JP6406574B2 - 電磁弁制御装置、コントロールバルブ装置、および電磁弁制御方法 - Google Patents

電磁弁制御装置、コントロールバルブ装置、および電磁弁制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、電磁弁制御装置、コントロールバルブ装置、および電磁弁制御方法に関する。
自動車の自動変速機は、コントロールバルブ装置から供給されるオイルによって、動作制御される。コントロールバルブ装置内には、オイルの出力圧を切り替える比例電磁弁が、搭載されている。比例電磁弁は、ソレノイドに供給される駆動電流に応じてプランジャを移動させて、オイルの通過量やオイルの出圧力を調整する。従来の比例電磁弁については、例えば、特開平１１−２８７３５１号公報に記載されている。当該公報に記載のように、比例電磁弁は、一般にパルス状の駆動電流（ＰＷＭ信号）によって駆動される。
特開平１１−２８７３５１号公報
比例電磁弁の駆動時には、電磁弁の出力側においてオイルが脈動する、いわゆる油振の問題と、駆動電流の上昇時と下降時とで出力圧が一致しない、いわゆるヒステリシスの問題と、が存在する。駆動電流であるＰＷＭ信号の周波数を大きくすると、油振は低減されるが、ヒステリシスは増大する。一方、駆動電流であるＰＷＭ信号の周波数を小さくすると、ヒステリシスは低減されるが、油振は増大する。このように、油振とヒステリシスとは、互いにトレードオフの関係にあり、これらを共に低減させることは困難であった。
ただし、油振およびヒステリシスの許容範囲は、電磁弁が用いられる環境条件によって、変化する。コントロールバルブ装置の例では、制御対象となる自動変速機の種類、車両の種類、エンジンの回転数などの環境条件によって、油圧の許容範囲とヒステリシスの許容範囲とが、それぞれ異なる。したがって、電磁弁の使用時には、これらの環境条件を考慮して、油振とヒステリシスとがともに許容範囲に入るように、電磁弁を制御しなければならない。
本発明の目的は、環境条件に応じて、電磁弁の出力側における油振およびヒステリシスがともに許容範囲内となるように、駆動電流の周波数を調整できる、電磁弁制御装置、コントロールバルブ装置、および電磁弁制御方法を提供することである。
本願の例示的な第１発明は、オイルの流路の入力側と出力側との間に介挿される電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、指定された駆動電流値および駆動周波数に基づいて、前記電磁弁にパルス状の駆動電流を印加する電磁弁駆動回路と、前記電磁弁の出力側における前記オイルの圧力値から、圧力変動幅および圧力変動周期を含む圧力データを算出する圧力データ算出部と、前記駆動電流値の上昇時における前記圧力値と下降時における前記圧力値との差を、圧力ヒステリシス量として算出する、圧力ヒステリシス算出部と、前記圧力データが、第１の所定範囲から外れた圧力データ範囲外領域に含まれるか否かを判断する振動判定部と、前記圧力ヒステリシス量が、第２の所定範囲から外れた圧力ヒステリシス量範囲外領域に含まれるか否かを判断するヒステリシス判定部と、前記振動判定部および前記ヒステリシス判定部の判断結果に基づいて、前記駆動周波数を調整する駆動周波数調整部とを有する。
本願の例示的な第２発明は、オイルの流路の入力側と出力側との間に介挿される電磁弁に、パルス状の駆動電流を印加することにより、前記電磁弁を制御する電磁弁制御方法であって、ａ）前記電磁弁の出力側における前記オイルの圧力値を検出する、圧力検出工程と、ｂ）前記工程ａ）の後で、前記圧力値から、圧力変動幅および圧力変動周期を含む圧力データを算出する、圧力データ算出工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後で、前記圧力データが、第１の所定範囲から外れた圧力データ範囲外領域に含まれるか否かを判断する、振動判定工程と、ｄ）前記工程ａ）の後で、前記電磁弁に印加される駆動電流値の上昇時における前記圧力値と下降時における前記圧力値との差を、圧力ヒステリシス量として算出する、圧力ヒステリシス算出工程と、ｅ）前記工程ｄ）の後で、前記圧力ヒステリシス量が、第２の所定範囲から外れた圧力ヒステリシス量範囲外領域に含まれるか否かを判断する、ヒステリシス判定工程と、ｆ）前記工程ｃ）および前記工程ｅ）の判断結果に基づいて、前記駆動電流の駆動周波数を調整する、駆動周波数調整工程とを有する。
本願の例示的な第１発明および第２発明によれば、環境条件に応じて、電磁弁の出力側における油振およびヒステリシスがともに許容範囲内となるように、駆動電流の周波数を調整できる。
図１は、第１実施形態に係るコントロールバルブ装置の概略断面図である。 図２は、第１実施形態に係る電磁弁の断面図である。 図３は、第１実施形態に係る電磁弁制御装置の構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る電磁弁制御装置における初動処理の流れを示したフローチャートである。 図５は、第１実施形態に係る電磁弁制御装置における定期処理の流れを示したフローチャートである。 図６は、第１実施形態に係る電磁弁制御装置における定期処理の流れを示したフローチャートである。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
