模擬信号を生成するソフトフィルタと、前記計測信号と前記模擬信号とを同期して生成し、前記計測信号と前記模擬信号の差を使用して前記通電量差を生成する差分器と、を備える。   According to a third aspect of the present invention, the hydraulic vibration detection unit is configured to perform second measurement with respect to the measured energization amount at a cutoff frequency lower than N (N is an integer of 2 or more) times a carrier frequency corresponding to the dither cycle. A low-pass filter circuit that performs the smoothing process, and a sampling period that is 1 / N (N is an integer of 2 or more) of the dither period with respect to the measured energization amount that has been subjected to the second smoothing process. An AD conversion circuit that performs conversion to generate a measurement signal that is a digital signal representing the measured energization amount, and a third smoothing for the simulated energization amount at the same cutoff frequency as the second smoothing process A soft filter that performs processing to generate a simulation signal, and a differencer that generates the difference between the measurement signal and the simulation signal using the difference between the measurement signal and the simulation signal, and generates the difference in energization amount And comprising.

上記発明では、計測通電量に関しては、キャリア周波数のＮ倍よりも低い周波数の遮断周波数で計測通電量に対して第２の平滑化処理が行われるとともに、ディザ周期のＮ分の１のサンプリング周期でＡＤ変換が実行されるので、エリアシングノイズを効果的に抑制しつつキャリア周波数の信号を抽出することができる。一方、模擬通電量に関しては、計測通電量と同一の遮断周波数で模擬通電量に対して第３の平滑化処理が行われるので、模擬通電量と計測通電量とに対して同等の処理が行われることになる。さらに、ディザ周期のＮ分の１のサンプリング周期でのＡＤ変換は、パルス幅変調のキャリア電流に起因するエリアシングノイズを顕著に抑制することができる。これにより、信号処理に起因するノイズの混入を効果的に抑制しつつキャリア周波数が含まれる高周波数帯の信号を抽出することができる。   In the above invention, with respect to the measured energization amount, the second smoothing process is performed on the measured energization amount at a cutoff frequency lower than N times the carrier frequency, and the sampling period is 1 / N of the dither period. Since AD conversion is executed in this manner, it is possible to extract a carrier frequency signal while effectively suppressing aliasing noise. On the other hand, with respect to the simulated energization amount, the third smoothing process is performed on the simulated energization amount at the same cutoff frequency as the measured energization amount. It will be. Further, AD conversion with a sampling period of 1 / N of the dither period can remarkably suppress aliasing noise caused by a carrier current of pulse width modulation. Thereby, it is possible to extract a signal in a high frequency band including a carrier frequency while effectively suppressing the mixing of noise caused by signal processing.

請求項４の発明では、前記リニアソレノイドは、前記通電量に応じて弁体の位置を変位させるためのコイルと、前記コイルに電力を供給する電源と、を有し、前記制御装置は、前記電源の電圧と前記コイルの温度の少なくとも一方を観測する観測部を有し、前記規範モデルは、前記コイルの特性を模擬するインダクタンス要素と抵抗要素とを含み、前記油圧振動検出部は、前記計測された少なくとも一方の観測値に基づいて前記模擬されているコイルの特性の変化を補償する。   According to a fourth aspect of the present invention, the linear solenoid includes a coil for displacing the position of the valve body in accordance with the energization amount, and a power source that supplies electric power to the coil. An observation unit for observing at least one of a voltage of a power source and a temperature of the coil; the reference model includes an inductance element and a resistance element that simulate characteristics of the coil; and the hydraulic vibration detection unit includes the measurement A change in characteristics of the simulated coil is compensated based on at least one of the observed values.

上記発明では、電源の電圧とコイルの温度の少なくとも一方の観測値に基づいて、規範モデルで模擬されているコイルの特性の変化が補償されるので、環境変化に起因するリニアソレノイドに対する規範モデルの忠実性の低下を抑制することができる。これにより、環境変化に起因する油圧振動の検出性能の劣化を抑制することができる。   In the above invention, since the change in the characteristics of the coil simulated by the reference model is compensated based on the observation value of at least one of the voltage of the power source and the coil temperature, the reference model for the linear solenoid caused by the environmental change is compensated. A decrease in fidelity can be suppressed. As a result, it is possible to suppress deterioration in the detection performance of hydraulic vibration caused by environmental changes.

請求項５の発明では、前記油圧振動検出部は、前記ディザ周期に相当するキャリア周波数に相当する周期であるディザ周期で同期して前記模擬通電量と前記計測通電量の各々の移動平均処理を実行し、前記移動平均処理が行われた模擬通電量と前記移動平均処理が行われた計測通電量の差分に基づいて前記規範モデルの出力信号を補正する機能を有していることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, the hydraulic vibration detection unit performs a moving average process of each of the simulated energization amount and the measured energization amount in synchronization with a dither cycle that is a cycle corresponding to the carrier frequency corresponding to the dither cycle. And a function of correcting the output signal of the reference model based on a difference between the simulated energization amount that has been subjected to the moving average process and the measured energization amount that has been subjected to the moving average process. To do.

上記発明では、それぞれ同期して平均化処理が行われた模擬通電量及び計測通電量の差分に基づいて規範モデルの出力信号が補正されるので、バイアス（たとえばオフセット誤差）としてのモデル誤差を効果的に低減させることができる。これにより、規範モデルの出力値と計測値との間のバイアスを効果的に抑制して検出性能を向上させることができる。   In the above invention, since the output signal of the reference model is corrected based on the difference between the simulated energization amount and the measured energization amount that have been averaged in synchronization with each other, the model error as a bias (for example, offset error) is effective. Can be reduced. Thereby, the detection performance can be improved by effectively suppressing the bias between the output value of the reference model and the measured value.

請求項６の発明では、通電量に応じて弁体の位置を変位させ、前記変位に応じて流体の圧力を制御するリニアソレノイドを制御する制御装置であって、予め設定されているディザ周期のパルス幅変調方式においてデューティ比を調整することによって前記通電量を操作する電流操作部と、前記ディザ周期よりも短い周期で前記通電量を計測する通電量計測部と、前記計測された通電量の時系列データに対して、前記ディザ周期を移動平均時間とする移動平均処理と、前記ディザ周期に相当するキャリア周波数よりも高い周波数の遮断周波数のハイパスフィルタ処理とを実行し、前記各処理が施されたデータの実効値に基づいて振動を検出する油圧振動検出部と、を備えることを特徴とすることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is a control device that controls the linear solenoid that controls the pressure of the fluid according to the displacement by displacing the position of the valve element according to the energization amount, and having a preset dither cycle. In the pulse width modulation method, a current operation unit that operates the energization amount by adjusting a duty ratio, an energization amount measurement unit that measures the energization amount in a cycle shorter than the dither cycle, and the measured energization amount A moving average process using the dither period as the moving average time and a high-pass filter process with a cutoff frequency higher than the carrier frequency corresponding to the dither period are performed on the time series data, and each process is performed. And a hydraulic vibration detection unit that detects vibration based on the effective value of the obtained data.

