用于螺線管的電流控制裝置以及用于控制螺線管的電流的方法
【專利摘要】電流控制裝置設(shè)定螺線管的目標(biāo)電流值（It），并基于目標(biāo)電流值（It）設(shè)定PWM信號（Spwm）的占空比（Rd），該P(yáng)WM信號（Spwm）被輸出到螺線管的驅(qū)動電路。目標(biāo)電流值（It）是在高頻振動周期（Td）中周期性變化的值，所述高頻振動周期（Td）長于PWM信號（Spwm）的PWM周期（Tpwm）。目標(biāo)電流值（It）的設(shè)定周期（T1）和占空比（Rd）的設(shè)定周期（T2）短于高頻振動周期（Td）。與設(shè)定高頻振動周期中的占空比的配置相比，從基本電流值（Ib）發(fā)生變化的時刻到更新占空比（Rd）的時刻的時間段被縮短。提高了螺線管的可動鐵芯的操作響應(yīng)性。
【專利說明】用于螺線管的電流控制裝置以及用于控制螺線管的電流的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容涉及用于控制螺線管的電流的電流控制裝置、存儲用于控制螺線管的電流的程序的存儲介質(zhì)、以及用于控制螺線管的電流的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如,螺線管通常用于氣缸的致動器，電磁閥(electromagnetic valve)等。例如，JP10-19156A公開了一種電流控制裝置，其通過脈寬調(diào)制(PWM)信號控制電磁閥的螺線管的激勵電流。
[0003]在JP10-19156A中，激勵電流在高頻振動(dither)周期(其長度數(shù)倍于PWM信號的脈沖周期)中周期性變化，從而使電磁閥的線軸產(chǎn)生小振蕩，由此來減少由線軸的靜摩擦所引起的滯后特性的出現(xiàn)。
[0004]在JP10-19156A中，根據(jù)每一高頻振動周期來設(shè)定用于產(chǎn)生作為目標(biāo)的激勵電流的PWM信號的占空比。因此，如果目標(biāo)在高頻振動周期期間發(fā)生變化，該變化將在經(jīng)過下一高頻振動周期時反映在PWM信號的占空比上。即，PWM信號占空比的更新從目標(biāo)發(fā)生變化的時刻延遲。因此，由螺線管驅(qū)動的可動鐵芯的操作響應(yīng)性很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開內(nèi)容的一個目的是提供電流控制裝置，其能夠提高由螺線管驅(qū)動的可動鐵芯的操作響應(yīng)性。本公開內(nèi)容的另一目的是提供一種程序存儲介質(zhì)和用于控制螺線管的電流的方法，以提高由螺線管驅(qū)動的可動鐵芯的操作響應(yīng)性。
[0006]根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，電流控制裝置涉及用于控制螺線管的激勵電流的裝置。電流控制裝置包括目標(biāo)設(shè)定部、占空比設(shè)定部以及信號產(chǎn)生部。目標(biāo)設(shè)定部設(shè)定激勵電流的目標(biāo)電流值。占空比設(shè)定部基于目標(biāo)電流值設(shè)定被提供到所述螺線管的驅(qū)動電路的脈寬調(diào)制信號的占空比。信號產(chǎn)生部產(chǎn)生PWM信號。目標(biāo)電流值是在高頻振動周期中周期性變化的值，所述高頻振動周期長于PWM信號的脈沖周期。目標(biāo)設(shè)定部設(shè)定目標(biāo)電流值的周期稱為第一設(shè)定周期，而占空比設(shè)定部設(shè)定占空比的周期稱為第二設(shè)定周期。第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期短于高頻振動周期。
[0007]在電流控制裝置中，與設(shè)定每一高頻振動周期中的占空比的配置相比，從目標(biāo)電流值發(fā)生變化的時刻到更新PWM信號的占空比的時刻的時間段被縮短。因此，提高了螺線管的可動鐵芯的操作響應(yīng)性。
[0008]例如，第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期可等于或短于PWM周期。在這樣的情況下，進(jìn)一步提高了螺線管的可動鐵芯的操作響應(yīng)性。
[0009]根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，一種非臨時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括由計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于控制螺線管的激勵電流的指令，所述指令用于執(zhí)行:在第一設(shè)定周期中設(shè)定激勵電流的目標(biāo)電流值；基于目標(biāo)電流值在第二設(shè)定周期中設(shè)定脈寬調(diào)制(PWM)信號的占空比，所述脈寬調(diào)制(PWM)信號被提供到螺線管的驅(qū)動電路；以及產(chǎn)生P麗信號。目標(biāo)電流值是在高頻振動周期中周期性變化的值，所述高頻振動周期長于PWM周期，所述PWM周期是PWM信號的脈沖周期。第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期短于高頻振動周期。