＜１．コントロールバルブ装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るコントロールバルブ装置１の概略断面図である。このコントロールバルブ装置１は、自動車などの輸送機器に搭載され、輸送機機内の自動変速機２にオイル（オートマチック・トランスミッション・フルード、ＡＴＦ）を供給することにより、自動変速機２の駆動を制御する装置である。図１に示すように、コントロールバルブ装置１は、アルミダイカスト等で形成されたバルブボディ１１と、電磁弁２０とを有する。
バルブボディ１１の内部には、オイルの流路となる複数の油路１２が形成されている。複数の油路１２は、バルブボディ１１の内部において、複雑に入り組んでいる。ただし、図１では、理解を容易とするために、複数の油路１２のうちの一部のみを、概念的に図示している。図１の例では、自動変速機２の下面側に、コントロールバルブ装置１が取り付けられている。油路１２は、バルブボディ１１の下面に設けられたオイル導入口１３と、バルブボディ１１の上面に設けられたオイル受渡口１４との間に、形成されている。
本実施形態の電磁弁２０は、後述するスプール４２を備えた、いわゆるスプール弁である。電磁弁２０は、本体部２１とノズル部２２とを有する。ノズル部２２は、本体部２１から下方へ向けて、略円筒状に突出する。ノズル部２２の側面には、オイル入力ポート４１１およびオイル出力ポート４１２が設けられている。電磁弁２０は、ノズル部２２内に配置されたスプール４２を動作させることにより、オイル入力ポート４１１とオイル出力ポート４１２との連通状態を切り替える。
電磁弁２０のノズル部２２は、バルブボディ１１内において、油路１２の経路途中に介挿される。以下では、油路１２のうち、ノズル部２２よりも入力側の部分を、第１油路１２１と称する。また、油路１２のうち、ノズル部２２よりも出力側の部分を、第２油路１２２と称する。第１油路１２１は、バルブボディ１１のオイル導入口１３と、ノズル部２２のオイル入力ポート４１１とを繋ぐ。第２油路１２２は、ノズル部２２のオイル出力ポート４１２と、バルブボディ１１のオイル受渡口１４とを繋ぐ。
コントロールバルブ装置１の使用時には、図示しないオイルポンプによって加圧されたオイルが、オイル導入口１３から第１油路１２１内へ導入される。また、第２油路１２２と自動変速機２との間で、オイル受渡口１４を介してオイルが流動する。
また、このコントロールバルブ装置１は、オイルの圧力および温度を計測するセンサ１５を有する。センサ１５は、電磁弁２０のノズル部２２よりも出力側の第２油路１２２内において、オイルの圧力および温度を計測する。本実施形態では、オイルの圧力とオイルの温度とが、ユニット化された単一のセンサ１５で計測される。ただし、オイルの圧力を計測するセンサと、オイルの温度を計測するセンサとが、別々に設けられていてもよい。
＜２．電磁弁の構成＞
続いて、電磁弁２０の構造について、より詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜のため、電磁弁２０の中心軸９と平行な方向を「軸方向」、電磁弁２０の中心軸９に直交する方向を「径方向」、電磁弁２０の中心軸９を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。
図２は、電磁弁２０の断面図である。この電磁弁２０は、ソレノイド３２に供給される駆動電流に応じて、開度を連続的に変化させることができる、いわゆる比例電磁弁である。上述の通り、本実施形態の電磁弁２０は、本体部２１とノズル部２２とを有する。
図２に示すように、本体部２１は、ケーシング３１、ソレノイド３２、コア３３、プランジャ３４、およびロッド３５を有する。ケーシング３１は、略円筒形状の外壁部３１１を有する。ソレノイド３２、コア３３、プランジャ３４およびロッド３５は、当該外壁部３１１の内側に収容される。
ソレノイド３２は、中心軸９の周囲に巻き回された導線により構成される。コア３３の少なくとも一部分、プランジャ３４、およびロッド３５は、ソレノイド３２の径方向内側に位置する。プランジャ３４は、コア３３の上方に配置されている。コア３３の上面とプランジャ３４の下面とは、軸方向に対向する。また、コア３３およびプランジャ３４の材料には、鉄などの磁性体が用いられる。
ロッド３５は、中心軸９に沿って延びる略円柱状の部材である。プランジャ３４とロッド３５とは、互いに固定されている。また、ロッド３５は、プランジャ３４の上下に配置された一対の軸受３６に支持されている。このため、プランジャ３４およびロッド３５は、一体として、軸方向に移動可能となっている。
ノズル部２２は、スリーブ４１、スプール４２、およびスプリング４３を有する。スリーブ４１は、中心軸９に沿って延びる略円筒状の部材である。スリーブ４１の下端部は、円板状の底部材４１０により閉塞されている。スリーブ４１には、オイル入力ポート４１１、オイル出力ポート４１２、２つのフィードバックポート４１３、および排出ポート４１４が設けられている。これら各ポート４１１〜４１４は、スリーブ４１の内部空間と、スリーブ４１の外部の油路とを連通する。
