CN101806358B - 液压控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压控制装置,通过对应于滞后量因电磁阀的切换位置及使用液压区域的不同而不同,进行消除滞后的修正,能够实现液压控制精度的提高。该液压控制装置具备:根据电磁铁电流ISOL调节开度,对使液压增加或减少的任一方进行控制的电磁阀(2);对通过电磁铁电流ISOL的增加方向和减少方向的相对于电磁铁电流ISOL的电磁铁压PSOL的滞后特性而决定的滞后油压修正量进行运算,并参考到滞后油压修正量,以电磁铁压PSOL为目标压的方式控制电磁铁电流ISOL的离合器压修正控制部(40)。滞后修正量运算装置(3)基于根据切换电磁铁电流ISOL的方向时的电磁铁电流ISOL和在这之前切换时的电磁铁电流ISOL的差求出的折返量来运算滞后油压修正量。
Description
技术领域
本发明涉及具备根据指示电流调节开度且对增加液压或减少液压的至少一方进行控制的电磁阀的液压控制装置。
背景技术
目前,在控制液压的电磁阀中,电磁铁的驱动电流和输出压在电流的增加侧和减少侧产生滞后。作为该对策,公知有如下的技术,使电流值增大至输出压为最大,其后,根据使电流值减少至输出压显示零时的、每个电流值的输出压的实测值制作实测图,在该实测图上计算与同一输出压实测值相对应的上升侧电流值和下降侧电流值的电流平均值,并制作表示计算出的电流平均值和输出压实测值的关系的图,使用该图控制电磁铁的驱动电流(例如参照专利文献1)。
专利文献1:(日本)特开2003-294126号公报
但是,滞后量因驱动电流从增加方向向减少方向(或从减少方向向增加方向)切换的位置及所使用的液压区域的不同而不同。因此,在液压达到最大压前的中央位置指示电流折返时,如所述使用了现有的电磁阀的液压控制装置那样,使用基于根据使电流值增大至输出压为最大、之后使电流值减少时的每电流值的输出压的实测值求出的实测图进行计算的电流平均值,进行驱动电流的修正时,其修正量含有误差量,存在不能高精度地得到驱动电流和输出压的关系,而导致控制精度降低的问题。
发明内容
本发明就是鉴于所述问题而提出的,其目的在于,提供一种液压控制装置,通过对应于滞后量因电磁阀的切换位置及使用液压区域的不同而不同,进行消除滞后的修正,能够实现提高液压控制精度。
为实现所述目的,本发明的液压控制装置具备:电磁阀,其根据指示电流调节开度,对使液压增加或减少的任一方进行控制;滞后修正量运算装置,其对滞后修正量进行运算,该滞后修正量通过所述指示电流的增加方向和减少方向的相对于指示电流的输出液压的滞后特性而决定;指示电流控制装置,其参考所述滞后修正量,以所述输出液压为目标输出液压的方式控制所述指示电流,其特征在于,所述滞后修正量运算装置是基于根据切换所述指示电流方向时的指示电流值和在这之前切换时的指示电流值的差求出的折返量、来运算所述滞后修正量的装置。
因此,在本发明的液压控制装置的滞后修正量运算装置中,基于根据切换指示电流的方向时的指示电流值和在这之前切换时的指示电流值的差求出的折返量,运算滞后修正量。
即,电磁阀中,由于在电磁铁上产生残留电磁力,平衡点改变,因此,指示电流(=指示液压)和被输出的实际液压的变化特性发生滞后。与之相对,在输出的液压为最大压之前的中间位置,即使在指示电流折返的情况下,也能够基于折返量来计算滞后修正量。因此,对应于滞后量因电磁阀的切换位置及使用液压区域不同而不同所谓的滞后特性,进行消除极其细微差异的滞后量的修正。
因此,在电磁阀的切换位置等发生变化时,在指示电流和输出的实际液压的关系上产生的滞后量追随该变化而降低。
这样,通过对应于滞后量因电磁阀的切换位置及使用液压区域的不同而不同,进行消除滞后的修正,能够实现液压控制精度的提高。
附图说明
图1是表示应用了实施例1的液压控制装置的车辆用自动变速器的摩擦联接元件压的控制系的控制系统图;
图2是表示实施例1的自动变速器控制单元4所具有的离合器压修正控制部40的离合器压修正控制处理的流程的控制框图;
图3是表示实施例1的自动变速器控制单元4所具有的离合器压修正控制部40的滞后油压修正量运算处理的流程的控制框图;
图4是表示图3的滞后油压修正量运算处理所使用的折返电流下限值、折返电流上限值、最大指示区域电流幅度、指示区域电流幅度、滞后修正区域电流幅度、折返修正区域电流幅度、指示进行率的说明图;
图5是表示图3的滞后油压修正量运算处理中的推定离合器压、折返参考滞后推定量、离合器指示压、滞后油压修正量的各特性的说明图;
图6是表示用于说明在电磁阀产生的滞后误差量的实际压(指令压)相对于实际电流的关系的特性图;
图7是表示用于说明使电磁阀的切换位置不同时滞后量不同的实际压(指令压)相对于实际电流的关系的特性图;
图8(a)~(e)是表示从相对于修正前的电流的实际压特性、至由通过实施例1的滞后油压修正量运算得到的滞后油压修正量进行了修正时的相对于指示电流的实际压特性的作用的作用说明图;
图9是表示相对于线性电磁阀2的油压偏差量的PS学习量的修正实现的偏差消除效果和滞后油压修正量的修正实现的滞后消除效果的图;
图10是表示无滞后消除修正的情况和有滞后消除修正的情况的实际油压相对于指示液压的试验特性的滞后降低效果确认图;
图11是表示实施例2的自动变速器控制单元4所具有的离合器压修正控制部40的滞后油压修正量运算处理的流程的控制框图;
图12是表示图11的滞后油压修正量运算处理所使用的折返电流下限值、折返电流上限值、最大指示区域电流幅度、指示区域电流幅度、滞后修正区域电流幅度、折返修正区域电流幅度、指示进行率的说明图;