[0010]根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，一種用于控制螺線管的激勵電流的方法包括:在第一設(shè)定周期中設(shè)定激勵電流的目標(biāo)電流值；基于目標(biāo)電流值在第二設(shè)定周期中設(shè)定脈寬調(diào)制(PWM)信號的占空比，所述脈寬調(diào)制(PWM)信號被提供到螺線管的驅(qū)動電路；以及產(chǎn)生PWM信號。目標(biāo)電流值是在高頻振動周期中周期性變化的值，所述高頻振動周期長于PWM周期，所述PWM周期是PWM信號的脈沖周期。第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期短于高頻振動周期。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]根據(jù)參考附圖所做出的以下詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容的以上和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，在附圖中由相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分，并且在附圖中:
[0012]圖1是示出應(yīng)用根據(jù)本公開內(nèi)容第一實(shí)施例的電流控制裝置的自動變速器和電子控制單元的框圖；
[0013]圖2是示出圖1所示的電子控制單元的框圖；
[0014]圖3是示出圖2所示的電子控制單元的占空比設(shè)定部的框圖；
[0015]圖4是示出圖2所示的電子控制單元的目標(biāo)設(shè)定部的框圖；
[0016]圖5是示出圖2所示的電流控制裝置的控制操作的流程圖；
[0017]圖6是示出圖1所示的線性電磁閥(linear solenoid valve)的激勵電流的變化的不例的時序圖；
[0018]圖7是示出圖1所示的線性電磁閥的輸出油壓的變化的示例的時序圖；
[0019]圖8是示出根據(jù)第一實(shí)施例和相對第一實(shí)施例的比較示例的高頻振動振幅與滯后的關(guān)系以及高頻振動振幅與輸出油壓的脈動振幅之間的關(guān)系的曲線圖；
[0020]圖9是示出應(yīng)用根據(jù)本公開內(nèi)容第二實(shí)施例的電流控制裝置的自動變速器和電子控制單元的框圖；
[0021]圖10是示出圖9所示的電子控制單元的目標(biāo)設(shè)定部的框圖；
[0022]圖11是示出圖9所示的電流控制裝置的控制操作的流程圖；
[0023]圖12是示出電流控制裝置的繼圖11所示的控制操作之后的控制操作的流程圖；
[0024]圖13是示出根據(jù)第二實(shí)施例的在預(yù)定操作狀態(tài)下高頻振動頻率與輸出油壓的頻率之間的關(guān)系以及高頻振動頻率與輸出油壓的脈動振幅之間的關(guān)系的曲線圖；
[0025]圖14是示出在圖13中高頻振動頻率為90[Hz]時激勵電流的變化和輸出油壓的變化的時序圖；以及
[0026]圖15是示出在圖13中高頻振動頻率為100[Hz]時激勵電流的變化和輸出油壓的變化的時序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下文將參考附圖來描述本公開內(nèi)容的實(shí)施例。在整個實(shí)施例中，利用相同的附圖標(biāo)記來表示相同部分，并且將不再重復(fù)其描述。
[0028](第一實(shí)施例)[0029]圖1示出了應(yīng)用根據(jù)本公開內(nèi)容第一實(shí)施例的電流控制裝置的電子控制單元。例如，電子控制單元80適于控制車輛的自動變速器90的齒輪比。自動變速器90包括傳動裝置92和液壓回路93。傳動裝置92包括多個液壓致動器，其包括離合器91。液壓回路93調(diào)節(jié)供應(yīng)到每個液壓致動器的液壓油的壓力。
[0030]電流控制裝置10控制線性電磁閥(linear solenoid valve)94的螺線管95的激勵電流，由此控制供應(yīng)到離合器91的液壓油的壓力。線性電磁閥94是線軸式電磁閥，其包括套筒941和線軸942。套筒941具有多個端口。線軸942具有含梯級的軸形狀，以接通和關(guān)斷套筒941內(nèi)的每個端口的連通。在軸向方向上利用設(shè)置在螺線管95內(nèi)部的可動鐵芯可移動線軸942。
[0031]下文將參照圖2來描述電子控制單元80的結(jié)構(gòu)。電子控制單元80包括電流控制裝置10和驅(qū)動電路50。