上記発明では、ディザ周期で計測された通電量の時系列データに対してディザ周期を移動平均時間とする移動平均処理が行われるので、リニアソレノイドの駆動電流とその高調波の信号を効果的に抑制することができる。さらに、キャリア周波数よりも高い周波数の遮断周波数のハイパスフィルタ処理によってバイアスとしてのモデル誤差を効果的に低減させることができるので、簡易な構成でキャリア周波数を含む高周波帯における油圧振動を検出することができる。   In the above invention, since the moving average process using the dither period as the moving average time is performed on the time series data of the energization amount measured in the dither period, the linear solenoid driving current and its harmonic signal are effectively obtained. Can be suppressed. Furthermore, since the model error as a bias can be effectively reduced by the high-pass filter processing of the cutoff frequency higher than the carrier frequency, it is possible to detect the hydraulic vibration in the high frequency band including the carrier frequency with a simple configuration. it can.

なお、本発明は、リニアソレノイド制御装置だけでなく、たとえば制御方法や制御機能を具現化するコンピュータプログラム、そのプログラムを格納するプログラム媒体あるいはプログラム製品といった形で具現化することもできる。   The present invention can be embodied not only in the linear solenoid control device but also in the form of, for example, a computer program that embodies a control method or a control function, a program medium that stores the program, or a program product.

第１実施形態の油圧振動判定装置１０のブロックダイアグラム。The block diagram of the hydraulic-vibration determination apparatus 10 of 1st Embodiment. 第１実施形態のリニアソレノイド９０の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the linear solenoid 90 of 1st Embodiment. ノーマリオープンタイプのリニアソレノイド９０を中心とした油圧回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the hydraulic circuit centering on the normally open type linear solenoid 90. FIG. リニアソレノイド９０における油圧フィードバックによる作動油の供給圧力の制御内容を説明するためのグラフ。The graph for demonstrating the control content of the supply pressure of the hydraulic fluid by the hydraulic feedback in the linear solenoid. ノーマリクローズドタイプのリニアソレノイド９０ａを中心とした油圧回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the hydraulic circuit centering on the normally closed type linear solenoid 90a. リニアソレノイド９０ａの可動部の運動特性を表す運動方程式Ｆ１と油圧振動の共振周波数を算出するための計算式Ｆ２とを示す説明図。Explanatory drawing which shows the motion equation F1 showing the motion characteristic of the movable part of the linear solenoid 90a, and the calculation formula F2 for calculating the resonance frequency of hydraulic vibration. ソフトＬＰＦ２３が実行する移動平均処理のフィルタ特性。The filter characteristic of the moving average process which soft LPF23 performs. 第２実施形態の油圧振動判定装置１０ａのブロックダイアグラム。The block diagram of the hydraulic-vibration determination apparatus 10a of 2nd Embodiment. 油圧振動判定装置１０ａが使用するフィルタの特性を示すグラフ。The graph which shows the characteristic of the filter which the hydraulic-vibration determination apparatus 10a uses.

以下、本発明を具現化した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、自動車用オートマチックトランスミッションに使用されるリニアソレノイド制御装置について具体化しており、それを図１乃至図９に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a linear solenoid control device used in an automatic transmission for automobiles is embodied, and this will be described with reference to FIGS.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の油圧振動判定装置１０のブロックダイアグラムである。油圧振動判定装置１０は、リニアソレノイド９０の内部で発生する油圧振動を検出する装置である。油圧振動は、リニアソレノイド９０で発生する逆起電力に起因する電流値の乱れに基づいて検出される。油圧振動判定装置１０は、油圧振動検出部とも呼ばれる。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a hydraulic vibration determination device 10 according to the first embodiment. The hydraulic vibration determination device 10 is a device that detects hydraulic vibration generated inside the linear solenoid 90. The hydraulic vibration is detected based on the disturbance of the current value caused by the counter electromotive force generated in the linear solenoid 90. The hydraulic vibration determination device 10 is also called a hydraulic vibration detection unit.

図２は、第１実施形態のリニアソレノイド制御装置５０とリニアソレノイド９０の内部構成を示す説明図である。リニアソレノイド制御装置５０は、通電量操作部５１と、電流センサ５２とを備え、油圧振動判定装置１０と、電源６０から電力の供給を受けて作動する。通電量操作部５１は、リニアソレノイド９０の電極８４に供給する駆動電流Ｉｄの大きさを操作することによって出力ポート９５の油圧を制御する。駆動電流Ｉｄの大きさは、予め設定されているディザ周期Ｔｄのパルス幅変調方式においてデューティ比を調整することによって操作される。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the linear solenoid control device 50 and the linear solenoid 90 of the first embodiment. The linear solenoid control device 50 includes an energization amount operation unit 51 and a current sensor 52, and operates by receiving power supply from the hydraulic vibration determination device 10 and the power source 60. The energization amount operation unit 51 controls the hydraulic pressure of the output port 95 by operating the magnitude of the drive current Id supplied to the electrode 84 of the linear solenoid 90. The magnitude of the drive current Id is manipulated by adjusting the duty ratio in a pulse width modulation method with a preset dither period Td.

電流センサ５２は、たとえば図示しないシャント抵抗等を使用して、駆動電流Ｉｄと、駆動電流Ｉｄに重畳されている油圧振動電流Ｉｖの合成電流を計測して電流計測値Ｉｓとして出力するセンサである。電流計測値Ｉｓは、パルス幅変調の周波数であるディザ周波数で周期的に振動するディザ波形を有している。油圧振動電流Ｉｖは、油圧振動に応じてリニアソレノイド９０に発生する逆起電圧に起因して発生する電流である。油圧振動判定装置１０は、駆動電流Ｉｄと油圧振動電流Ｉｖの合成電流の電流計測値である電流計測値Ｉｓに基づいて油圧振動を検出することができる。電流センサ５２は、通電量計測部とも呼ばれる。電流計測値Ｉｓは、計測通電量とも呼ばれる。   The current sensor 52 is a sensor that measures, for example, a combined current of the drive current Id and the hydraulic vibration current Iv superimposed on the drive current Id using a shunt resistor or the like (not shown) and outputs it as a current measurement value Is. . The current measurement value Is has a dither waveform that periodically oscillates at a dither frequency that is a frequency of pulse width modulation. The hydraulic vibration current Iv is a current generated due to a counter electromotive voltage generated in the linear solenoid 90 in response to the hydraulic vibration. The hydraulic vibration determination device 10 can detect hydraulic vibration based on a current measurement value Is that is a current measurement value of a combined current of the drive current Id and the hydraulic vibration current Iv. The current sensor 52 is also called an energization amount measurement unit. The measured current value Is is also called a measured energization amount.

図３は、ノーマリオープンタイプのリニアソレノイド９０を中心とした油圧回路の構成を示す回路図である。リニアソレノイド９０は、ノーマリオープンタイプのソレノイドであり、オートマチックトランスミッション（図示省略）が有するクラッチ７１の制御に利用される油圧を供給している。クラッチ７１への油圧の供給は、油圧の急激な変化を緩和するアキュムレータ７２と、絞り７３とを使用して行われている。クラッチ７１への供給油圧は、絞り７４を介した油圧フィードバックによって安定化が図られている。油圧フィードバックの内容については後述する。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a hydraulic circuit centered on a normally open type linear solenoid 90. The linear solenoid 90 is a normally open type solenoid, and supplies hydraulic pressure used to control the clutch 71 included in the automatic transmission (not shown). The hydraulic pressure is supplied to the clutch 71 using an accumulator 72 that reduces a sudden change in hydraulic pressure and a throttle 73. The hydraulic pressure supplied to the clutch 71 is stabilized by hydraulic pressure feedback through the throttle 74. The details of the hydraulic feedback will be described later.