图13是表示图11的滞后油压修正量运算处理中的推定离合器压、折返参考滞后推定量、离合器指示压、滞后油压修正量的各特性的说明图;
图14是表示电流值折返指示产生了多次时的液压特性图之一例的说明图;
图15(a)~(e)是表示从相对于修正前的电流的实际压特性、至由通过实施例2的滞后油压修正量第一运算处理得到的滞后油压修正量进行了修正时的相对于电流的实际压特性的作用的作用说明图;
图16(a)~(e)是表示从相对于修正前的电流的实际压特性、至由通过实施例2的滞后油压修正量第二运算处理得到的滞后油压修正量进行了修正时的相对于电流的实际压特性的作用的作用说明图。
标记说明
1 摩擦联接元件
2 线性电磁阀(电磁阀)
3 控制阀
4 自动变速器控制单元
40 离合器压修正控制部(指示电流控制装置)
Pc 联接元件压
Pp 先导压
ISOL电磁铁电流(指示电流)
PSOL电磁铁压(输出液压)
具体实施方式
下面,基于附图所示的实施例1对实现本发明的液压控制装置的最优选方式进行说明。
实施例1
首先,说明结构。
图1是表示应用了实施例1的液压控制装置的车辆用自动变速器的摩擦联接元件压的控制系的控制系统图。
如图1所示,实施例1的自动变速器的控制装置具备摩擦联接元件1、线性电磁阀2(电磁阀)、控制阀3、自动变速器控制单元4。
所述摩擦联接元件1是在变速过渡期通过来自控制阀3的联接元件压Pc来控制联接或释放的油压多片离合器及油压多片制动器等。
所述线性电磁阀2是以通过未图示的先导阀产生出的先导压Pp(稳定压)作为初压,通过施加来自自动变速器的控制单元4的电磁铁电流ISOL(例如800Hz的负载驱动电流),向控制阀3输出电磁铁压PSOL的阀。
如图1所示,该线性电磁阀2具有电磁线圈21、球22、柱塞23、弹簧24、先导压流路25、电磁铁压流路26。对于阀动作而言,在电磁铁电流ISOL为零时利用弹簧24产生的弹力按压球22而关闭,因此,先导压PSOL成为零。而且,当提高相对于电磁线圈21的指示电流即电磁铁电流ISOL时,球22对抗弹力而向打开侧移动,提高输出油压即电磁铁压PSOL。
所述控制阀3是以来自所述线性电磁阀2的电磁铁压PSOL为动作信号压,以来自未图示的管路压控制阀的管路压PL为初压,控制向所述摩擦联接元件1的联接元件压Pc的调压滑阀。该控制阀3中,进行如下的油压控制,即电磁铁压PSOL越高,向摩擦联接元件1的联接元件压Pc越高。
如图1所示,所述自动变速器控制单元4输入来自AT油温传感器5、发动机转速传感器6、节气门传感器7、涡轮转速传感器8、车速传感器9、其它传感器及开关类10的传感器信号及开关信号。
该自动变速器控制单元4中,在预先设定的换档规律(シフトスケジュール)(例如前进7速的换档规律)上,根据节气门开度和车速的运转点横切升档线及降档线,由此,进行输出变速开始指令的变速控制处理。另外,根据利用变速开始指令、涡轮转速(AT输入转速)和车速(AT输出转速)求出的齿轮比Gr的变化等,进行变速过渡期的离合器压指令值的计算处理及滑移联接控制时的离合器压指令值的计算处理等。
另外,该自动变速器的控制单元4中具有离合器压修正控制部40,该修正控制部40对于离合器压指令值(要实现的油压)计算修正量(SOL时效恶化修正量、滞后油压修正量及PS学习量),取得修正了离合器压指令值的离合器指示压,经过对离合器指示压进行温度修正及电流变换而产生实际电流即电磁铁电流ISOL。
图2是表示实施例1的自动变速器控制单元4所具有的离合器压修正控制部40的离合器压修正控制处理的流程的控制框图。下面对各步骤进行说明。
步骤S41是以消除控制机构系中发生的事后时效恶化的影响为目的,计算SOL时效恶化修正量的步骤。该SOL时效恶化修正量是将学习修正量分成以固体偏差为原因的初期学习量、和以控制机构系的事后恶化为原因的时效恶化量,并基于PS学习域修正量和PS初期学习量的差所表现的时效恶化进行度和指示电流值而求出的。
步骤S42是以进行对应于滞后量因线性电磁阀2的切换位置及使用液压区域的不同而不同来消除滞后的修正为目的,计算滞后油压修正量的步骤。使用指示电流值的折返判定和指示进行率和滞后油压图求出滞后推定量,并根据滞后修正电流区域的判定,求出误差推定量,该滞后油压修正量从滞后推定量和误差推定量求出。详细内容通过图3说明。
步骤S43是以进行消除AT油温的变化(工作油的粘性变化)造成的误差量的修正为目的,计算与AT油温相对应的PS学习量的步骤。该PS学习量由检测出的AT油温域区分,存储PS学习量,计算出反映检测出的AT油温的在设定油温域的学习域SOL时效恶化量后,根据PS学习量和学习域SOL时效恶化量的差求出。
步骤S44是离合器指示压计算步骤,对离合器压指令值(要实现的油压)相加步骤S41的SOL时效恶化修正量、步骤S42的滞后油压修正量、步骤S43的PS学习量,计算修正了离合器压指令值的离合器指示压。
步骤S45是指示压变换步骤,输入来自步骤S44的离合器指示压,使用指示压变换图等,将离合器指示压变换成SOL指示压。
步骤S46是油压温度修正步骤,输入来自步骤S45的SOL指示压,执行油压温度修正处理,输出温度修正量。
步骤S47是修正后Sol指示压计算步骤,将来自步骤S45的SOL指示压和来自步骤S46的温度修正量相加,计算修正后Sol指示压。
步骤S48是PI电流变换步骤,输入来自步骤S47的修正后Sol指示压,使用PI电流变换图等,将修正后Sol指示压变换成指示电流值。