[0032]由包括CPU，RAM, ROM之類的微計(jì)算機(jī)來提供電流控制裝置10。電流控制裝置10基于來自各種傳感器(諸如輸入轉(zhuǎn)速傳感器81、發(fā)動機(jī)速度傳感器82、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳感器83以及油溫傳感器84)的檢測信號，通過執(zhí)行根據(jù)程序的處理來操作驅(qū)動電路50。電流控制裝置10通過輸入電路(未示出)接收來自傳感器的檢測信號。
[0033]電流控制裝置10包括目標(biāo)設(shè)定部20、占空比設(shè)定部30、以及PWM信號產(chǎn)生部40。目標(biāo)設(shè)定部20設(shè)定目標(biāo)電流值It，其是螺線管95的激勵電流的目標(biāo)值。占空比設(shè)定部30基于目標(biāo)電流值It設(shè)定輸出到驅(qū)動電路50的PWM信號Spwm的占空比Rd。PWM信號產(chǎn)生部40產(chǎn)生PWM信號Spwm，并將PWM信號Spwm輸出到驅(qū)動電路50。目標(biāo)電流值It是在長于PWM周期Tpwm的高頻振動周期Td中周期性變化的值。PWM周期Tpwm是PWM信號Spwm的脈沖周期。在本實(shí)施例中，高頻振動周期Td的長度是PWM周期Tpwm的長度的10倍。
[0034]驅(qū)動電路50包括晶體管51、二極管52以及電流檢測部54。晶體管51串聯(lián)連接至螺線管95。晶體管51用作切換元件。二極管52串聯(lián)連接至晶體管51，并且并聯(lián)連接至螺線管95。二極管52用作續(xù)流元件。電流檢測部54串聯(lián)連接至螺線管95。晶體管51根據(jù)從電流控制裝置10輸出的PWM信號Spwm重復(fù)其導(dǎo)通和截止操作，以在螺線管95和電源53之間連接或斷開。在這種情況下，在螺線管95中流動的激勵電流在高頻振動周期Td中周期性變化。因此，線軸942 (其與設(shè)置在螺線管95內(nèi)的可動鐵芯一體化)根據(jù)激勵電流的周期性變化產(chǎn)生小的振蕩。當(dāng)晶體管51截止時，螺線管95的續(xù)流電流通過二極管52流入地GND中。
[0035]電流檢測部54檢測螺線管95的實(shí)際激勵電流。電流檢測部54產(chǎn)生與所檢測的激勵電流相對應(yīng)的激勵電流信號Si，并將其提供給電流控制裝置10。在本實(shí)施例中，例如，電流檢測部54包括電阻器、放大器、過濾器以及轉(zhuǎn)換器。電阻器串聯(lián)連接至螺線管95。放大器將在電阻器相對端處產(chǎn)生且與激勵電流成比例的電壓放大。濾波器去除來自放大電壓的噪聲。轉(zhuǎn)換器將濾波器的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。激勵電流信號Si用于反饋控制，這將在稍后描述。
[0036]接下來，將參照圖3來詳細(xì)描述占空比設(shè)定部30的結(jié)構(gòu)。占空比設(shè)定部30包括PWM平均計(jì)算部31、減法部32、反饋控制部33、前饋控制部34以及加法部35。
[0037]PWM平均計(jì)算部31計(jì)算PWM平均電流值IaveI，其是螺線管95的激勵電流在一個PWM周期中的平均值。減法部32計(jì)算在目標(biāo)電流值It與PWM平均電流值Iavel之間的偏差ΛΙ1。反饋控制部33基于偏差Λ Il來計(jì)算反饋項(xiàng)Rd_fb。前饋控制部34基于目標(biāo)電流值It來計(jì)算前饋項(xiàng)Rd_ff。加法部35將前饋項(xiàng)Rd_ff和反饋項(xiàng)Rd_fb相加以獲得占空比Rd。占空比設(shè)定部30是控制系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)占空比Rd的調(diào)節(jié)部，從而使目標(biāo)電流值It與PWM平均電流值Iavel —致。
[0038]接下來，將參照圖4來詳細(xì)描述目標(biāo)設(shè)定部20的結(jié)構(gòu)。目標(biāo)設(shè)定部20包括基本設(shè)定部21、高頻振動平均計(jì)算部22、減法部23、校正部24、高頻振動設(shè)定部25和加法部26。
[0039]基本設(shè)定部21基于由各種傳感器檢測的車輛的操作狀態(tài)來計(jì)算所需的油壓值，并且設(shè)定與所需的油壓值相對應(yīng)的基本電流值lb。所需油壓值是線性電磁閥94的輸出油壓的所需值。線性電磁閥94的輸出油壓具有所需油壓值的狀態(tài)對應(yīng)于螺線管所期望的操作狀態(tài)。
[0040]高頻振動平均計(jì)算部22計(jì)算高頻振動平均電流值Iave2，其是螺線管95的激勵電流在一個高頻振動周期Td中的平均值。減法部23計(jì)算基本電流值Ib與高頻振動平均電流值Iave2之間偏差Λ 12。校正部24基于偏差Λ 12來校正基本電流值lb。在本實(shí)施例中，執(zhí)行由PI控制的校正。