リニアソレノイド９０は、図２及び図３に示されるように、スプール９１とスリーブ９２と電機アクチュエータ８０と、を備えている。スプール９１は、スリーブ９２の内部に形成されている孔９９の軸線方向に摺動可能にスリーブ９２に対して装着されている。スプール９１は、孔９９の軸線方向の一方の方向に付勢バネ９３によって付勢されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the linear solenoid 90 includes a spool 91, a sleeve 92, and an electric actuator 80. The spool 91 is attached to the sleeve 92 so as to be slidable in the axial direction of the hole 99 formed in the sleeve 92. The spool 91 is biased by a biasing spring 93 in one direction of the axial direction of the hole 99.

一方、電機アクチュエータ８０は、付勢バネ９３の付勢方向とは反対方向に荷重を印加することができる。この荷重は、電機アクチュエータ８０において、電磁コイル８３が発生させた磁界によってプランジャ８１がシャフト８２を介して押すことによって印加される。荷重の大きさは、電極８４に供給される電流値に比例するものとなる。このように、スプール９１は、電極８４に供給される電流値に比例して発生する電磁気力Ｆｃとの荷重バランスによってスリーブ９２に対する相対的な位置が調整可能に制御される。   On the other hand, the electric actuator 80 can apply a load in a direction opposite to the biasing direction of the biasing spring 93. This load is applied when the plunger 81 is pushed through the shaft 82 by the magnetic field generated by the electromagnetic coil 83 in the electric actuator 80. The magnitude of the load is proportional to the current value supplied to the electrode 84. In this way, the spool 91 is controlled such that the relative position with respect to the sleeve 92 can be adjusted by the load balance with the electromagnetic force Fc generated in proportion to the current value supplied to the electrode 84.

スリーブ９２には、油圧の供給を受ける入力ポート９４と、クラッチ７１への油圧を供給する出力ポート９５と、出力ポート９５の油圧を安定化させるためのフィードバックポート９６と、スリーブ９２内で漏洩した微量の作動油を排出するための２つのドレインポート９７，９８と、を備えている。入力ポート９４及びドレインポート９７は、スリーブ９２の外周に渡って形成されている。   The sleeve 92 leaks in the sleeve 92, an input port 94 that receives the supply of hydraulic pressure, an output port 95 that supplies hydraulic pressure to the clutch 71, a feedback port 96 that stabilizes the hydraulic pressure of the output port 95, and the sleeve 92. And two drain ports 97 and 98 for discharging a small amount of hydraulic oil. The input port 94 and the drain port 97 are formed over the outer periphery of the sleeve 92.

スプール９１は、電機アクチュエータ８０によって駆動され、スリーブ９２に形成されている各ポートの連通状態を操作することができる。スプール９１には、付勢バネ９３側からシャフト８２側に向かって、順に第１ランド９１ａと、連通部９１ｂと、第２ランド９１ｃと、凹径部９１ｄと、第３ランド９１ｅと、が形成されている。第１ランド９１ａは、入力ポート９４と出力ポート９５の連通状態を実現するために付勢バネ９３側において油路を密封する凸形状を有している。   The spool 91 is driven by an electric actuator 80 and can operate the communication state of each port formed in the sleeve 92. In the spool 91, a first land 91a, a communication portion 91b, a second land 91c, a concave diameter portion 91d, and a third land 91e are formed in this order from the biasing spring 93 side toward the shaft 82 side. Has been. The first land 91 a has a convex shape that seals the oil passage on the biasing spring 93 side in order to realize the communication state of the input port 94 and the output port 95.

第１ランド９１ａには、第１ランド９１ａと軸線を共通にして連通形状を有する連通部９１ｂがシャフト８２の側に接続されている。連通部９１ｂには、連通部９１ｂと軸線を共通にして凸形状を有する第２ランド９１ｃがシャフト８２の側に接続されている。第２ランド９１ｃには、第２ランド９１ｃと軸線を共通にして凹形状の凹径部９１ｄがシャフト８２の側に接続されている。凹径部９１ｄには、凹径部９１ｄと軸線を共通にして凸形状を有する第３ランド９１ｅがシャフト８２の側に接続されている。   The first land 91a is connected to the shaft 82 side with a communication portion 91b having a common communication axis with the first land 91a. A second land 91c having a convex shape with a common axis to the communication portion 91b is connected to the communication portion 91b on the shaft 82 side. The second land 91c is connected to the shaft 82 side by a concave concave diameter portion 91d having a common axis with the second land 91c. A third land 91e having a convex shape with the same axis as the concave diameter portion 91d is connected to the shaft 82 side of the concave diameter portion 91d.

凸形状とは、スリーブ９２の内部に形成されている孔９９に嵌合する程度の大きさの直径を有し、孔９９の内部における軸線方向の作動油の流れが殆ど生じない形状を意味している。連通形状は、孔９９の内部形状とスプール９１の外形形状とによって連通状態を形成することができるように孔９９の内径よりも小さな外径を有する形状を意味している。   The convex shape means a shape having a diameter large enough to fit into the hole 99 formed in the sleeve 92 and hardly causing the flow of hydraulic oil in the axial direction inside the hole 99. ing. The communication shape means a shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hole 99 so that a communication state can be formed by the inner shape of the hole 99 and the outer shape of the spool 91.

第３ランド９１ｅは、第２ランド９１ｃよりも小さな外径を有している。この外径差は、油圧フィードバック力Ｆｂを発生させるために設けられたものである。すなわち、フィードバックポート９６に油圧が印加されると、外径差によってスプール９１が付勢バネ９３の方向に油圧フィードバック力Ｆｂが印加されることになる。スプール９１は、油圧フィードバック力Ｆｂと電磁気力Ｆｃの合力（図３参照）の大きさが付勢力Ｆｓの大きさを上回ると、付勢バネ９３の方向に移動し、入力ポート９４と出力ポート９５の連通状態が遮断されることになる。   The third land 91e has an outer diameter smaller than that of the second land 91c. This outer diameter difference is provided to generate the hydraulic feedback force Fb. That is, when the hydraulic pressure is applied to the feedback port 96, the hydraulic pressure feedback force Fb is applied to the spool 91 in the direction of the biasing spring 93 due to the difference in outer diameter. When the magnitude of the resultant force of the hydraulic feedback force Fb and the electromagnetic force Fc (see FIG. 3) exceeds the magnitude of the biasing force Fs, the spool 91 moves in the direction of the biasing spring 93, and the input port 94 and the output port 95 are moved. Will be cut off.