步骤S49是实际电流变换步骤,通过电磁铁驱动电路将来自步骤S48的指示电流值变换成实际电流(电磁铁电流ISOL)。该实际电流(电磁铁电流ISOL-)被施加于线性电磁阀2的电磁线圈21上。
步骤S50是实际电流的反馈步骤,监视来自步骤S49的实际电流,对来自步骤S48的指示电流值施加必要的反馈修正。另外,计算滞后油压修正量的步骤S42的修正输入不是增加了反馈修正的监视电流,而是指来自步骤S48的指示电流值。其理由是由于,监视电流会有反馈修正带来的延迟,因此,滞后的推定自身也延迟。
图3是表示实施例1的自动变速器控制单元4所具有的离合器压修正控制部40的滞后油压修正量运算处理的流程的控制框图(滞后修正量运算装置)。下面对各步骤进行说明。
步骤S400是微分运算处理步骤,通过对修正输入即指示电流值进行微分运算处理,取得指示电流变化量。
步骤S401是指示电流折返判定步骤,通过来自步骤S400的指示电流变化量的符号变化(例如300msec前后的(+)→(-)变化,(-)→(+)变化),判定指示电流值的折返。
步骤S402是折返电流值存储步骤,在步骤S401进行下折返判定时,将指示电流下折返电流值存储于存储器,在步骤S401进行上折返判定时,将指示电流上折返电流值存储于存储器。
在此,如图4所示,折返指示电流值以初始值、限位值分别为折返电流上限值和折返电流下限值。
步骤S403是为计算指示区域率而使用的指示区域电流幅度的计算步骤,该指示区域电流幅度通过向下的折返电流值和向上的折返电流值的差(2点间的折返量)来计算。
例如在从500mA向100mA折返时,如图4所示,400mA这样的电流值的折返量为指示区域电流幅度。
步骤S404是为在推定滞后值时参考指示区域电流幅度的影响而使用的指示区域率的计算步骤,该指示区域率通过最大指示区域电流幅度(分母)、与经过步骤S416而实施了成为0以上的限位处理的指示区域电流幅度(分子)的比来计算。
例如在从500mA向100mA折返时,如图4所示,成为400mA的指示区域电流幅度相对于从0mA到800mA的最大指示区域电流幅度的比。
步骤S405是用于计算指示进行率的折返修正区域电流值的计算步骤,该折返修正区域电流幅度通过下式进行计算,即、折返修正区域电流幅度=min(滞后修正上限值,向下的折返电流值)-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)。
例如图4所示,在将250mA到650mA设为滞后修正区域电流幅度时,从向下的折返电流值500mA减去滞后修正下限值250mA得到的250mA为折返修正区域电流幅度。
步骤S406是为从滞后油压图推定滞后油压而使用的指示进行率的计算步骤,该指示进行率通过下式进行计算,即、指示进行率={指示电流值=max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)}/折返修正区域电流幅度。
例如在将指示电流值设为375mA的情况下,如图4所示,指示进行率为50%。
步骤S407是滞后修正电流区域判定步骤,指示电流值若为:滞后修正电流下限值<指示电流值<修正电流上限值的关系,则判定为滞后修正电流区域内,其以外判定为滞后修正电流区域外。
步骤S408是通过指示进行率和滞后油压图计算滞后图换算值的步骤,该滞后图换算值通过经过步骤S417而实施了0~100%的限位处理后的指示进行率和滞后油压图进行计算。
在此,例如步骤S408的框内所记载,滞后油压图具有指示进行率至规定量之前时滞后量上升,且指示进行率达到规定量以上时滞后量减少的特性。
步骤S409是折返参考滞后推定量的计算步骤,该折返参考滞后推定量通过来自步骤S408的滞后图换算值与来自步骤S404的指示区域率相乘来计算。
例如图5的推定离合器压特性所示,指示电流值从A点上升到B点后,从B点下降到C点,进而从C点上升到D点时,如图5的折返参考滞后推定量特性所示,指示电流值A~B区域的折返参考滞后推定量为H1,指示电流值B~C区域的折返参考滞后推定量为H2,指示电流值C~D区域的折返参考滞后推定量为H3。
步骤S410是滞后推定量的计算步骤,该滞后推定量通过来自步骤S409的折返参考滞后推定量与滞后油温修正系数和滞后指示电流变化量修正系数相乘来计算。
步骤S411是滞后推定量的增益变更步骤,通过在步骤S410计算出的滞后推定量的电流上下变动变更增益。
步骤S412是存储指示压和实际压的误差推定值的步骤,在步骤S401仅进行指示电流的折返判定时,将从步骤S413输出的误差推定量存储于存储器内。
步骤S413是误差推定量的计算步骤,该误差推定量通过来自步骤S411的增益变更得到的滞后推定量与来自步骤S412的折返判定时所存储的误差推定量相加来计算。另外,若在滞后修正电流区域外,则误差修正量为0。
步骤S414是滞后图换算值的修正量限位处理步骤,通过来自步骤S408的滞后图换算值对来自步骤S413的误差推定量进行限位处理,取得滞后油压修正量。
步骤S415是来自步骤S414的滞后油压修正量的反转处理步骤,将来自步骤S414的滞后油压修正量在油压不足侧设定为负的值,由此,对其进行反转处理,得到正的滞后油压修正量。
该滞后油压修正量例如图5的离合器指示压特性及滞后油压修正量特性所示,在A~B的离合器指示压区域的滞后油压修正量为HP1,在B~C的离合器指示压区域的滞后油压修正量为HP2,在C~D的离合器指示压区域的滞后油压修正量为HP3。但是,滞后油压修正量特性为了便于理解,将纵轴放大二倍进行表示。