[0041 ] 高頻振動設(shè)定部25設(shè)定在高頻振動周期Td中周期性變化的高頻振動電流值Id。高頻振動電流值Id是目標(biāo)電流值It的振蕩成分，以產(chǎn)生線性電磁閥94的線軸的小振蕩。在本實(shí)施例中，高頻振動振幅Ad (其是高頻振動電流值Id的振幅)根據(jù)液壓回路93的油溫Toil來設(shè)定。油溫Toil對應(yīng)于螺線管的環(huán)境溫度的相關(guān)值。加法部26對應(yīng)于目標(biāo)計(jì)算部。加法部26通過將基本電流值Ib和高頻振動電流值Id相加來計(jì)算目標(biāo)電流值It。
[0042]在本實(shí)施例中，目標(biāo)設(shè)定部20設(shè)定目標(biāo)電流值It的周期稱為第一設(shè)定周期Tl。占空比設(shè)定部30設(shè)定占空比Rd的周期稱為第二設(shè)定周期T2。第一設(shè)定周期Tl的長度和第二設(shè)定周期T2的長度等于PWM周期Tpwm的長度。即，每當(dāng)經(jīng)過PWM周期Tpwm，即在每一PWM周期Tpwm中，就設(shè)定目標(biāo)電流值It和占空比Rd。例如，在經(jīng)過一個高頻振動周期Td期間，目標(biāo)電流值It和占空比Rd更新十次。
[0043]接下來，將參照圖5來詳細(xì)描述電流控制裝置10的控制過程。圖5所示的一系列例程在車輛的主開關(guān)接通之后且直到車輛的主開關(guān)關(guān)閉為止，以預(yù)定時間間隔重復(fù)執(zhí)行。在本實(shí)施例中，該預(yù)定時間間隔與PWM周期Tpwm —致。當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行該例程時，重置計(jì)數(shù)器。在下文描述的處理中所使用的各種參數(shù)根據(jù)需要存儲在諸如RAM的存儲器中，并根據(jù)需要進(jìn)行更新。
[0044]當(dāng)圖5的例程開始時，在SlOl中，計(jì)數(shù)器遞增。即，計(jì)數(shù)值C增加I。
[0045]接下來，在S102中，基于由各種傳感器檢測的車輛的操作狀態(tài)來計(jì)算線性電磁閥94的所需油壓，并且設(shè)定與該所需油壓值相對應(yīng)的基本電流值lb。
[0046]在S103中，確定計(jì)數(shù)值C是否為10。當(dāng)確定出計(jì)數(shù)值C為10時(S103:是)，該處理行進(jìn)到S104。當(dāng)確定出計(jì)數(shù)值C不為10時(S103:否)，該處理行進(jìn)到S108。
[0047]在S104中，計(jì)算高頻振動平均電流值Iave2，其是螺線管95的激勵電流在一個高頻振動周期Td中的平均值。
[0048]在S105中，計(jì)算基本電流值Ib與高頻振動平均電流值Iave2之間的偏差Λ 12。
[0049]在S106中，基于由PI控制的偏差Λ 12來校正基本電流值lb。
[0050]在S107中，重置計(jì)數(shù)器。即，將計(jì)數(shù)值C設(shè)定為O。在S107之后，該處理行進(jìn)到S108。
[0051]在S108中，設(shè)定高頻振動電流值Id，其在高頻振動周期Td中周期性變化。根據(jù)液壓回路93的油溫Toil設(shè)定高頻振動振幅AcL
[0052]在S109中，通過將基本電流值Ib和高頻振動電流值Id相加來計(jì)算目標(biāo)電流值It0
[0053]在SllO中，計(jì)算PWM平均電流值Iavel，其為螺線管95的激勵電流在一個PWM周期Tpwm中的平均值。
[0054]在Slll中，計(jì)算目標(biāo)電流值It與PWM平均電流值Iavel之間的偏差ΛΙ1。
[0055]在SI 12中，基于偏差Λ Il來計(jì)算反饋項(xiàng)Rd_fb。
[0056]在SI 13中,基于目標(biāo)電流值It來計(jì)算前饋項(xiàng)Rd_ff。
[0057]在SI 14中，通過將前饋項(xiàng)Rd_ff和反饋項(xiàng)Rd_fb相加來計(jì)算占空比Rd。
[0058]在S115中，產(chǎn)生與占空比Rd相對應(yīng)的PWM信號Spwm，并輸出到驅(qū)動電路50。在S115之后，該處理結(jié)束圖5所示的例程。
[0059]圖6示出當(dāng)基本電流值Ib從第一預(yù)定電流值Ib (I)變化到第二預(yù)定電流值Ib
(2)時激勵電流I隨時間的變化。當(dāng)基本電流值Ib為相對較小的第一預(yù)定電流值Ib (I)時，激勵電流I在PWM周期Tpwm內(nèi)的波動非常小，并且未有助于線性電磁閥94的線軸的小振蕩。
[0060]激勵電流I在高頻振動周期Td內(nèi)的波動造成線性電磁閥94的線軸的小振蕩，并減少由線軸的靜摩擦導(dǎo)致的滯后特性的出現(xiàn)。在本實(shí)施例中，以高頻振動電流值Id在高頻振動周期Td的半個周期中重復(fù)小值和大值的方式來改變高頻振動電流值Id。