図４は、リニアソレノイド９０における油圧フィードバックによる作動油の供給圧力の制御内容を説明するためのグラフである。図４（ａ）は、スプール９１に印加される軸線方向の荷重と出力ポート９５の油圧の関係を示すグラフである。スプール９１に印加される荷重は、付勢バネ９３の付勢力Ｆｓと、シャフト８２を介して印加される電磁気力Ｆｃと、油圧フィードバック力Ｆｂと、の合力である。油圧フィードバック力Ｆｂは、出力ポート９５の油圧の上昇に伴って大きくなるので、油圧フィードバック力Ｆｂと電磁気力Ｆｃの和が、付勢力Ｆｓと釣り合う状態で油圧を安定させることができる。なお、付勢力Ｆｓは、出力ポート９５の油圧に応じてスプール９１が移動するので傾斜している。   FIG. 4 is a graph for explaining the control content of the hydraulic oil supply pressure by the hydraulic feedback in the linear solenoid 90. FIG. 4A is a graph showing the relationship between the axial load applied to the spool 91 and the hydraulic pressure of the output port 95. The load applied to the spool 91 is a resultant force of the urging force Fs of the urging spring 93, the electromagnetic force Fc applied via the shaft 82, and the hydraulic feedback force Fb. Since the hydraulic feedback force Fb increases as the hydraulic pressure of the output port 95 increases, the hydraulic pressure can be stabilized in a state where the sum of the hydraulic feedback force Fb and the electromagnetic force Fc is balanced with the urging force Fs. The urging force Fs is inclined because the spool 91 moves according to the hydraulic pressure of the output port 95.

図４（ａ）に示される例では、電磁気力が発生していないときには、油圧フィードバック力Ｆｂ１は、付勢バネ９３の付勢力Ｆｓと釣り合うことによって出力ポート９５の油圧を圧力Ｐ１で安定させることができる。一方、電磁気力Ｆｃ２が発生しているときには、油圧フィードバック力Ｆｂ２は、電磁気力Ｆｃ２との合力として、付勢バネ９３の付勢力Ｆｓと釣り合うことによって出力ポート９５の油圧を圧力Ｐ２で安定させることができる。   In the example shown in FIG. 4A, when no electromagnetic force is generated, the hydraulic pressure feedback force Fb1 is balanced with the urging force Fs of the urging spring 93 to stabilize the hydraulic pressure at the output port 95 at the pressure P1. Can do. On the other hand, when the electromagnetic force Fc2 is generated, the hydraulic feedback force Fb2 is balanced with the biasing force Fs of the biasing spring 93 as a resultant force with the electromagnetic force Fc2, thereby stabilizing the hydraulic pressure of the output port 95 at the pressure P2. Can do.

図４（ｂ）は、電機アクチュエータ８０に供給されている電流値と出力ポート９５の油圧の関係を示すグラフである。図４（ｂ）から分るように電機アクチュエータ８０に供給される電流値Ｉの増大に伴って電磁気力Ｆｃ２が大きくなるほど油圧が降下する。一方、外乱で出力ポート９５の油圧が変動すると、たとえば出力ポート９５の油圧が低下すると、油圧フィードバック力Ｆｂが弱まるので、出力ポート９５と入力ポート９４との間の圧力降下量が小さくなるように自動的にスプール９１が付勢バネ９３の付勢方向に移動することになる。このように、油圧フィードバック力Ｆｂは、出力ポート９５の油圧の外乱を減衰させるようにも作動している。   FIG. 4B is a graph showing the relationship between the current value supplied to the electric actuator 80 and the hydraulic pressure of the output port 95. As can be seen from FIG. 4B, the hydraulic pressure decreases as the electromagnetic force Fc2 increases as the current value I supplied to the electric actuator 80 increases. On the other hand, if the hydraulic pressure of the output port 95 fluctuates due to disturbance, for example, if the hydraulic pressure of the output port 95 decreases, the hydraulic feedback force Fb weakens, so that the amount of pressure drop between the output port 95 and the input port 94 becomes small. The spool 91 automatically moves in the urging direction of the urging spring 93. As described above, the hydraulic feedback force Fb also operates so as to attenuate the disturbance of the hydraulic pressure at the output port 95.

ただし、油圧回路によって油圧フィードバック力Ｆｂを発生させるような油圧フィードバック構成は、作動流体（たとえば作動油）の粘性や流量の状態によっては自励振動である油圧振動を発生させることが当業者に知られている。   However, it is known to those skilled in the art that a hydraulic feedback configuration in which the hydraulic feedback force Fb is generated by a hydraulic circuit generates a hydraulic vibration that is a self-excited vibration depending on the viscosity and flow rate of the working fluid (for example, hydraulic oil). It has been.

一方、ノーマリクローズドタイプのリニアソレノイド９０ａでは、逆に油圧フィードバック力Ｆｂが付勢力Ｆｓと同一の方向に働くことになる。このような構成では、リニアソレノイド９０ａの応答性が改善される一方、自励振動である油圧振動の共振周波数が上昇することになる。   On the other hand, in the normally closed type linear solenoid 90a, the hydraulic feedback force Fb acts in the same direction as the urging force Fs. In such a configuration, the response of the linear solenoid 90a is improved, while the resonance frequency of hydraulic vibration, which is self-excited vibration, increases.

図５は、ノーマリクローズドタイプのリニアソレノイド９０ａを中心とした油圧回路の構成を示す回路図である。リニアソレノイド９０ａでは、第１ランド９１ａａと第２ランド９１ｃａとの間において、入力ポート９４ａと出力ポート９５との間を連通させるための小径部である連通部９１ｂａが形成されている。油圧フィードバック力Ｆｂは、第１ランド９１ａａと第３ランド９１ｅａの外径差によって生じる。油圧フィードバック力Ｆｂは、付勢力Ｆｓと同一の方向であって、入力ポート９４ａと出力ポート９５との間の連通を遮断する方向に働いている。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a hydraulic circuit centered on a normally closed type linear solenoid 90a. In the linear solenoid 90a, a communication portion 91ba is formed between the first land 91aa and the second land 91ca as a small diameter portion for communicating the input port 94a and the output port 95. The hydraulic feedback force Fb is generated by the difference in outer diameter between the first land 91aa and the third land 91ea. The hydraulic feedback force Fb acts in the same direction as the urging force Fs and in a direction that blocks communication between the input port 94a and the output port 95.

図６は、リニアソレノイド９０ａの可動部の運動特性を表す運動方程式Ｆ１と、油圧振動の共振周波数を算出するための計算式Ｆ２とを示す説明図である。運動方程式Ｆ１において、ｍは可動部（スプール９１、プランジャ８１、およびシャフト８２）の質量、ｃは粘性抵抗（ダンパ等の減衰を含む）、ｋｓｐはバネ定数、ｋｆ／ｂはフィードバック定数、Ｆｃは電磁気力（コイル吸引力）、ｘはスプール９１の変位、ｄｘ／ｄｔ（図ではドットで表現）はスプール９１の速度、ｄ２ｘ／ｄｔ２（図ではドットで表現）はスプール９１の加速度を意味している。油圧フィードバック力Ｆｂは、フィードバック定数ｋｆ／ｂとスプール９１の変位ｘとの積として算出される。付勢力Ｆｓは、バネ定数ｋｓｐとスプール９１の変位ｘとの積として算出される。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a motion equation F1 representing the motion characteristics of the movable part of the linear solenoid 90a and a calculation formula F2 for calculating the resonance frequency of the hydraulic vibration. In the equation of motion F1, m is the mass of the movable part (spool 91, plunger 81, and shaft 82), c is viscous resistance (including damping of a damper, etc.), ksp is a spring constant, kf / b is a feedback constant, Fc is an electromagnetic force (coil attraction force), x is a displacement of the spool 91, dx / dt (expressed by dots in the figure) is the speed of the spool 91, and d 2 x / dt 2 (expressed by dots in the figure) is the spool 91 It means acceleration. The hydraulic feedback force Fb is calculated as the product of the feedback constant k f / b and the displacement x of the spool 91. The biasing force Fs is calculated as the product of the spring constant ksp and the displacement x of the spool 91.