其次,说明作用。
首先,对“油压控制用电磁阀的课题”进行说明,接着,将实施例1的油压控制装置中的作用分成“离合器压修正控制作用”、“离合器压滞后修正控制作用”进行说明。
(油压控制用电磁阀的课题)
首先,在电磁阀的情况下,目标(目的)相对于实际电流的油压特性如图6的细线特性所示,是无论实际电流上升还是下降都在一个特性线上推移的特性。但是,电磁阀由于在电磁铁上产生残留电磁力且平衡点改变的原因,在实际电流和实际压(指令压)的变化特性上产生滞后。即,实际电流上升时,如图6的下侧粗线特性所示,相对于实际电流的上升,实际压以比目的油压低的方式推移,在实际电流下降时,如图6的上侧粗线特性所示,相对于实际电流的下降,实际压以比目的油压高的方式推移。因此,例如目标油压为(1)时,通过目标(目的)油压特性决定目标电流值I1,但在油压上升侧决定的目标电流值I1时为油压(1’),在油压下降侧决定的目标电流值I1时为油压(1’’)。即,具有油压幅度(1’)~(1’’)的滞后误差量。即,在油压上升侧,不将实际电流值设为I2(>I1)就不能得到目标(目的)油压,相反,在油压下降侧,不将实际电流值设为I3(<I1)就不能得到目标(目的)油压。
而且,所述滞后误差量即滞后量如图7所示,实际电流从增加方向向减少方向切换的位置在位置TP1时,滞后量小,在位置TP2时,滞后量比在位置TP1时大,在位置TP3时滞后量比在位置TP2时大。另外,该滞后量不同的特性对于使用油压区域也相同。
因此,在油压为最大压之前的中间位置,在向电磁阀的指示电流折返时,例如现有技术,使用基于使电流值增大至输出压达到最大,之后使电流值减少时的由每电流值的输出压的实测值求出的实测图计算出的电流评价值,进行指示电流的滞后修正,该滞后修正量包含滞后量因切换位置及使用油压区域的不同而不同的特性引起的误差量。其结果,不能高精度地得到指示电流和输出压的关系,导致控制精度降低。
特别是在目标油压为增压或减压的单方向动作的电磁阀控制的情况下,使用现有技术,也能够将标称(ノミナル)滞后量取消一部分。但是,例如进行对滑移联接摩擦联接元件并在保持滑移联接状态下经过摩擦联接元件传递的转矩进行增减控制以使其达到对应于驱动的油门踏板操作的要求转矩的电磁阀控制时,不能取消因电磁阀的切换位置及使用油压区域的不同而不同的滞后量。
(离合器压修正控制作用)
实施例1中,采用在离合器压指令值上将SOL时效恶化修正量和滞后油压修正量和PS学习量相加而设为离合器指示压的离合器压修正手法。下面,基于图2说明离合器压修正控制作用。
在图2所示的控制框图中,离合器压修正控制处理通过进入步骤S44→步骤S45→步骤S46→步骤S47→步骤S48→步骤S49而进行。
即,步骤S44中,对于离合器压指令值(要实现的油压)相加在步骤S41的SOL时效恶化修正量、在步骤S42的滞后油压修正量、在步骤S43的PS学习量,计算修正了离合器压指令值的离合器指示压。在下一步骤S45中,输入来自步骤S44的离合器指示压,使用指示压变换图等将离合器指示压变换为SOL指示压。下一步骤S46中,输入SOL来自步骤S45的SOL指示压,执行油压温度修正处理,由此,输出温度修正值。在下一步骤S47中,将来自步骤S45的SOL指示压和来自步骤S46的温度修正量相加,计算修正后Sol指示压。在下一步骤S48中,输入来自步骤S47的修正后Sol指示压,且使用PI电流变换图等将修正后Sol指示压变换成指示电流值。在下一步骤S49中,通过电磁铁驱动电路将来自步骤S48的指示电流值变换成实际电流(电磁铁电路ISOL)。
而且,来自步骤S49的实际电流(电磁铁电路ISOL)被施加给线性电磁阀2的电磁线圈21。此时,在步骤S50中,监视来自步骤S49的实际电流,并对来自步骤S48的指示电流值施加必要的反馈修正。
在所述离合器压修正控制中,在计算SOL时效恶化修正量的步骤S41中,将学习修正量分成固体偏差引起的初期学习量和控制机构系的事后恶化引起的时效恶化量,且基于与PS学习域修正量和PS初期学习量的差吻合的时效恶化进行度和指示电流值求出SOL时效恶化修正量。
因此,能够消除控制机构系中产生的事后时效恶化的影响。
另外,在计算滞后油压修正量的步骤S42中,使用指示电流值的折返判定和指示进行率和滞后油压图求出滞后推定量,并根据滞后修正电流区域的判定,求出误差推定量,从滞后推定量和误差推定量求出滞后油压修正量。
因此,可以进行对应于滞后量因线性电磁阀2的切换位置及使用液压区域的不同而不同的消除滞后的修正。
另外,在计算与AT油温相对应的PS学习量的步骤S43中,通过检测的AT油温域区分,存储PS学习量,计算出反映检测出的AT油温的在设定油温域的学习域SOL时效恶化量后,根据PS学习量和学习域SOL时效恶化量的差求出PS学习量。
因此,能够进行消除AT油温的变化(工作油的粘性变化)带来的误差量的修正。
(滞后油压修正量运算作用)
实施例1中,滞后量有根据指示电流的折返对应电流使用域的比率发生变化的趋势,采用利用该趋势推定运算滞后油压修正量的手法。下面,基于图3及图8说明滞后油压修正量运算作用。
在图3所示的控制框图中,滞后油压修正量运算处理进入步骤S400→步骤S401→步骤S402,在步骤S402中,存储以后的处理中所需要的折返电流值信息。即,在步骤S400中,从指示电流值获取指示电流变化量,在下一步骤S401中,通过指示电流值变化量的符号变化来判定指示电流值的折返。然后,在步骤S402中,在下折返判定时存储指示电流值下折返电流值,在上折返判定时存储指示电流上折返电流值。