スプール４２は、スリーブ４１の内部に収容されている。本実施形態のスプール４２は、スプール軸４２０、第１弁体４２１、第２弁体４２２、および第３弁体４２３を有する。スプール軸４２０は、中心軸９に沿って延びる円柱状の部材である。各弁体４２１〜４２３は、それぞれ、スプール軸４２０の周囲に固定されるとともに、スリーブ４１の内周面に接触する。
ロッド３５の下端部と、スプール４２の上端部とは、互いに接触する。また、スプール４２の下端部と、底部材４１０との間には、弾性体であるスプリング４３が、軸方向に圧縮された状態で、介挿されている。したがって、スプール４２およびロッド３５は、スプリング４３から、常に上向きの圧力を受ける。
ソレノイド３２に駆動電流が供給されていないときには、プランジャ３４、ロッド３５、およびスプール４２は、スプリング４３からの圧力によって、上側へ移動する。一方、ソレノイド３２に駆動電流を供給すると、コア３３が励磁されて、プランジャ３４がコア３３に引き付けられる。その結果、プランジャ３４、ロッド３５、およびスプール４２が、下側へ移動する。また、ロッド３５が上下に移動すると、ロッド３５に固定された３つの弁体４２１〜４２３の位置も、上下に移動する。これにより、オイル入力ポート４１１からオイル出力ポート４１２へと流れるオイルの流量が変化する。
＜３．電磁弁制御装置の構成＞
続いて、上記の電磁弁２０を動作制御する電磁弁制御装置５０について、説明する。電磁弁制御装置５０は、例えば、複数の電子部品が搭載された回路基板によって、実現される。ただし、電磁弁制御装置５０の機能の一部または全部を、マイクロコントローラや、汎用のコンピュータによって、実現してもよい。
図３は、電磁弁制御装置５０の構成を示したブロック図である。図３に示すように、本実施形態の電磁弁制御装置５０は、領域設定部５１、マップ記憶部５１０、圧力データ算出部５２、振動判定部５３、圧力ヒステリシス算出部５４、ヒステリシス判定部５５、駆動周波数調整部５６、および電磁弁駆動回路５７を有する。
領域設定部５１は、電磁弁２０の出力側において生じる油振およびヒステリシスの各事象に関して、許容範囲外となる条件を設定する。領域設定部５１には、コントロールバルブ装置１および自動変速機２が搭載される自動車等の車両から、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信手段を介して、車両情報Ｃが入力される。車両情報Ｃには、例えば、車両の種類、自動変速機２の種類、エンジンの回転数等の情報が含まれる。領域設定部５１は、入力された車両情報Ｃに基づいて、油振に関して許容できない条件の範囲である圧力データ範囲外領域Ｓ５１１と、ヒステリシスに関して許容できない条件の範囲である圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２と、を設定する。
マップ記憶部５１０には、複数の振動マップＭｖと、複数のヒステリシスマップＭｈとが、記憶されている。振動マップＭｖおよびヒステリシスマップＭｈは、それぞれ、エンジンの回転数とオイルの温度とに対応する複数の閾値の情報を有している。具体的には、振動マップＭｖでは、エンジンの回転数およびオイルの温度の組み合わせに対して、第１圧力閾値ΔＰ１、第２圧力閾値ΔＰ２、および周期閾値Ｔ０の組み合わせが、一対一に対応付けられている。第２圧力閾値ΔＰ２は、第１圧力閾値ΔＰ１よりも大きい値である。ヒステリシスマップＭｈでは、エンジンの回転数およびオイルの温度の組み合わせに対して、ヒステリシス閾値Ｐｈ０が、一対一に対応付けられている。
本実施形態では、このような振動マップＭｖおよびヒステリシスマップＭｈが、車両の種類および自動変速機２の種類に応じて、複数用意されている。領域設定部５１は、外部から入力された車両情報Ｃを参照し、当該車両情報Ｃに適合する振動マップＭｖおよびヒステリシスマップＭｈを、マップ記憶部５１０から読み出す。
また、領域設定部５１は、センサ１５からオイルの温度を示す油温情報Ｓ１５１を取得する。領域設定部５１は、マップ記憶部５１０から読み出した振動マップＭｖおよびヒステリシスマップＭｈを参照し、車両情報Ｃに含まれるエンジンの回転数と、センサ１５から取得した油温情報Ｓ１５１とに対応する、第１圧力閾値ΔＰ１、第２圧力閾値ΔＰ２、周期閾値Ｔ０、およびヒステリシス閾値Ｐｈ０を決定する。そして、領域設定部５１は、第１圧力閾値ΔＰ１、第２圧力閾値ΔＰ２、および周期閾値Ｔ０により設定される圧力データ範囲外領域Ｓ５１１を、振動判定部５３へ出力する。また、領域設定部５１は、ヒステリシス閾値Ｐｈ０により設定される圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２を、ヒステリシス判定部５５へ出力する。