計算式Ｆ２によれば、油圧振動の共振周波数は、フィードバック定数ｋｆ／ｂとバネ定数ｋｓｐの和の平方根に比例する。したがって、フィードバック定数ｋｆ／ｂとバネ定数ｋｓｐの符号が一致、すなわち同一方向に荷重を発生させる場合には、油圧振動の共振周波数が上昇することが分る。こうすれば、簡易に自動車の車体（図示省略）の振動として体感される周波数帯を回避した共振特性とすることができる。 According to the calculation formula F2, the resonance frequency of the hydraulic vibration is proportional to the square root of the sum of the feedback constant kf / b and the spring constant ksp . Therefore, it can be seen that when the signs of the feedback constant k f / b and the spring constant k sp coincide, that is, when a load is generated in the same direction, the resonance frequency of the hydraulic vibration increases. If it carries out like this, it can be set as the resonance characteristic which avoided the frequency band experienced as a vibration of the vehicle body (illustration omitted) of a motor vehicle simply.

しかしながら、本発明者は、油圧フィードバック力Ｆｂの共振周波数が２００Ｈｚ〜３００Ｈｚの周波数帯に近づく、あるいはその範囲に入ることによって別の問題を生じさせることを見出した。この問題は、パルス幅変調方式におけるパルスの基本周波数に起因して油圧振動が発生し、その振動でリニアソレノイド９０，９０ａの制御性能を低下させるという問題である。本発明者は、さらに、図５に示されるように、油圧スイッチ７５が装備されている場合には、油圧スイッチ７５のチャタリングの原因となって油圧スイッチ７５の応答性を劣化させるという問題も見出した。   However, the present inventor has found that another problem occurs when the resonance frequency of the hydraulic feedback force Fb approaches or falls within the frequency band of 200 Hz to 300 Hz. This problem is a problem that hydraulic vibration is generated due to the fundamental frequency of the pulse in the pulse width modulation method, and the control performance of the linear solenoids 90 and 90a is lowered by the vibration. Further, as shown in FIG. 5, the inventor has also found a problem that when the hydraulic switch 75 is provided, the responsiveness of the hydraulic switch 75 is deteriorated due to chattering of the hydraulic switch 75. It was.

第１実施形態の油圧振動判定装置１０は、図１に示されるように、ディザ周波数ｆｄを含む高い周波数帯における油圧振動を高感度で計測するために以下の構成を有している。油圧振動判定装置１０は、電流計測値Ｉｓを処理する実測値処理部２０と、リニアソレノイド９０の規範モデル９０ｒを有し、その規範モデル９０ｒが出力する電流値信号Ｉｇを処理する模擬値処理部３０と、実測値処理部２０及び模擬値処理部３０の各々の出力値を使用して油圧信号を判定する油圧振動検出部４０と、を備えている。電流値信号Ｉｇは、模擬通電量とも呼ばれる。   As shown in FIG. 1, the hydraulic vibration determination device 10 according to the first embodiment has the following configuration to measure hydraulic vibration in a high frequency band including the dither frequency fd with high sensitivity. The hydraulic vibration determination device 10 includes an actual measurement value processing unit 20 that processes a current measurement value Is and a reference model 90r of the linear solenoid 90, and a simulation value processing unit that processes a current value signal Ig output from the reference model 90r. 30, and a hydraulic vibration detection unit 40 that determines the hydraulic signal using the output values of the measured value processing unit 20 and the simulated value processing unit 30. The current value signal Ig is also called a simulated energization amount.

実測値処理部２０は、リニアソレノイド９０の電流計測値Ｉｓのうちの不要な高周波成分をカットするローパスフィルタとして機能する回路ＬＰＦ２１と、ＡＤ変換を行うＡＤ変換器２２と、を備えている。回路ＬＰＦ２１は、ＡＤ変換器２２によるＡＤ変換においてエリアシングノイズが効果的に抑制されるようにその特性が設定されている。すなわち、標本化定理に基づきサンプリング周波数の２倍以上の周波数成分を効果的にカットするように構成されている。実測値処理部２０は、ＡＤ変換器２２の出力として計測信号を生成する。回路ＬＰＦ２１による処理は、第２の平滑化処理とも呼ばれる。   The actual measurement value processing unit 20 includes a circuit LPF 21 that functions as a low-pass filter that cuts unnecessary high-frequency components in the current measurement value Is of the linear solenoid 90, and an AD converter 22 that performs AD conversion. The characteristics of the circuit LPF 21 are set so that aliasing noise is effectively suppressed in AD conversion by the AD converter 22. That is, it is configured to effectively cut a frequency component more than twice the sampling frequency based on the sampling theorem. The actual measurement processing unit 20 generates a measurement signal as an output of the AD converter 22. The process by the circuit LPF 21 is also referred to as a second smoothing process.

実測値処理部２０は、さらにディザ周期Ｔｄを移動平均時間とする移動平均処理を実行するソフトＬＰＦ２３を備えている。本移動平均処理は、移動平均時間がディザ周期Ｔｄに設定されているので、図７に示されるように、ディザ周期Ｔｄに相当する周波数とその高調波の信号の通過を効果的に抑制するフィルタとして機能することができる。実測値処理部２０は、ソフトＬＰＦ２３を通過してディザ周期Ｔｄの信号が抑制された補正用計測信号と、ディザ周期Ｔｄの信号を含む計測信号と、を出力する。   The actual measurement processing unit 20 further includes a soft LPF 23 that executes a moving average process using the dither period Td as a moving average time. In this moving average process, since the moving average time is set to the dither period Td, as shown in FIG. 7, a filter that effectively suppresses the passage of a signal corresponding to the dither period Td and its harmonics. Can function as. The actual value processing unit 20 outputs a correction measurement signal in which the signal of the dither cycle Td is suppressed by passing through the soft LPF 23 and a measurement signal including the signal of the dither cycle Td.

模擬値処理部３０は、リニアソレノイド９０の特性を模擬する規範モデル９０ｒと、回路ＬＰＦ２１の処理と同一の内容の処理をソフトウェアとして実行するソフトフィルタ３１と、ソフトＬＰＦ２３と同一の内容の処理を実行するソフトＬＰＦ３３と、を備えている。実測値処理部２０は、ソフトＬＰＦ２３を通過してディザ周期Ｔｄの信号が抑制された補正用模擬信号と、ディザ周期Ｔｄの信号を含む模擬信号と、を出力する。ソフトフィルタ３１による処理は、第３の平滑化処理とも呼ばれる。   The simulated value processing unit 30 executes a reference model 90r that simulates the characteristics of the linear solenoid 90, a soft filter 31 that executes the same processing as the processing of the circuit LPF 21 as software, and a processing that is the same as the software LPF 23. Soft LPF 33. The actual measurement processing unit 20 outputs a correction simulation signal in which the signal of the dither cycle Td is suppressed by passing through the soft LPF 23 and a simulation signal including the signal of the dither cycle Td. The process by the soft filter 31 is also called a third smoothing process.