而且,通过从步骤S402进入步骤S403→步骤S416→步骤S404,计算指示区域率。即,在步骤S403中,利用向下的折返电流值和向上的折返电流值的差计算指示区域电流幅度,在下一步骤S416中,实施设为0以上的限位处理,在下一步骤S404中,通过最大指示区域电流幅度(分母)和指示区域电流幅度(分子)的比计算指示区域率。
另一方面,通过从步骤S402进入步骤S405→步骤S406→S417,计算指示进行率。即,在步骤S405中,通过如下的公式计算折返修正区域电流幅度,即、折返修正区域电流幅度=min(滞后修正上限值,向下的折返电流值)-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)。在下一步骤S406中,通过如下的公式计算指示进行率,即、指示进行率={指示电流值-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)}/折返修正区域电流幅度。而且,对在步骤S417计算出的指示进行率实施0~100%的限位处理,决定最终的指示进行率。
而且,从步骤S417进入步骤S408→步骤S409→步骤S410→步骤S411→步骤S413→步骤S414→步骤S415,计算滞后油压修正量。即,在步骤S408中,通过指示进行率和滞后油压图计算滞后图换算值。在下一步骤S409中,通过将指示区域率与滞后图换算值相乘,计算出折返参考滞后推定量。在下一步骤S410中,通过将滞后油温修正系数和滞后指示电流变化量修正系数与折返参考滞后推定量相乘,计算滞后推定量,在下一步骤S411中,变更滞后推定量的增益,在下一步骤S413中,将来自步骤S412的折返判定时存储的误差推定量与滞后推定量相加,计算误差推定量。另外,在步骤S407中,若指示电流值是从滞后修正电流下限值到滞后修正电流上限值的值,则判定为滞后修正电流区域内,其他以外被判定为滞后修正电流区域外,判定为滞后修正电流区域外时,误差修正量为0。
在下一步骤S414中,通过来自步骤S408的滞后图换算值对来自步骤S413的误差推定量进行限位处理,由此取得滞后油压修正量。在下一步骤S415中,通过对来自步骤S414的滞后油压修正量进行反转处理,运算最终的滞后油压修正量。
其次,基于图8对滞后油压修正量运算作用进行说明。
图8(a)表示相对于修正前的电流的实际压特性例。即,表示的是在(1)所示的区域使实际电流从0mA上升到500mA,以A点为下折返点,在(2)所示的区域使实际电流从500mA下降到300mA,以B点为上折返点,在(3)所示的区域使实际电流从300mA上升到800mA的例子。
该情况下,相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量如图8(b)所示,在(1)区域成为负侧最大的实际压误差推定量,在(2)区域成为正侧比(1)区域小的实际压误差推定量,进而在(3)区域成为负侧比(2)区域小的实际压误差推定量。
因此,当使相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量在(1)+(2)+(3)的合算区域一致时,如图8(c)所示,三个实际压误差推定量的特性成为具有相关联特性。
而且,由于消除相对于中央值的实际压误差推定量的是修正量,因此,如图8(d)所示,使图8(c)所示的实际压误差推定量特性的正负反转的特性成为滞后油压修正量特性。
因此,通过由实施例1的滞后油压修正量运算得到的滞后油压修正量修正时的相对于电流的实际压特性例如图8(e)所示,成为抑制了滞后量的特性。
实施例1中的目标是,通过由滞后油压修正量引起离合器压指令值的修正,将油压滞后设定为[40kPa]以下。与之相对,如图9所示,相对于线性电磁阀2的油压偏差量,通过PS学习量的修正,可以将不参考标称滞后的偏差要素量抑制在±20kPa。而且,通过滞后油压修正量的修正,能够将标称滞后的滞后量(80kPa)抑制在40kPa以内,实现抑制到40kPa以下的目的。另外,剩余的偏差量通过摩擦联接元件1的反馈控制来抑制。
图10表示无滞后消除修正的情况和有滞后消除修正的情况下的实际油压相对于指示油压的试验特性。确认了如下结果,即、在无滞后消除修正的情况下,如虚线特性所示,存在约100kPa的油压滞后量,与之相对,在有滞后消除修正的情况下,如实线特性所示,具有消除约一半的滞后即、油压滞后量约为50kPa的降低效果。
其次,说明效果。
实施例1的液压控制装置中,能够得到下述列举的效果。
(1)一种液压控制装置,其具备:根据指示电流(电磁铁电流ISOL)调节开度,对使液压增加或减少的任一方进行控制的电磁阀(线性电磁阀2);对通过所述指示电流的增加方向和减少方向的相对于指示电流的输出液压(电磁铁压PSOL)的滞后特性决定的滞后修正量(滞后液压修正量)进行运算的滞后修正量运算装置;参考所述滞后修正量,按照所述输出液压达到目标输出液压的方式控制所述指示电流的指示电流控制装置(离合器压修正控制部40),其中,所述滞后修正量运算装置(图3)是基于根据切换所述指示电流的方向时的指示电流值和在这之前切换时的指示电流值的差求出的折返量来运算所述滞后修正量的装置。
这样,参考滞后量因电磁阀(线性电磁阀2)的切换位置及使用液压区域不同而不同的特性,与其对应地进行消除滞后的修正,由此可实现液压控制精度的提高。
(2)所述滞后修正量运算装置(图3)基于所使用的指示电流的上限值和下限值的差、和所述折返量的比率即指示区域率来运算滞后修正量(步骤S403、步骤S404)。