圧力データ算出部５２は、センサ１５から取得したオイルの圧力値Ｓ１５２を解析し、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰと、圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔとを算出する。そして、当該変動幅ΔＰおよび変動周期Ｔを含む圧力データＳ５２を、振動判定部５３へ出力する。
振動判定部５３は、圧力データ算出部５２から入力される圧力データＳ５２が、圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれるか否かを判断する。具体的には、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが、ΔＰ１＜ΔＰの条件を満たし、かつ、圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔが、Ｔ＜Ｔ０の条件を満たす場合に、圧力データＳ５２が、第１の所定範囲から外れた圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれると判断する。すなわち、油振が許容範囲外であると判断する。この場合、振動判定部５３は、振動修正信号Ｓ５３を、駆動周波数調整部５６へ出力する。一方、上記の条件を満たしていなければ、振動判定部５３は、油振が許容範囲内であると判断する。したがって、その場合には、駆動周波数調整部５６へ振動修正信号Ｓ５３を出力しない。
圧力ヒステリシス算出部５４は、センサ１５から取得したオイルの圧力値Ｓ１５２を解析し、圧力ヒステリシス量Ｐｈを算出する。圧力ヒステリシス量Ｐｈは、例えば、オイルの圧力値Ｓ１５２を経時的にモニタしておき、電磁弁２０への駆動電流Ｓ５７の値が上昇するときのオイルの圧力値Ｓ１５２と、電磁弁２０への駆動電流Ｓ５７の値が下降するときのオイルの圧力値Ｓ１５２とを、同一駆動電流値において比較して、両者の差分を圧力ヒステリシス量Ｐｈとする。圧力ヒステリシス算出部５４は、算出した圧力ヒステリシス量Ｐｈを、ヒステリシス判定部５５へ出力する。
なお、圧力ヒステリシス算出部５４は、駆動電流値の上昇時における圧力値Ｓ１５２と予め設定された基準値との差分を、圧力ヒステリシス量Ｐｈとしてもよい。また、圧力ヒステリシス算出部５４は、駆動電流値の下降時における圧力値Ｓ１５２と予め設定された基準値との差分を、圧力ヒステリシス量Ｐｈとしてもよい。
ヒステリシス判定部５５は、圧力ヒステリシス算出部５４から入力される圧力ヒステリシス量Ｐｈが、圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２に含まれるか否かを判断する。具体的には、圧力ヒステリシス量Ｐｈが、Ｐｈ＞Ｐｈ０の条件を満たす場合に、圧力ヒステリシス量Ｐｈが、第２の所定範囲から外れた圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２に含まれると判断する。すなわち、オイルの圧力ヒステリシスが、許容範囲外であると判断する。この場合、ヒステリシス判定部５５は、ヒステリシス修正信号Ｓ５５を、駆動周波数調整部５６へ出力する。一方、上記の条件を満たしていなければ、ヒステリシス判定部５５は、オイルの圧力ヒステリシスが許容範囲内であると判断する。したがって、その場合には、駆動周波数調整部５６へヒステリシス修正信号Ｓ５５を出力しない。
駆動周波数調整部５６は、振動判定部５３およびヒステリシス判定部５５の判定結果に基づいて、駆動電流の周波数である駆動周波数ｆを調整する。具体的には、振動判定部５３から振動修正信号Ｓ５３が入力されると、駆動周波数調整部５６は、駆動周波数ｆを、その時点における駆動周波数ｆよりも大きくする。ただし、駆動周波数ｆは、一定の周波数上限値ｆ１を超えない範囲で設定される。また、ヒステリシス判定部５５からヒステリシス修正信号Ｓ５５が入力されると、駆動周波数調整部５６は、駆動周波数ｆを、その時点における駆動周波数ｆよりも小さくする。ただし、駆動周波数ｆは、一定の周波数下限値ｆ２を下回らない範囲で設定される。そして、駆動周波数調整部５６は、調整後の駆動周波数ｆの情報を含む駆動周波数指令信号Ｓ５６を、電磁弁駆動回路５７へ出力する。
電磁弁駆動回路５７は、駆動周波数指令信号Ｓ５６に基づいて、駆動電流Ｓ５７を生成する。電磁弁駆動回路５７は、駆動周波数指令信号Ｓ５６により指定される駆動周波数ｆと、別途指定される駆動電流値とに基づいて、パルス状の駆動電流（ＰＷＭ信号）を生成する。そして、電磁弁駆動回路５７は、生成した駆動電流Ｓ５７を、電磁弁２０に印加する。電磁弁２０のソレノイド３２に駆動電流Ｓ５７が供給されると、その駆動電流値に応じて電磁弁２０のスプール４２が移動する。これにより、自動変速機２へ供給されるオイルの量が制御される。
＜４．駆動周波数調整処理の流れ＞
続いて、上記の電磁弁制御装置５０において、駆動周波数を調整する処理の流れについて説明する。図４は、コントロールバルブ装置１の駆動開始時に行われる初動処理の流れを示したフローチャートである。図５および図６は、コントロールバルブ装置１の駆動中に繰り返し行われる定期処理の流れを示したフローチャートである。