規範モデル９０ｒは、リニアソレノイド９０が有する電磁コイル８３のインダクタンス成分と銅損成分（抵抗成分）とを有し、リニアソレノイド９０の特に電気的な特性を模擬するＬＲモデルである。ただし、規範モデル９０ｒは、可動部（スプール９１、プランジャ８１、およびシャフト８２）の自励振動特性等までは模擬していないので、規範モデル９０ｒでは油圧振動が発生しない仮想的な特性を有するモデルとして構成されている。   The reference model 90r is an LR model that has an inductance component and a copper loss component (resistance component) of the electromagnetic coil 83 included in the linear solenoid 90, and simulates particularly electrical characteristics of the linear solenoid 90. However, since the reference model 90r does not simulate the self-excited vibration characteristics of the movable parts (spool 91, plunger 81, and shaft 82), the reference model 90r has a virtual characteristic that does not generate hydraulic vibration. It is configured as.

油圧振動判定装置１０は、計測信号と模擬信号との差として振動成分信号を生成する。計測信号と模擬信号の差は、油圧振動等の規範モデル９０ｒが想定しない挙動に起因する信号の抽出処理としての意味を有することになる。リニアソレノイド９０は、可動部（スプール９１、プランジャ８１、およびシャフト８２）の振動によって電磁コイル８３に逆起電力を発生させる一方、模擬信号は、油圧振動が発生しない理想的なモデルの出力だからである。ただし、規範モデル９０ｒは、リニアソレノイド９０に対して忠実性に関する誤差（モデル誤差）を含んでいるので、定常的な偏差を発生させる可能性がある。   The hydraulic vibration determination device 10 generates a vibration component signal as a difference between the measurement signal and the simulation signal. The difference between the measurement signal and the simulation signal has a meaning as a signal extraction process caused by a behavior not assumed by the reference model 90r such as hydraulic vibration. The linear solenoid 90 generates the back electromotive force in the electromagnetic coil 83 due to the vibration of the movable part (the spool 91, the plunger 81, and the shaft 82), while the simulation signal is an output of an ideal model that does not generate hydraulic vibration. is there. However, since the reference model 90r includes an error (model error) related to fidelity with respect to the linear solenoid 90, there is a possibility of generating a steady deviation.

油圧振動判定装置１０は、補正によってモデル誤差が抑制された補正信号を生成する。補正信号は、振動成分信号からバイアス補正用信号を減算することによって生成される。バイアス補正用信号は、規範モデル９０ｒのモデル誤差等に起因する定常的な偏差を減殺するための信号である。バイアス補正用信号は、補正用模擬信号と補正用計測信号の差として生成される。バイアス補正用信号は、ディザ周期Ｔｄの信号が顕著に抑制された補正用模擬信号と補正用計測信号とを使用することによって、ディザ波形の影響を効果的に抑制しつつ定常的な偏差を表す信号として生成することができる。   The hydraulic vibration determination device 10 generates a correction signal in which the model error is suppressed by the correction. The correction signal is generated by subtracting the bias correction signal from the vibration component signal. The bias correction signal is a signal for reducing a steady deviation caused by a model error or the like of the reference model 90r. The bias correction signal is generated as a difference between the correction simulation signal and the correction measurement signal. The bias correction signal represents a steady deviation while effectively suppressing the influence of the dither waveform by using the correction simulation signal and the correction measurement signal in which the signal of the dither period Td is significantly suppressed. It can be generated as a signal.

油圧振動判定装置１０は、油圧振動検出部４０において補正信号に基づいて油圧振動の有無を判定する。油圧振動検出部４０は、補正信号の実効値を演算する実効値演算処理部４１と、算出された実効値に対してローパスフィルタ処理（ＬＰＦ処理）を実行するソフトＬＰＦ４２と、油圧振動の発生状態を判定する油圧振動判定処理部４３と、を備えている。実効値演算処理部４１は、ディザ周期毎に通電量差の実効値、すなわち通電量差の正負の符号が外された直流電力換算の平均電力に相当する値を算出する。ソフトＬＰＦ４２は、キャリア周波数よりも低い周波数に相当する遮断周波数で平滑化処理を行う。ソフトＬＰＦ４２によるＬＰＦ処理は、第１の平滑化処理とも呼ばれる。   The hydraulic vibration determination device 10 determines the presence or absence of hydraulic vibration based on the correction signal in the hydraulic vibration detection unit 40. The hydraulic vibration detection unit 40 includes an effective value calculation processing unit 41 that calculates the effective value of the correction signal, a soft LPF 42 that performs low-pass filter processing (LPF processing) on the calculated effective value, and a state of occurrence of hydraulic vibration And a hydraulic vibration determination processing unit 43 for determining The effective value calculation processing unit 41 calculates the effective value of the energization amount difference for each dither cycle, that is, a value corresponding to the average power in terms of DC power from which the positive / negative sign of the energization amount difference is removed. The soft LPF 42 performs a smoothing process at a cutoff frequency corresponding to a frequency lower than the carrier frequency. The LPF process by the soft LPF 42 is also called a first smoothing process.

油圧振動判定処理部４３は、ＬＰＦ処理が行われた信号を使用し、所定値以上および所定時間以上継続といった判断基準に基づいて油圧振動の有無を判定する。判断基準は、指示デューティ比、電源電圧（たとえばオルタネータの作動状態）、作動油の温度といった環境状態に応じて適切な値を設定することによって、油圧振動の検出精度を高めることができる。これにより、高い信頼性と精度で油圧振動の発生を検出することができる。   The hydraulic vibration determination processing unit 43 uses the signal on which the LPF processing has been performed, and determines the presence or absence of hydraulic vibration based on a criterion such as a predetermined value or more and a continuation of a predetermined time or more. By setting appropriate values according to environmental conditions such as an indicated duty ratio, a power supply voltage (for example, an operating state of an alternator), and a temperature of hydraulic oil, the determination criterion can improve the detection accuracy of hydraulic vibration. Thereby, the occurrence of hydraulic vibration can be detected with high reliability and accuracy.

このように、第１実施形態の油圧振動判定装置１０は、高い信頼性と精度でパルス幅変調方式の駆動に起因するキャリア周波数の近傍を含む高い周波数帯での油圧振動を検出することができる。これにより、油圧振動に起因するリニアソレノイド９０，９０ａの制御性能の劣化や共通する油圧回路に接続されているデバイスへの悪影響を抑制することができる。第１実施形態は、特に自励振動の周波数が高くなりやすいノーマリクローズドタイプのリニアソレノイド９０ａの油圧振動の検出において顕著な効果を奏することができる。   As described above, the hydraulic vibration determination device 10 according to the first embodiment can detect the hydraulic vibration in a high frequency band including the vicinity of the carrier frequency due to the driving of the pulse width modulation method with high reliability and accuracy. . Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the control performance of the linear solenoids 90 and 90a due to the hydraulic vibration and the adverse effect on the devices connected to the common hydraulic circuit. The first embodiment can achieve a remarkable effect particularly in the detection of hydraulic vibration of the normally closed linear solenoid 90a in which the self-excited vibration frequency tends to be high.