这样,参考滞后量根据指示电流的折返得到的电流使用域的比率相对应而变化的趋势,采用基于指示区域率的滞后修正量的运算,由此可高精度地进行应该修正的滞后量的计算。
(3)所述滞后修正量运算装置(图3)按照所述指令区域率越大,所述滞后修正量越大的方式进行运算(步骤S409)。
这样,采用参考到指示电流的使用区域越大、滞后量越大的趋势的运算,能够更高精度地进行应该修正的滞后量的计算。
(4)所述滞后修正量运算装置(图3)基于根据折返时的指示电流值和折返后的指示电流值的差求出的指示电流变化量来运算滞后修正量(步骤S405、步骤S406)。
这样,通过参考根据来自之前的折返点的指示电流的变化量而滞后量不同的特性,能够更高精度地运算应该修正的滞后量,能够进行消除滞后量的控制。
(5)所述滞后修正量运算装置(图3)通过下式计算折返修正区域电流幅度(步骤S405),即、折返修正区域电流幅度=min(滞后修正上限值,向下的折返电流值)-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值),且通过下式来计算指示进行率,即、指示进行率={指示电流值-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)}/折返修正区域电流幅度,且基于该指示进行率来运算滞后修正量。
这样,通过参考折返修正区域电流幅度,能够在运算中反映实际的滞后特性,能够高精度地运算滞后修正量。
(6)所述滞后修正量运算装置(图3)预先设定相对于指示进行率的滞后量图,并将所述指示区域率与使用所述算出的指示进行率和所述滞后量图求出的滞后量相乘,由此计算滞后修正量(步骤S408、步骤S409)。
因此,即使指示电流的折返位置有各种不同,另外使用液压区域也有各种不同,对此也无需运算复杂的滞后修正量,从而能够将运算负荷抑制为小。
(7)所述滞后量图是当指示进行率达到规定量以上时滞后量减少的图(步骤S408)。
因此,能够制作反映了实际的滞后特性的图,能够高精度地运算滞后量。
(8)具备基于指示电流的变化量来判定指示电流是否折返的折返判定装置(步骤S401),所述滞后修正量运算装置(图3)在有折返判定时,开始滞后修正量的运算。
因此,仅在判定为指示电流折返时运算滞后修正量,与追随指示电流的变化这样的运算相比,能够减轻运算负荷。
(9)所述滞后修正量运算装置(图3)具有存储进行折返判定时的指示电流值的存储装置(步骤S402)。
因此,能够将进行折返判定时的指示电流值作为滞后修正量的基准值进行高精度的滞后修正。
(10)所述滞后修正量运算装置(图3)在指示电流为计算出滞后修正量的范围以外的情况下,将所述滞后修正量设为零(步骤S407)。
因此,能够确保指示电流值为计算出滞后修正量的范围以外时的滞后修正精度。
实施例2
首先,说明结构。另外,适用了实施例2的液压控制装置的车辆用自动变速器的摩擦联接元件的控制系与实施例1相同,故而省略说明。
图11是表示适用了实施例2的液压控制装置的自动变速器控制单元4所具有的离合器压修正控制部40的滞后油压修正量运算处理的流程的控制框图(滞后修正量运算装置)。下面,对各步骤进行说明。
步骤S500是微分运算处理步骤,通过对作为修正输入的指示电流值进行微分运算处理,取得指示电流变化量。
步骤S501是指示电流折返判定步骤,通过来自步骤S500的指示电流变化量的符号变化(例如300msec前后的(+)→(-)变化,(-)→(+)变化),判定指示电流值的折返。
步骤S502是折返电流值存储步骤,在步骤S501进行下折返判定时,将指示电流下折返电流值存储于存储器,在步骤S501进行上折返判定时,将指示电流上折返电流值存储于存储器。
在此,折返指示电流值如图12所示,以初始值、限位值分别为折返电流上限值和折返电流下限值。另外,在折返指示电流值为上限值或下限值的情况下,使存储于存储器的折返指示电流值返回到初始值。
步骤S503是为计算指示区域率而使用的指示区域电流幅度的计算步骤,该指示区域电流幅度通过向下的折返电流值和向上的折返电流值的差(2点间的折返量)来计算。
例如在从500mA向100mA折返时,如图12所示,400mA的电流值的折返量为指示区域电流幅度。
步骤S504是为在推定滞后的值时参考指示区域电流幅度的影响而使用的指示区域率的计算步骤,该指示区域率通过根据折返电流上限值和折返电流下限值的差求出的最大指示区域电流幅度(分母)、和在步骤S503计算出的指示区域电流幅度(分子)的比计算。
例如在从500mA向100mA折返时,如图12所示,成为400mA的指示区域电流幅度相对于从0mA到800mA的最大指示区域电流幅度的比。
步骤S505是用于计算指示进行率的折返修正区域电流值的计算步骤,该折返修正电流幅度通过下式进行计算,即、折返修正区域电流幅度=min(滞后修正上限值,向下的折返电流值)-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)。
例如图12所示,在将250mA到650mA设为滞后修正区域电流幅度时,从向下的折返电流值500mA减去滞后修正下限值250mA得到的250mA为向折返修正区域的电流幅度。
另外,滞后修正区域电流幅度是进行滞后油压的修正的电流指示的电流幅度,即是宣告进行滞后油压的修正的幅度,任意设定。