[0061]第一設(shè)定周期Tl的長度和第二設(shè)定周期T2的長度等于PWM周期Tpwm的長度。即，每當(dāng)經(jīng)過一個PWM周期Tpwm，就設(shè)定目標(biāo)電流值It和占空比Rd。因此，當(dāng)基本電流值Ib在時刻tl從第一預(yù)定電流值Ib (I)改變?yōu)榈诙A(yù)定電流值Ib (2)時，在PWM周期Tpwm內(nèi)更新目標(biāo)電流值It和占空比Rd，并因此激勵電流I迅速改變。
[0062]類似于基本電流Ib處于第一預(yù)定電流值Ib (I)的情況，當(dāng)基本電流值Ib處于第二預(yù)定電流值Ib (2)時，激勵電流I在高頻振動周期Td內(nèi)的波動使線性電磁閥94的線軸產(chǎn)生小振蕩,并減少由線軸的靜摩擦導(dǎo)致的滯后特性的出現(xiàn)。
[0063]圖7示出當(dāng)線性電磁閥94的輸出油壓在某個操作狀態(tài)下從103[kPa]變化到120 [kPa]時線性電磁閥94的輸出油壓隨時間的變化。在圖7中，實(shí)線表示本實(shí)施例的輸出油壓的變化。在圖7中，單點(diǎn)劃線表示比較示例的輸出油壓的變化，在該比較示例中，激勵電流在高頻振動周期Td中未周期性變化。
[0064]如圖7所示，在本實(shí)施例中，與比較示例相比，浪費(fèi)時間縮短32.3 [ms]。此外，響應(yīng)時間以63.2%縮短420 [ms]。
[0065]圖8是示出本實(shí)施例和比較示例的線性電磁閥94的輸出油壓的脈動的滯后[kPa]和振幅[kPa]的曲線圖。在圖8中，實(shí)線表不本實(shí)施例的聞頻振動振幅與滯后之間的關(guān)系，而虛線表示本實(shí)施例的高頻振動振幅與脈動振幅之間的關(guān)系。此外，單點(diǎn)劃線表示比較示例的滯后，而雙點(diǎn)化線表示比較示例的脈動振幅。
[0066]在本實(shí)施例中，在相同脈動振幅的狀況下，滯后從比較示例的滯后減小30%。
[0067]在根據(jù)第一實(shí)施例的電流控制裝置10中，如上述，在每一 PWM周期Tpwm中設(shè)定目標(biāo)電流值It和占空比Rd。因此，與在每個高頻振動周期中設(shè)定占空比的傳統(tǒng)裝置相比，從基本電流值Ib改變的時刻到PWM信號Spwm的占空比Rd更新的時刻的時間段(更新時段)被縮短。
[0068]在PWM周期為I [ms]且高頻振動周期為10[ms]的情況下，更新時段最多縮短9[ms]。因此，螺線管95的可動鐵芯的操作響應(yīng)性，即，線性電磁閥94的輸出油壓的響應(yīng)性提聞了。
[0069]在第一實(shí)施例中，目標(biāo)設(shè)定部20的高頻振動設(shè)定部25根據(jù)油壓回路93的油溫Toil設(shè)定高頻振動振幅AcL因此，可根據(jù)油溫Toil來合適地設(shè)定高頻振動振幅AcL
[0070](第二實(shí)施例)
[0071]將參照圖9至15來描述根據(jù)本公開內(nèi)容第二實(shí)施例的電流控制裝置。
[0072]在通過控制螺線管95的激勵電流來調(diào)節(jié)連接至自動變速器90的離合器91的線性電磁閥94的輸出油壓的系統(tǒng)中，存在以下?lián)?，即，線性電磁閥94的輸出油壓取決于諸如油壓回路93的油溫Toil和自動變速器90的旋轉(zhuǎn)速度的操作狀態(tài)而發(fā)生脈動。因此，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，在線性電磁閥94與離合器91之間使用阻尼器，以便減小線性電磁閥94的輸出油壓的脈動。然而，在這樣的結(jié)構(gòu)中，增大了自動變速器的尺寸，并增大了成本。
[0073]在第二實(shí)施例中，圖9所示的電流控制裝置60具有減小線性電磁閥94的輸出油壓的脈動的功能。
[0074]具體來說，如圖10所示，電流控制裝置60具有目標(biāo)設(shè)定部61。目標(biāo)設(shè)定部61包括脈動確定部62和設(shè)定改變部63。脈動確定部62基于激勵電流信號Si在螺線管95的實(shí)際激勵電流的振幅Ai等于或小于預(yù)定值A(chǔ)l時確定出線性電磁閥94的輸出油壓發(fā)生脈動。
[0075]在本實(shí)施例中，激勵電流的振幅Ai是在最新一個高頻振動周期中實(shí)際激勵電流的最大值與最小值之間的差。預(yù)定值A(chǔ)l是根據(jù)基本電流值Ib和操作狀態(tài)所確定的值。預(yù)定值A(chǔ)l通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先計(jì)算，并設(shè)置在映射中。