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の油圧振動判定装置１０ａのブロックダイアグラムである。第２実施形態の油圧振動判定装置１０ａは、規範モデル９０ｒを使用しない点と、移動平均処理を実行するソフトＬＰＦ２３の使用目的が相違する点と、ソフトＨＰＦ２５が装備されている点とで第１実施形態の油圧振動判定装置１０と相違する。これにより、第２実施形態の油圧振動判定装置１０ａでは、規範モデル９０ｒを使用しない簡易な構成が実現されている。 (Second Embodiment)
FIG. 8 is a block diagram of the hydraulic vibration determination device 10a of the second embodiment. The hydraulic vibration determination device 10a according to the second embodiment is different in that the reference model 90r is not used, the purpose of use of the soft LPF 23 for executing the moving average process is different, and the soft HPF 25 is installed. This is different from the hydraulic vibration determination device 10 of the embodiment. Thereby, in the hydraulic-vibration determination apparatus 10a of 2nd Embodiment, the simple structure which does not use the normative model 90r is implement | achieved.

ソフトＬＰＦ２３は、ディザ周波数とその高調波の信号を抑制するために使用されている。これにより、リニアソレノイド９０，９０ａを駆動するための電流に起因する信号を効果的に減殺することができる。さらに、ソフトＨＰＦ２５は、ほぼ定常的なモデル誤差（バイアス）を低周波成分として抑制し、油圧振動成分のみを通過させる働きを有している。   The soft LPF 23 is used to suppress the dither frequency and its harmonic signal. Thereby, the signal resulting from the current for driving the linear solenoids 90, 90a can be effectively reduced. In addition, the soft HPF 25 has a function of suppressing a substantially steady model error (bias) as a low frequency component and allowing only a hydraulic vibration component to pass.

図９は、油圧振動判定装置１０ａが使用するフィルタの特性を示すグラフである。図９（ａ）は、ソフトＨＰＦ２５のフィルタ特性を示している。本フィルタ特性は、ディザ周波数よりも高い周波数成分を透過させる１次フィルタとしての周波数特性を有している。図９（ｂ）は、ソフトＬＰＦ２３とソフトＨＰＦ２５とを直列に接続したフィルタの特性を示している。ソフトＬＰＦ２３は、第１実施形態と同様にディザ周期Ｔｄの移動平均時間とする移動平均処理を実行するので、図７に示されるようなディザ周波数ｆｄとその高調波の信号が顕著に抑制される特性を有し、その低周波成分がカットされることによって図９（ｂ）に示されるようなフィルタ特性が実現されている。   FIG. 9 is a graph showing characteristics of a filter used by the hydraulic vibration determination device 10a. FIG. 9A shows the filter characteristics of the soft HPF 25. This filter characteristic has a frequency characteristic as a primary filter that transmits a frequency component higher than the dither frequency. FIG. 9B shows the characteristics of a filter in which a soft LPF 23 and a soft HPF 25 are connected in series. Since the soft LPF 23 performs a moving average process with a moving average time of the dither period Td as in the first embodiment, the dither frequency fd and its harmonic signal as shown in FIG. 7 are remarkably suppressed. The filter characteristic as shown in FIG. 9B is realized by having the characteristic and cutting the low frequency component.

油圧振動検出部４０は、パルス幅変調に起因する正常な油圧振動に起因する振動エネルギを排除しつつ、パルス幅変調に起因する正常な油圧振動と相違するスペクトルを有する振動エネルギを表す信号を生成することができる。油圧振動判定処理部４３の判断基準は、上述のフィルタ特性と、指示デューティ値、電源電圧（たとえばオルタネータの作動状態に起因する電圧変動）、作動油の温度といった環境状態に応じて適切な値を設定することによって、油圧振動の検出精度を高めることができる。   The hydraulic vibration detection unit 40 generates a signal representing vibration energy having a spectrum different from that of normal hydraulic vibration caused by pulse width modulation while eliminating vibration energy caused by normal hydraulic vibration caused by pulse width modulation. can do. The determination criterion of the hydraulic vibration determination processing unit 43 is an appropriate value according to the environmental conditions such as the above-described filter characteristics, the indicated duty value, the power supply voltage (for example, voltage fluctuation caused by the operating state of the alternator), and the temperature of the operating oil. By setting, the detection accuracy of hydraulic vibration can be increased.

このように、第２実施形態の油圧振動判定装置１０ａは、簡易な構成でパルス幅変調方式の駆動に起因するキャリア周波数の近傍を含む高い周波数帯での油圧振動を検出することができる。   As described above, the hydraulic vibration determination device 10a according to the second embodiment can detect the hydraulic vibration in a high frequency band including the vicinity of the carrier frequency due to the driving of the pulse width modulation method with a simple configuration.

（他の実施形態）
なお、実施の形態は上記した内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
（１）上記の実施形態では、補正用計測信号や補正用模擬信号を生成するためのソフトＬＰＦにディザ周期Ｔｄを移動平均時間とする移動平均処理が使用されているが、これに限られず他の構成のローパスフィルタを使用するようにしても良い。ただし、パルス幅変調方式による駆動は、キャリア周波数（ディザ周期Ｔｄに対応）とその高調波の油圧加振動の原因となるので、その双方を顕著に低減させるディザ周期Ｔｄを移動平均時間とする移動平均処理は、Ｓ／Ｎ比を高めて油圧振動の検出精度を顕著に向上させることができる。
（２）上記の実施形態では、リニアソレノイド９０，９０ａは、油圧フィードバック構成を備えているが、たとえば油圧フィードバック構成を備えていないソレノイドにも適用可能である。ただし、油圧フィードバック構成を備えているリニアソレノイドは、振動を生じさせやすいので顕著な効果を奏することができる。 (Other embodiments)
The embodiment is not limited to the above contents, and may be implemented as follows, for example.
(1) In the above embodiment, the moving average process using the dither period Td as the moving average time is used in the soft LPF for generating the correction measurement signal and the correction simulation signal. However, the present invention is not limited to this. You may make it use the low-pass filter of the structure of. However, the driving by the pulse width modulation method causes the hydraulic frequency of the carrier frequency (corresponding to the dither cycle Td) and its harmonics, so that the moving average time is a dither cycle Td that significantly reduces both of them. The averaging process can significantly improve the detection accuracy of hydraulic vibration by increasing the S / N ratio.
(2) In the above embodiment, the linear solenoids 90, 90a have a hydraulic feedback configuration, but can be applied to, for example, a solenoid that does not have a hydraulic feedback configuration. However, the linear solenoid provided with the hydraulic feedback configuration can produce a remarkable effect because it easily generates vibration.

１０，１０ａ…油圧振動判定システム、２０…実測値処理部、２２…ＡＤ変換器、３０…模擬値処理部、３１…ソフトフィルタ、４０…油圧振動判定部、４１…実効値演算処理部、４３…油圧振動判定処理部、７１…クラッチ、７２…アキュムレータ、７５…油圧スイッチ、８０…電機アクチュエータ、８１…プランジャ、８２…シャフト、８３…電磁コイル、９０…リニアソレノイド、９０ａ…リニアソレノイド、９０ｒ…規範モデル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10a ... Hydraulic vibration determination system, 20 ... Actual value processing part, 22 ... AD converter, 30 ... Simulated value processing part, 31 ... Soft filter, 40 ... Hydraulic vibration determination part, 41 ... Effective value calculation processing part, 43 ... hydraulic vibration determination processing unit, 71 ... clutch, 72 ... accumulator, 75 ... hydraulic switch, 80 ... electric actuator, 81 ... plunger, 82 ... shaft, 83 ... electromagnetic coil, 90 ... linear solenoid, 90a ... linear solenoid, 90r ... Normative model.