本実施形態の電磁弁制御装置５０は、コントロールバルブ装置１の駆動開始時に、まず、図４の初動処理を行う。その後、電磁弁制御装置５０は、コントロールバルブ装置１の駆動中に、図５および図６の定期処理を、所定の間隔で繰り返し行う。定期処理の間隔は、例えば、２［ｍｓｅｃ］とすればよい。
図４に示すように、初動処理では、まず、電磁弁制御装置５０が、車内通信信号を受信する（ステップＳＴ１０１）。領域設定部５１は、当該車内通信信号から、車両の種類、自動変速機２の種類、およびエンジンの回転数を含む車両情報Ｃを取得する（ステップＳＴ１０２）。
次に、領域設定部５１は、車両情報Ｃに含まれる車両の種類および自動変速機２の種類を参照し、それらに適合する振動マップＭｖおよびヒステリシスマップＭｈを、マップ記憶部５１０から読み出す。そして、領域設定部５１は、マップ記憶部５１０から読み出した振動マップＭｖに基づいて、圧力データ範囲外領域Ｓ５１１を設定する（ステップＳＴ１０３）。圧力データ範囲外領域Ｓ５１１の設定の際には、第１圧力閾値ΔＰ１、第２圧力閾値ΔＰ２、および周期閾値Ｔ０が、それぞれ設定される。また、領域設定部５１は、マップ記憶部５１０から読み出したヒステリシスマップＭｈに基づいて、圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２を設定する（ステップＳＴ１０４）。圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２の設定の際には、ヒステリシス閾値Ｐｈ０が設定される。
設定された圧力データ範囲外領域Ｓ５１１は、領域設定部５１から振動判定部５３へ出力される。また、設定された圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２は、領域設定部５１からヒステリシス判定部５５へ出力される。
続いて、定期処理について説明する。図５に示すように、定期処理では、まず、コントロールバルブ装置１内のセンサ１５が、第２油路１２２におけるオイルの圧力値を検出する。そして、電磁弁制御装置５０が、センサ１５から圧力値Ｓ１５２を受信する（ステップＳＴ２０１）。
次に、電磁弁制御装置５０は、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰおよび変動周期Ｔを含む圧力データＳ５２を算出する。そして、当該圧力データＳ５２が、ステップＳＴ１０３において設定された圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれるか否かを判断する。具体的には、以下の処理を行う。
まず、圧力データ算出部５２は、ステップＳＴ２０１において受信した圧力値Ｓ１５２を解析して、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰを算出する（ステップＳＴ２０２）。このステップＳＴ２０２では、例えば、圧力値Ｓ１５２の微分値がゼロとなる時点間における圧力値Ｓ１５２の差分を、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰとすればよい。ただし、他の計算方法で、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰを差出してもよい。
続いて、振動判定部５３は、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが、予め設定された振動閾値ΔＰ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２０３）。ここで、振動閾値ΔＰ０は、第１圧力閾値ΔＰ１よりも小さい閾値であり、電磁弁制御装置５０内に、事前に設定される。変動幅ΔＰが振動閾値ΔＰ０以下の場合、油振はほとんど生じていない。このため、ΔＰ≦ΔＰ０の場合には（ステップＳＴ２０３においてＮｏ）、油振の有無に関する他の判断処理（ステップＳＴ２０４〜ＳＴ２０６）を省略して、図５中の分岐Ａへ進む。
一方、ΔＰ＞ΔＰ０の場合には（ステップＳＴ２０３においてＹｅｓ）、次に、圧力データ算出部５２が、ステップＳＴ２０１において受信した圧力値Ｓ１５２を解析して、圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔを算出する（ステップＳＴ２０４）。このステップＳＴ２０４では、例えば、圧力値Ｓ１５２の微分値がゼロとなる時点の時間間隔を、圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔとすればよい。ただし、他の計算方法で、圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔを差出してもよい。
続いて、振動判定部５３は、圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔが周期閾値Ｔ０よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ２０５）。圧力値Ｓ１５２の変動周期Ｔが周期閾値Ｔ０以上の場合は、オイルの圧力変化が緩やかであるため、当該油振による弊害が起きにくい。このため、Ｔ≧Ｔ０の場合には（ステップＳＴ２０５においてＮｏ）、圧力データＳ５２が圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれないと判断する。したがって、次のステップＳＴ２０６の処理を省略して、図５中の分岐Ａへ進む。