[0076]當(dāng)脈動確定部62確定出線性電磁閥94的輸出油壓發(fā)生脈動時，設(shè)定改變部63改變由高頻振動設(shè)定部25設(shè)定的高頻振動電流值Id的高頻振動周期Td。在本實(shí)施例中，在輸出油壓發(fā)生脈動的情況下,設(shè)定改變部63縮短高頻振動周期Td預(yù)定時間。當(dāng)縮短高頻振動周期Td時，增大高頻振動頻率，其是高頻振動電流值Id的頻率。即，高頻振動周期Td的縮短相當(dāng)于高頻振動頻率的增大。在這種情況下，根據(jù)操作狀態(tài)確定預(yù)定時間。預(yù)定時間通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先計(jì)算并被映射，作為減少線性電磁閥94的輸出油壓的脈動的值。
[0077]接下來，將參照圖11和12來描述由電流控制裝置60執(zhí)行的控制過程。
[0078]電流控制裝置60執(zhí)行從圖11的SlOl到圖12的S108的處理。在圖12的S108之后，該處理行進(jìn)到圖12的S201。
[0079]在S201中，螺線管95的實(shí)際激勵電流的振幅Ai，S卩，在最新一個高頻振動周期Td中實(shí)際激勵電流的最大值和最小值之間的差被計(jì)算。在S201之后，該處理行進(jìn)到S202。
[0080]在S202中，確定激勵電流的振幅Ai是否等于或小于預(yù)定值A(chǔ)l。當(dāng)確定出激勵電流的振幅Ai等于或小于預(yù)定值A(chǔ)l時(S202:是)，該處理行進(jìn)到S203。當(dāng)確定出激勵電流的振幅Ai大于預(yù)定值A(chǔ)l時(S202:否)，該處理行進(jìn)到S109。
[0081]在步驟S203中，在S108中設(shè)定的高頻振動電流值Id發(fā)生改變，從而以預(yù)定時間縮短高頻振動周期Td。在S203之后，該處理行進(jìn)到S109。
[0082]在圖13中，實(shí)線表示在某個操作狀態(tài)下高頻振動頻率與輸出油壓的頻率之間的關(guān)系，而單點(diǎn)劃線表示高頻振動頻率與輸出油壓的脈動振幅之間的關(guān)系。當(dāng)高頻振動頻率等于或小于150[Hz]時，輸出油壓的頻率隨高頻振動頻率的增大而增大。在高頻振動頻率超過160[Hz]時，輸出油壓的頻率停留到預(yù)定值。
[0083]當(dāng)高頻振動頻率等于或小于90[Hz]時,輸出油壓的脈動振幅相對較高。當(dāng)高頻振動頻率等于或大于100[Hz]時，輸出油壓的脈動振幅很低。高頻振動頻率等于或小于90[Hz]的區(qū)域稱為振蕩區(qū)域。高頻振動頻率等于或大于100[Hz]的區(qū)域稱為脈動減小區(qū)域。針對每個操作狀態(tài)，通過實(shí)驗(yàn)將由設(shè)定改變部63使用的預(yù)定時間預(yù)先確定為一值，從而使高頻振動頻率從振蕩區(qū)域改變?yōu)槊}動減小區(qū)域。
[0084]圖14示出當(dāng)高頻振動頻率為圖13中的90 [Hz]時激勵電流隨時間的變化以及輸出油壓隨時間的變化。圖15示出當(dāng)高頻振動頻率為圖13中的100[Hz]時激勵電流隨時間的變化以及輸出油壓隨時間的變化。
[0085]如圖14所示，當(dāng)輸出油壓的脈動振幅相對較大時，激勵電流的振幅Ai (I)相對很小。另一方面，如圖15所示，當(dāng)輸出油壓的脈動振幅相對較小時，激勵電流的振幅Ai (2)相對較大。
[0086]針對每一基本電流值Ib和操作狀態(tài)，通過實(shí)驗(yàn)將由脈動確定部62使用的預(yù)定值A(chǔ)l預(yù)先確定為一值，該值大于振幅Ai (I)且小于振幅Ai (2)。
[0087]在第二實(shí)施例中，如上述，電流控制裝置60包括目標(biāo)設(shè)定部61。在目標(biāo)設(shè)定部61中，脈動確定部62確定線性電磁閥94的輸出油壓是否發(fā)生脈動。當(dāng)脈動確定部62確定出線性電磁閥94的輸出油壓發(fā)生脈動時，設(shè)定改變部63改變高頻振動電流值Id的高頻振動周期Td，從而縮短高頻振動周期Td預(yù)定時間。因此，高頻振動頻率從振蕩區(qū)域改變到脈動減小區(qū)域，并因此可減小線性電磁閥94的輸出油壓的脈動。
[0088](其它實(shí)施例)
[0089]可將高頻振動周期的長度設(shè)定為數(shù)倍于PWM周期的長度。即，高頻振動周期至少長于PWM周期。
[0090]高頻振動設(shè)定部可根據(jù)油壓回路的油溫來設(shè)定高頻振動周期?？商鎿Q地,高頻振動設(shè)定部可根據(jù)液壓回路的油溫來設(shè)定高頻振動振幅和高頻振動周期。
[0091]第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期可長于PWM周期。然而，第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期短于高頻振動周期。例如，當(dāng)將高頻振動周期的長度設(shè)定為十倍于PWM周期的長度時，可將第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期的長度設(shè)定為兩倍于PWM周期的長度，或可設(shè)定為短于高頻振動周期的任何長度。