步骤S506是为从滞后油压图推定滞后油压而使用的指示进行率的计算步骤,该指示进行率通过下式进行计算,即、指示进行率={指示电流值=max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)}/折返修正区域电流幅度。
例如在将指示电流值设为375mA的情况下,如图12所示,指示进行率为50%。
步骤S507是滞后修正电流区域判定步骤,指示电流值若为滞后修正电流下限值<指示电流值<修正电流上限值的关系,则判定为滞后修正电流区域内,其他以外判定为滞后修正电流区域外。
步骤S508是通过指示进行率和滞后油压图计算滞后图换算值的步骤,该滞后图换算值通过经过步骤S517而实施了0~100%的限位处理后的指示进行率和滞后油压图进行计算。
在此,例如步骤S408的框内所记载,滞后油压图具有指示进行率至规定量时滞后量上升,且指示进行率达到规定量以上时滞后量减少的特性。
步骤S509是折返参考滞后推定量的计算步骤,该折返参考滞后推定量通过来自步骤S508的滞后图换算值与来自步骤S504的指示区域率相乘来计算。
例如图13的推定离合器压特性所示,指示电流值从A’点上升到B’点后,从B’点下降到C’点,进而从C’点上升到D’点时,如图13的折返参考滞后推定量特性所示,指示电流值A’~B’区域的折返参考滞后推定量为H1,指示电流值B’~C’区域的折返参考滞后推定量为H2,指示电流值C’~D’区域的折返参考滞后推定量为H3。
步骤S510是滞后推定量的计算步骤,该滞后推定量通过来自步骤S509的折返参考滞后推定量与滞后油温修正系数和滞后指示电流变化量修正系数相乘来计算。
步骤S511是滞后推定量的增益变更步骤,通过在步骤S510计算出的滞后推定量的电流上下变动而变更增益。
步骤S512是存储指示压和实际压的误差推定值的步骤,在步骤S501仅进行指示电流的折返判定时,将从步骤S513输出的误差推定量存储于存储器内。
另外,如图13所示,在推定离合器压特性中,指示电流值在B’点向下降方向折返后,进而在C’点向上升方向折返,由此形成闭环R时,根据存储于存储器的误差推定量、上次存储的误差推定量、通过从步骤S506经过步骤S517而实施了0~100%的限位处理的指示进行率,按照闭环R的后半部分(指示电流值C’点以后)的目的地是返回到闭环R的起点(指示电流值B’点)的方式进行考察。另外,该考察方法后面叙述。
步骤S513是误差推定量的计算步骤,该误差推定量通过来自步骤S511的增益变更得到的滞后推定量与来自步骤S512的折返判定时所存储的误差推定量相加来计算。另外,若在滞后修正电流区域外,则误差修正量为0。
步骤S514是根据滞后图换算值进行修正量限位处理步骤,通过来自步骤S508的滞后图换算值对来自步骤S513的误差推定量进行限位处理,取得滞后油压修正量。
步骤S515是来自步骤S514的滞后油压修正量的反转处理步骤,来自步骤S514的滞后油压修正量在油压不足侧成为负的值,由此,对其进行反转处理,得到正的滞后油压修正量。
该滞后油压修正量例如图13的离合器指示压特性及滞后油压修正量特性所示,在A’~B’的离合器指示压区域的滞后油压修正量为HP1,在B’~C’的离合器指示压区域的滞后油压修正量为HP2,在C’~D’的离合器指示压区域的滞后油压修正量为HP3。但是,滞后油压修正量特性为了便于理解,将纵轴放大两倍进行显示。
其次,说明作用。
首先,对“电流值折返指示产生多次时的课题”进行说明,接着,将实施例2的油压控制装置中的作用分成“滞后油压修正量第一运算作用”、“滞后油压修正量第二运算作用”进行说明。
(电流值折返指示产生多次时的课题)
图14是表示电磁阀的指示电流值的折返指示产生了多次时基于折返量进行滞后修正时的相对于电流的实际压特性的说明图。
如实施例1中所说明,在电磁阀的实际电流和实际压之间,在指示电流上升和下降时,表示不同的压力特性的滞后发生。
而且,作为参考该滞后产生来控制电磁阀的指示电流的情况,基于根据切换指示电流的方向时的指示电流值和在这之前切换时的指示电流值的差求出的折返量、来运算滞后修正量(实施例1)。
但是,在表示相对于图14所示的指示电流值的输出液压的特性的液压特性图中,在指示电流值的α点有折返指示后,在指示电流值β点再次产生折返指令,有时形成闭环。
此时,当基于折返量运算滞后修正量时,通过试验判明了实际的滞后量成为偏离的值。因此,当基于折返量继续修正滞后时,在电流值的折返指示产生多次而形成闭环的情况下,产生指示压和实际压的差增大,电磁阀的压力控制精度降低的问题。
特别是在实际压相对于指示电流值的上升早的情况下,会有过调量产生,而不能高精度地进行使实际压在短时间内上下变动来滑移控制摩擦联接元件的步骤。
(滞后油压修正量第一运算作用)
图15是表示从相对于修正前的电流的实际压特性至由通过实施例2的滞后油压修正量第一运算处理得到的滞后油压修正量进行了修正时的相对于指示电流的实际压特性的作用的作用说明图。
图15(a)表示相对于修正前的电流的实际压特性例。即,表示的是在(1)所示的区域使实际电流从0mA上升到500mA,以A’点为下折返点,在(2)所示的区域使实际电流从500mA下降到300mA,以B’点为上折返点,在(3)所示的区域使实际电流从300mA上升到800mA,由此,在显示实际压特性的图中产生闭环的例子。
该情况下,如图15(b)所示,在实际电流从0增加的情况即(1)区域,相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量成为在负侧最大的实际压误差推定量。此时,向上的折返电流值(下侧的折返点)及折返电流下限值为0mA,向下的折返电流值(上侧的折返点)及折返电流上限值为800mA,因此,指示区域电流值为800mA,指示区域率为800/800。