一方、Ｔ＜Ｔ０の場合には（ステップＳＴ２０５においてＹｅｓ）、次に、振動判定部５３が、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが第１圧力閾値ΔＰ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが第１圧力閾値ΔＰ１以下の場合は、油振の振幅が小さいため、当該油振による弊害が起きにくい。このため、ΔＰ≦ΔＰ１の場合には（ステップＳＴ２０６においてＮｏ）、圧力データＳ５２が圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれないと判断して、図５中の分岐Ａへ進む。
一方、ΔＰ＞ΔＰ１の場合には、油振の周期が短く、かつ、油振の振幅が大きいため、油振を抑制する必要があると判断する。すなわち、圧力データＳ５２が圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれると判断して、図５中の分岐Ｂへ進む。
図６に移る。分岐Ｂへ進んだ場合、振動判定部５３は、まず、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが、第２圧力閾値ΔＰ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２０７）。圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが、第２圧力閾値ΔＰ２よりも大きい場合、油振の振幅が大き過ぎるため、駆動周波数を多少大きくしても油振を抑制する効果が得られにくい。このため、ΔＰ＞ΔＰ２の場合には（ステップＳＴ２０７においてＹｅｓ）、油振が制御不能と判断する。この場合、振動判定部５３は、駆動周波数調整部５６に対して振動修正信号Ｓ５３を入力しない。すなわち、電磁弁制御装置５０は、現状の駆動周波数ｆを維持して、次回の定期処理を待つ。
一方、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが、第２圧力閾値ΔＰ２以下である場合、油振は制御可能である。このため、ΔＰ≦ΔＰ２の場合には（ステップＳＴ２０７においてＮｏ）、振動判定部５３は、駆動周波数調整部５６へ振動修正信号Ｓ５３を出力する。駆動周波数調整部５６は、振動修正信号Ｓ５３が入力されると、目標周波数ｆｏを現在の駆動周波数ｆよりも大きいｆｏ＝ｆ＋Δｆに変更する（ステップＳＴ２０８）。そして、ステップＳＴ２１２へと進む。なお、Δｆは、駆動周波数ｆの変更量として、予め電磁弁制御装置５０内に設定されている。
一方、分岐Ａへ進んだ場合は、次に、圧力ヒステリシス算出部５４が、ステップＳＴ２０１において受信した圧力値Ｓ１５２を解析して、圧力ヒステリシス量Ｐｈを算出する（ステップＳＴ２０９）。そして、ヒステリシス判定部５５は、圧力ヒステリシス量Ｐｈがヒステリシス閾値Ｐｈ０よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ２１０）。
圧力ヒステリシス量Ｐｈがヒステリシス閾値Ｐｈ０以下の場合は、オイルの圧力ヒステリシスによる弊害が起きにくい。このため、Ｐｈ≦Ｐｈ０の場合には（ステップＳＴ２１０においてＮｏ）、圧力ヒステリシス量Ｐｈが圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２に含まれないと判断する。この場合、ヒステリシス判定部５５は、駆動周波数調整部５６に対してヒステリシス修正信号Ｓ５５を入力しない。すなわち、電磁弁制御装置５０は、現状の駆動周波数ｆを維持して、次回の定期処理を待つ。
一方、Ｐｈ＞Ｐｈ０の場合には（ステップＳＴ２１０においてＹｅｓ）、オイルの圧力ヒステリシスを抑制する必要があると判断する。すなわち、圧力ヒステリシス量Ｐｈが圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２に含まれると判断する。この場合、ヒステリシス判定部５５は、駆動周波数調整部５６へヒステリシス修正信号Ｓ５５を出力する。駆動周波数調整部５６は、ヒステリシス修正信号Ｓ５５が入力されると、目標周波数ｆｏを現在の駆動周波数ｆよりも小さいｆｏ＝ｆ−Δｆに変更する（ステップＳＴ２１１）。
なお、本実施形態では、ステップＳＴ２０８における駆動周波数ｆの変更量Δｆと、ステップＳＴ２１１における駆動周波数ｆの変更量Δｆとを、同一の値としているが、ステップＳＴ２０８とステップＳＴ２１２とで、駆動周波数ｆの変更量を相違させてもよい。