[0092]例如，第一設(shè)定周期和第二設(shè)定周期可等于或短于PWM周期。在這樣的情況下，提高了螺線管的可動鐵芯的操作響應(yīng)性。
[0093]第二設(shè)定周期的長度可不同于第一設(shè)定周期的長度。
[0094]在上述實(shí)施例中，改變高頻振動電流值，以在每半個高頻振動周期中重復(fù)大值和小值?？商鎿Q地，可改變高頻振動電流值以重復(fù)三個或更多的值。例如，可以以從中間值、最大值、中間值、最小值以及中間值的方式來改變高頻振動電流值，以在每1/4的高頻振動周期中重復(fù)三個不同值。[0095]螺線管的環(huán)境溫度的相關(guān)值可不限于液壓回路的油溫。螺線管的環(huán)境溫度的相關(guān)值可以是任何其它參數(shù)，諸如外部空氣溫度。
[0096]在第二實(shí)施例中，激勵電流的振幅Ai是在最新的一個高頻振動周期中實(shí)際激勵電流的最大值與最小值之間的差。作為另一示例，激勵電流的振幅Ai可以是在最新的一個高頻振動周期中實(shí)際激勵電流的平均值的最大值與最小值之間的差。作為另一示例，當(dāng)與目標(biāo)電流值的最小值相對應(yīng)的電流被定義為第一激勵電流且與目標(biāo)電流值的最大值相對應(yīng)的電流被定義為第二激勵電流時，激勵電流的振幅Ai可以是在最新的一個高頻振動周期中第二激勵電流的平均值與第一激勵電流的平均值之間的差。
[0097]在第二實(shí)施例中，當(dāng)檢測到輸出油壓的脈動時，設(shè)定改變部63縮短高頻振動周期預(yù)定時間。作為另一示例，當(dāng)檢測到輸出油壓的脈動時，設(shè)定改變部可延長高頻振動周期或改變高頻振動電流值的振幅。作為另一示例，設(shè)定改變部可根據(jù)操作狀態(tài)來改變高頻振動周期是延長還是縮短。
[0098]除了線性電磁閥之外，電流控制裝置還可應(yīng)用于任何裝置的螺線管，諸如液壓控制閥、以及用于控制壓力或流速的電磁閥。
[0099]雖然選定示例性實(shí)施例和示例已僅被選擇來說明本公開內(nèi)容，然而根據(jù)本公開內(nèi)容中在不偏離如在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，對其進(jìn)行各種改變和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的。此外，根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例和示例的前述描述僅為了說明而不是為了限制如所附權(quán)利要求及其等效形式限定的本公開內(nèi)容的目的而提供。
【權(quán)利要求】
1.一種電流控制裝置，用于控制螺線管(95)的激勵電流，所述電流控制裝置包括: 目標(biāo)設(shè)定部(20，61)，其設(shè)定所述激勵電流的目標(biāo)電流值(It); 占空比設(shè)定部(30 )，其基于所述目標(biāo)電流值(It)設(shè)定脈寬調(diào)制(PWM)信號(Spwm)的占空比(Rd)，所述脈寬調(diào)制(PWM)信號(Spwm)被提供到所述螺線管(95)的驅(qū)動電路(50);以及 信號產(chǎn)生部(40)，其產(chǎn)生所述PWM信號(Spwm)，其中 所述目標(biāo)電流值(It)是在高頻振動周期(Td)中周期性變化的值，所述高頻振動周期(Td)長于PWM周期(Tpwm)，所述PWM周期是所述PWM信號(Spwm)的脈沖周期， 所述目標(biāo)設(shè)定部(20，61)在第一設(shè)定周期(TI)中設(shè)定所述目標(biāo)電流值(It)， 所述占空比設(shè)定部(30)在第二設(shè)定周期(T2)中設(shè)定所述占空比，并且 所述第一設(shè)定周期(Tl)和所述第二設(shè)定周期(T2)短于所述高頻振動周期(Td)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制裝置，其中 所述第一設(shè)定周期(Tl)和所述第二設(shè)定周期(T2)等于或短于所述PWM周期(Tpwm)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制裝置，其中 所述第二設(shè)定周期(T2)等于所述第一設(shè)定周期(Tl)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電流控制裝置，其中 所述目標(biāo)設(shè)定部(20，61)包括: 基本設(shè)定部(21)，其設(shè)定與所述螺線管(95)的所需操作狀態(tài)相對應(yīng)的基本電流值(Ib)； 高頻振動設(shè)定部(25)，其設(shè)定高頻振動電流值(Id)，所述高頻振動電流值(Id)是用于產(chǎn)生所述螺線管(95)的可動鐵芯的小振蕩的振蕩成分并在所述高頻振動周期(Td)中周期性變化；以及 