Claims (6)

通電量に応じて弁体の位置を変位させ、前記変位に応じて流体の圧力を制御するリニアソレノイドを制御する制御装置であって、
予め設定されているディザ周期のパルス幅変調方式においてデューティ比を調整することによって前記通電量を操作する通電量操作部と、
前記ディザ周期よりも短い周期で前記通電量を計測する通電量計測部と、
前記リニアソレノイドの電気的な特性を模擬する規範モデルを有し、前記デューティ比の入力に応じて前記規範モデルから出力される模擬通電量と、前記通電量計測部で計測される計測通電量とを比較し、前記模擬通電量と前記計測通電量の差である通電量差に基づいて振動を検出する油圧振動検出部と、
を備えることを特徴とするリニアソレノイド制御装置。 A control device that controls a linear solenoid that displaces the position of a valve body in accordance with an energization amount and controls the pressure of a fluid in accordance with the displacement,
An energization amount operation unit for operating the energization amount by adjusting a duty ratio in a pulse width modulation method having a preset dither period;
An energization amount measuring unit that measures the energization amount in a cycle shorter than the dither cycle;
A reference model for simulating the electrical characteristics of the linear solenoid; a simulated energization amount output from the reference model in response to an input of the duty ratio; and a measured energization amount measured by the energization amount measurement unit; A hydraulic vibration detection unit that detects vibration based on a difference in energization amount that is a difference between the simulated energization amount and the measured energization amount;
A linear solenoid control device comprising: 前記油圧振動検出部は、前記ディザ周期毎に前記通電量差の実効値を算出し、前記実効値に対して前記ディザ周期に相当するキャリア周波数よりも低い周波数の遮断周波数で第１の平滑化処理を行うことによって生成された信号が予め設定された時間を超えて閾値を超えた場合に前記振動の検出を決定する請求項１に記載のリニアソレノイド制御装置。   The hydraulic vibration detection unit calculates an effective value of the energization amount difference for each dither cycle, and performs first smoothing with a cutoff frequency lower than a carrier frequency corresponding to the dither cycle with respect to the effective value. The linear solenoid control device according to claim 1, wherein the detection of the vibration is determined when a signal generated by performing processing exceeds a preset time and exceeds a threshold value. 前記油圧振動検出部は、
前記ディザ周期に相当するキャリア周波数のＮ（Ｎは２以上の整数）倍よりも低い周波数の遮断周波数で前記計測通電量に対して第２の平滑化処理を行うローパスフィルタ回路と、
前記第２の平滑化処理が行われた計測通電量に対して、前記ディザ周期のＮ（Ｎは２以上の整数）分の１のサンプリング周期でＡＤ変換を実行して前記計測通電量を表すデジタル信号である計測信号を生成するＡＤ変換回路と、
前記第２の平滑化処理と同一の遮断周波数で前記模擬通電量に対して第３の平滑化処理を行って模擬信号を生成するソフトフィルタと、
前記計測信号と前記模擬信号とを同期して生成し、前記計測信号と前記模擬信号の差を使用して前記通電量差を生成する差分器と、
を備える請求項１又は２に記載のリニアソレノイド制御装置。 The hydraulic vibration detector is
A low-pass filter circuit that performs a second smoothing process on the measured energization amount at a cutoff frequency lower than N (N is an integer of 2 or more) times the carrier frequency corresponding to the dither period;
The measured energization amount is expressed by performing AD conversion at a sampling period of N (N is an integer of 2 or more) of the dither period with respect to the measured energization amount subjected to the second smoothing process. An AD conversion circuit for generating a measurement signal which is a digital signal;
A soft filter that generates a simulated signal by performing a third smoothing process on the simulated energization amount at the same cutoff frequency as the second smoothing process;
A differential unit that generates the measurement signal and the simulation signal in synchronization, and generates the difference in energization amount using a difference between the measurement signal and the simulation signal;
A linear solenoid control device according to claim 1 or 2, further comprising: 前記リニアソレノイドは、前記通電量に応じて弁体の位置を変位させるためのコイルと、前記コイルに電力を供給する電源と、を有し、
前記制御装置は、前記電源の電圧と前記コイルの温度の少なくとも一方を観測する観測部を有し、
前記規範モデルは、前記コイルの特性を模擬するインダクタンス要素と抵抗要素とを含み、
前記油圧振動検出部は、前記計測された少なくとも一方の観測値に基づいて前記模擬されているコイルの特性の変化を補償する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリニアソレノイド制御装置。 The linear solenoid has a coil for displacing the position of the valve body in accordance with the energization amount, and a power supply for supplying power to the coil.
The control device has an observation unit for observing at least one of the voltage of the power source and the temperature of the coil,
The reference model includes an inductance element and a resistance element that simulate characteristics of the coil,
4. The linear solenoid control device according to claim 1, wherein the hydraulic vibration detection unit compensates for a change in characteristics of the simulated coil based on at least one of the measured observation values. 5. 前記油圧振動検出部は、前記ディザ周期に相当するキャリア周波数に相当する周期であるディザ周期で同期して前記模擬通電量と前記計測通電量の各々の移動平均処理を実行し、前記移動平均処理が行われた模擬通電量と前記移動平均処理が行われた計測通電量の差分に基づいて前記規範モデルの出力信号を補正する機能を有している請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリニアソレノイド制御装置。   The hydraulic vibration detection unit executes a moving average process of each of the simulated energization amount and the measured energization amount in synchronization with a dither cycle that is a cycle corresponding to a carrier frequency corresponding to the dither cycle, and the moving average process 5. The method according to claim 1, further comprising: a function of correcting an output signal of the reference model based on a difference between the simulated energization amount performed and the measured energization amount subjected to the moving average process. The linear solenoid control device described. 通電量に応じて弁体の位置を変位させ、前記変位に応じて流体の圧力を制御するリニアソレノイドを制御する制御装置であって、
予め設定されているディザ周期のパルス幅変調方式においてデューティ比を調整することによって前記通電量を操作する電流操作部と、
前記ディザ周期よりも短い周期で前記通電量を計測する通電量計測部と、
前記計測された通電量の時系列データに対して、前記ディザ周期を移動平均時間とする移動平均処理と、前記ディザ周期に相当するキャリア周波数よりも高い周波数の遮断周波数のハイパスフィルタ処理とを実行し、前記各処理が施されたデータの実効値に基づいて振動を検出する油圧振動検出部と、
を備えることを特徴とするリニアソレノイド制御装置。 A control device that controls a linear solenoid that displaces the position of a valve body in accordance with an energization amount and controls the pressure of a fluid in accordance with the displacement,
A current operation unit for operating the energization amount by adjusting a duty ratio in a pulse width modulation method having a preset dither period;
An energization amount measuring unit that measures the energization amount in a cycle shorter than the dither cycle;
A moving average process using the dither period as a moving average time and a high-pass filter process with a cutoff frequency higher than the carrier frequency corresponding to the dither period are performed on the measured time series data of the energization amount. A hydraulic vibration detection unit that detects vibration based on an effective value of the data subjected to each of the processes;
A linear solenoid control device comprising:
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