続いて、駆動周波数調整部５６は、ステップＳＴ２０８またはステップＳＴ２１１で変更された目標周波数ｆｏが、所定の周波数上限値ｆ１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ２１２）。そして、ｆｏ＞ｆ１の場合（ステップＳＴ２１２においてＹｅｓ）、駆動周波数調整部５６は、周波数上限値ｆ１を新たな駆動周波数ｆとして設定し（ステップＳＴ２１３）、次回の定期処理を待つ。これにより、駆動周波数ｆが過度に高くなることを防止する。
一方、ｆｏ≦ｆ１の場合（ステップＳＴ２１２においてＮｏ）、駆動周波数調整部５６は、さらに、目標周波数ｆｏが、所定の周波数下限値ｆ２よりも小さいか否かを判断する（ステップＳＴ２１４）。そして、ｆｏ＜ｆ２の場合（ステップＳＴ２１４においてＹｅｓ）、駆動周波数調整部５６は、周波数下限値ｆ２を新たな駆動周波数ｆとして設定し（ステップＳＴ２１５）、次回の定期処理を待つ。これにより、駆動周波数ｆが過度に低くなることを防止する。
また、ｆｏ≧ｆ２の場合（ステップＳＴ２１４においてＮｏ）、駆動周波数調整部５６は、目標周波数ｆｏを新たな駆動周波数ｆとして設定し（ステップＳＴ２１６）、次回の定期処理を待つ。
以上の定期処理により設定された駆動周波数ｆに基づいて、駆動周波数調整部５６は、電磁弁駆動回路５７に駆動周波数指令信号Ｓ５６を出力する。そして、電磁弁駆動回路５７は、駆動周波数ｆを有するパルス状の駆動電流Ｓ５７を、電磁弁２０へ出力する。
このような定期処理を繰り返せば、制御対象となる自動変速機２の種類、車両の種類、エンジンの回転数などの環境条件に応じて、電磁弁２０の出力側における油振およびヒステリシスを、ともに許容範囲内に抑えることができる。
＜５．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
上記の実施形態では、ステップＳＴ２０３において、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰを振動閾値ΔＰ０と比較し、圧力値Ｓ１５２の変動幅ΔＰが十分小さい場合にステップＳＴ２０４〜ＳＴ２０６の処理を省略した。このようにすれば、電磁弁制御装置５０における処理の効率を向上させることができる。しかしながら、ステップＳＴ２０３の判断処理は、省略してもよい。ステップＳＴ２０３を省略した場合であっても、駆動周波数ｆの調整結果は、ステップＳＴ２０３を行った場合と同一となる。
また、上記の実施形態では、第１圧力閾値ΔＰ１、第２圧力閾値ΔＰ２、周期閾値Ｔ０、およびヒステリシス閾値Ｐｈ０を、いずれも初動処理において設定していた。しかしながら、これらの閾値は、定期処理において、油温情報やエンジンの回転数の変化を考慮しながら設定してもよい。
また、上記の実施形態では、圧力データＳ５２が圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれるか否かを判断した後に、圧力ヒステリシス量Ｐｈが圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２に含まれるか否かを判断していた。しかしながら、これらの順序は逆であってもよい。すなわち、圧力ヒステリシス量Ｐｈが圧力ヒステリシス量範囲外領域Ｓ５１２に含まれるか否かを判断した後に、圧力データＳ５２が圧力データ範囲外領域Ｓ５１１に含まれるか否かを判断してもよい。
また、電磁弁の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
本発明は、電磁弁制御装置、コントロールバルブ装置、および電磁弁制御方法に利用できる。
１ コントロールバルブ装置
２ 自動変速機
１１ バルブボディ
１２ 油路
１３ オイル導入口
１４ オイル受渡口
１５ センサ
２０ 電磁弁
２１ 本体部
２２ ノズル部
３１ ケーシング
３２ ソレノイド
３３ コア
３４ プランジャ
３５ ロッド
３６ 軸受
４１ スリーブ
４２ スプール
４３ スプリング
５０ 電磁弁制御装置
５１ 領域設定部
５２ 圧力データ算出部
５３ 振動判定部
５４ 圧力ヒステリシス算出部
５５ ヒステリシス判定部
５６ 駆動周波数調整部
５７ 電磁弁駆動回路
５１０ マップ記憶部
Ｃ 車両情報
Ｍｈ ヒステリシスマップ
Ｍｖ 振動マップ
Ｐｈ 圧力ヒステリシス量
Ｐｈ０ ヒステリシス閾値
Ｔ 変動周期
Ｔ０ 周期閾値
ｆ 駆動周波数
ｆ１ 周波数上限値
ｆ２ 周波数下限値
ｆｏ 目標周波数
ΔＰ 変動幅
ΔＰ０ 振動閾値
ΔＰ１ 第１圧力閾値
ΔＰ２ 第２圧力閾値
Ｓ５２ 圧力データ
Ｓ５３ 振動修正信号
Ｓ５５ ヒステリシス修正信号
Ｓ５６ 駆動周波数指令信号
Ｓ５７ 駆動電流
Ｓ１５１ 油温情報
Ｓ１５２ 圧力値
Ｓ５１１ 圧力データ範囲外領域
Ｓ５１２ 圧力ヒステリシス量範囲外領域

Claims (10)

  1. オイルの流路の入力側と出力側との間に介挿される電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、
    指定された駆動電流値および駆動周波数に基づいて、前記電磁弁にパルス状の駆動電流を印加する電磁弁駆動回路と、
    前記電磁弁の出力側における前記オイルの圧力値から、圧力変動幅および圧力変動周期を含む圧力データを算出する圧力データ算出部と、