目標(biāo)計(jì)算部(26)，其通過將所述基本電流值(Ib)和所述高頻振動電流值(Id)相加來計(jì)算所述目標(biāo)電流值(It)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流控制裝置，其中 所述高頻振動設(shè)定部(25)根據(jù)所述螺線管(95)的環(huán)境溫度的相關(guān)值(Toil)來設(shè)定所述高頻振動電流值(Id)的振幅(Ad)或所述高頻振動周期(Td)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流控制裝置，其中 所述目標(biāo)設(shè)定部(61)包括: 脈動確定部(62)，其確定所述激勵電流的振幅(Ai)是否等于或小于預(yù)定值(Al);以及設(shè)定改變部(63)，其在所述脈動確定部(62)確定出所述激勵電流的所述振幅(Ai)等于或小于所述預(yù)定值(Al)時，改變由所述高頻振動設(shè)定部(25)設(shè)定的所述高頻振動電流值(Id)的振幅或所述高頻振動周期(Td)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電流控制裝置，其中 所述占空比設(shè)定部(30)包括: PWM平均計(jì)算部(31 )，其計(jì)算在一個PWM周期(Tpwm沖的所述激勵電流的平均值，作為PWM平均電流值(Iavel);以及 反饋控制部(34)，其基于所述目標(biāo)電流值(It)和所述PWM平均電流值(laveI)之間的偏差(Λ II)來設(shè)定所述占空比(Rd)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電流控制裝置，其中 所述目標(biāo)設(shè)定部(30)包括: 高頻振動平均計(jì)算部(22)，其計(jì)算在一個高頻振動周期(Td)中的所述激勵電流的平均值，作為高頻振動平均電流值(Iave2);以及 校正部(24)，其基于所述基本電流值(Ib)與所述高頻振動平均電流值(Iave2)之間的偏差(Λ 12)來校正所述基本電流值(lb)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電流控制裝置，其中 所述螺線管(95)包括在控制壓力的線性電磁閥(94)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電流控制裝置，其中 所述線性電磁閥(94)具有線軸式電磁閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電流控制裝置，其中 所述線性電磁閥(94)是液壓控制閥，所述液壓控制閥控制供應(yīng)到自動變速器(90)的液壓致動器(91)的液壓油的壓力。
12.—種非臨時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括由計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于控制螺線管的激勵電流的指令，所述指令用于執(zhí)行: 在第一設(shè)定周期(Tl)中設(shè)定所述激勵電流的目標(biāo)電流值(It)； 基于所述目標(biāo)電流值(It)在第二設(shè)定周期(T2)中設(shè)定脈寬調(diào)制(PWM)信號(Spwm)的占空比，所述脈寬調(diào)制(PWM)信號(Spwm)被提供到所述螺線管的驅(qū)動電路(50);以及產(chǎn)生所述PWM信號(Spwm)，其中所述目標(biāo)電流值(It)是在高頻振動周期(Td)中周期性變化的值，所述高頻振動周期(Td)長于PWM周期(Tpwm)，所述PWM周期(Tpwm)是所述PWM信號(Spwm)的脈沖周期，并且所述第一設(shè)定周期(Tl)和所述第二設(shè)定周期(T2)短于所述高頻振動周期(Td)。
13.一種用于控制螺線管的激勵電流的方法，所述方法包括: 在第一設(shè)定周期(Tl)中設(shè)定所述激勵電流的目標(biāo)電流值(It)； 基于所述目標(biāo)電流值(It)在第二設(shè)定周期(T2)中設(shè)定脈寬調(diào)制(PWM)信號(Spwm)的占空比(Rd)，所述脈寬調(diào)制(PWM)信號(Spwm)被提供到所述螺線管的驅(qū)動電路(50);以及產(chǎn)生所述PWM信號(Spwm)，其中所述目標(biāo)電流值(It)是在高頻振動周期(Td)中周期性變化的值，所述高頻振動周期(Td)長于PWM周期(Tpwm)，所述PWM周期(Tpwm)是所述PWM信號(Spwm)的脈沖周期，并且所述第一設(shè)定周期(Tl)和所述第二設(shè)定周期(T2)短于所述高頻振動周期(Td)。
【文檔編號】G05F1/46GK104033643SQ201410079816
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月6日
【發(fā)明者】鈴木文規(guī), 水野雄太 申請人:株式會社電裝