    前記駆動電流値の上昇時における前記圧力値と下降時における前記圧力値との差を、圧力ヒステリシス量として算出する、圧力ヒステリシス算出部と、
    前記圧力データが、第１の所定範囲から外れた圧力データ範囲外領域に含まれるか否かを判断する振動判定部と、
    前記圧力ヒステリシス量が、第２の所定範囲から外れた圧力ヒステリシス量範囲外領域に含まれるか否かを判断するヒステリシス判定部と、
    前記振動判定部および前記ヒステリシス判定部の判断結果に基づいて、前記駆動周波数を調整する駆動周波数調整部と
    を有する、電磁弁制御装置。
  2. 請求項１に記載の電磁弁制御装置であって、
    前記振動判定部は、前記圧力変動幅が予め設定された第１圧力閾値よりも大きく、かつ、前記圧力変動周期が予め設定された周期閾値よりも小さい場合に、前記圧力データが前記圧力データ範囲外領域に含まれると判断する、電磁弁制御装置。
  3. 請求項２に記載の電磁弁制御装置であって、
    前記振動判定部は、前記圧力変動幅が前記第１圧力閾値よりも大きい第２圧力閾値よりもさらに大きい場合に、制御不能と判断し、
    前記振動判定部が制御不能と判断した場合、前記駆動周波数調整部は前記駆動周波数を維持する、電磁弁制御装置。
  4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁弁制御装置であって、
    前記駆動周波数調整部は、
    前記振動判定部において、前記圧力データが前記圧力データ範囲外領域に含まれると判断された場合、目標周波数を現在の前記駆動周波数よりも大きい周波数に変更し、
    前記ヒステリシス判定部において、前記圧力ヒステリシス量が前記圧力ヒステリシス量範囲外領域に含まれると判断された場合、前記目標周波数を現在の前記駆動周波数よりも小さい周波数に変更する、電磁弁制御装置。
  5. 請求項４に記載の電磁弁制御装置であって、
    前記駆動周波数調整部は、
    変更後の前記目標周波数が所定の周波数下限値以上かつ所定の周波数上限値以下である場合、前記目標周波数を前記駆動周波数とし、
    変更後の前記目標周波数が前記周波数下限値よりも低い場合、前記周波数下限値を前記駆動周波数とし、
    変更後の前記目標周波数が前記周波数上限値よりも高い場合、前記周波数上限値を前記駆動周波数とする、電磁弁制御装置。
  6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電磁弁制御装置であって、
    外部から入力される情報に基づいて、前記圧力データ範囲外領域および前記圧力ヒステリシス量範囲外領域を設定する、領域設定部
    をさらに有する、電磁弁制御装置。
  7. 自動変速機に駆動用のオイルを供給するコントロールバルブ装置であって、
    内部に油路を有するバルブボディと、
    前記油路に介挿される電磁弁と、
    前記電磁弁を制御する、請求項６に記載の電磁弁制御装置と、
    前記電磁弁の出力側において前記油路内のオイルの圧力を計測するセンサと、
    を有する、コントロールバルブ装置。
  8. 請求項７に記載のコントロールバルブ装置であって、
    前記領域設定部には、前記自動変速機が搭載される車両の情報が入力され、
    前記領域設定部は、前記車両の情報に基づいて、前記圧力データ範囲外領域および前記圧力ヒステリシス量範囲外領域を設定する、コントロールバルブ装置。
  9. 請求項８に記載のコントロールバルブ装置であって、
    前記領域設定部には、前記車両のエンジン回転数と前記オイルの温度を示す油温情報とが入力され、
    前記領域設定部は、前記エンジン回転数および前記油温情報に基づいて、前記圧力データ範囲外領域および前記圧力ヒステリシス量範囲外領域を設定する、コントロールバルブ装置。
  10. オイルの流路の入力側と出力側との間に介挿される電磁弁に、パルス状の駆動電流を印加することにより、前記電磁弁を制御する電磁弁制御方法であって、
    ａ）前記電磁弁の出力側における前記オイルの圧力値を検出する、圧力検出工程と、
    ｂ）前記工程ａ）の後で、前記圧力値から、圧力変動幅および圧力変動周期を含む圧力データを算出する、圧力データ算出工程と、
    ｃ）前記工程ｂ）の後で、前記圧力データが、第１の所定範囲から外れた圧力データ範囲外領域に含まれるか否かを判断する、振動判定工程と、
    ｄ）前記工程ａ）の後で、前記電磁弁に印加される駆動電流値の上昇時における前記圧力値と下降時における前記圧力値との差を、圧力ヒステリシス量として算出する、圧力ヒステリシス算出工程と、
    ｅ）前記工程ｄ）の後で、前記圧力ヒステリシス量が、第２の所定範囲から外れた圧力ヒステリシス量範囲外領域に含まれるか否かを判断する、ヒステリシス判定工程と、
    ｆ）前記工程ｃ）および前記工程ｅ）の判断結果に基づいて、前記駆動電流の駆動周波数を調整する、駆動周波数調整工程と
    を有する、電磁弁制御方法。
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