即,在该(1)区域,利用预先准备的0~800mA的滞后油压图运算相对于中央值的实际压误差推定量。
在实际电流的上侧的折返点为500mA的(2)区域,相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量为在正侧比(1)区域小的实际压误差推定量。此时,向上的折返电流值(下侧折返点)为0mA,向下的折返电流值(上侧折返点)为500mA,因此,指示区域电流幅度为500mA,指示区域率为500/800。
即,在该(2)区域,利用将高度方向幅度压缩为500~800mA的滞后油压图,运算相对于中央值的实际压误差推定量。
在实际电流的下侧的折返点为300mA的(3)区域,在形成闭环时,与闭环后半部分的目的地是返回闭环起点的考虑方法相一致,因此,按照返回(2)区域的开始位置(B’点)的方式制作模型。
此时,向上的折返电流值(下侧折返点)为300mA,向下的折返电流值(上侧折返点)为500mA,继承(2)区域时的指示区域率,保持500/800。另外,电流支持变化和指示进行率的变化比例也与(2)区域时一致,按照相对于中央值的实际压误差推定量返回(2)区域的开始位置的方式进行运算。而且,电流值达到500mA后,保持修正量。
而且,当将相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量在(1)+(2)+(3)的合计区域表示时,如图15(c)所示,三个实际压误差推定量的特性成为具有相关联的特性。特别是,在(3)区域,通过维持指示区域率及电流指示变化和指示进行率的变化比例,在B’点折返后,在C’点变为折返的特性以返回B’点。
而且,如图15(d)所示,使图15(c)所示的实际压误差推定量特性的正负反转的特性成为滞后油压修正量特性,由通过实施例2的滞后油压修正量运算得到的滞后油压修正量修正时的相对于电流的实际压特性例如图15(e)所示,即使在表示相对于指示电流值的输出液压的特性的图中形成闭环的情况下,也能够进行与实际的滞后特性一致的滞后量的推定,能够防止电磁阀的压力控制的精度降低。
(滞后油压修正量第二运算作用)
图16是表示从相对于修正前的电流的实际压特性至由通过实施例2的滞后油压修正量第二运算处理得到的滞后油压修正量进行了修正时的相对于指示电流的实际压特性的作用的作用说明图。
图16(a)表示相对于修正前的电流的实际压特性例,图16(b)在实际电流的每个变动区域表示相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量。在此,实际压特性例及实际压特性(1)、(2)区域与通过所述的滞后油压修正量第一运算作用所说明的相同,故而省略说明。
在使实际电流从300mA上升到800mA的(3)所示的区域,向上的折返电流值(下侧折返点)为300mA,向下的折返电流值(上侧折返点)为500mA,因此,相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量利用将高度方向幅度压缩在200~800mA的滞后油压图来运算。
而且,由于与形成闭环时闭环后半部分的目的地是返回闭环起点的考虑方法一致,因此,设计为运算得到的实际压误差推定量返回(2)区域的开始位置(B’点)。具体而言,对相对于实际电流的成为目标的油压特性进行补偿(オフセット),通过将该油压特性设为可变,由此能够补偿以使运算得到的实际压误差推定量返回闭环起点。
而且,当将相对于滞后特性的中央值的实际压误差推定量在(1)+(2)+(3)的合计区域表示时,如图16(c)所示,三个实际压误差推定量的特性成为具有相关联的特性。
另外,如图16(d)所示,使图16(c)所示的实际压误差推定量特性的正负反转的特性成为滞后油压修正量特性,由通过实施例2的滞后油压修正量运算得到的滞后油压修正量修正时的相对于电流的实际压特性例如图16(e)所示,即使在表示相对于指示电流值的输出液压的特性的图中形成闭环的情况下,也能够进行与实际的滞后特性一致的滞后量的推定,能够防止电磁阀的压力控制的精度降低。
特别是在滞后油压修正量第二运算处理中,即使是在表示相对于指示电流值的输出液压的特性的图中形成闭环的情况下,也能够仅补偿基于折返量求出的滞后修正量而进行与实际的滞后特性一致的滞后量的推定,因此,不使运算方法进行大的变更,也能够抑制运算量的增大。
其次,说明效果。
实施例2的液压控制装置中,在所述(1)~(10)的效果的基础上,可得到下述列举的效果。
(11)所述滞后修正量运算装置中,在切换了所述指示电流的方向后,再次切换所述指示电流的方向,由此,在表示相对于指示电流值的输出液压的特性的液压特性图中形成闭环时,按照该闭环后半部分的目的地是返回该闭环起点的方式运算所述滞后修正量。
因此,即使在形成闭环的情况下,也能够推定与实际的滞后特性一致的滞后量的推定,能够防止电磁阀的压力控制的精度降低。
(12)所述滞后修正量运算装置中,基于所述滞后量运算所述滞后修正量,而且,对该运算得到的滞后修正量进行补偿,使得通过所述液压特性图形成的闭环后半部分的目的地是返回该闭环起点。
因此,即使在形成闭环的情况下,也能够仅对基于折返量求出的滞后修正量进行补偿而进行与实际的滞后特性一致的滞后量的推定,因此,不使运算方法进行大的变更,也能够抑制运算量的增大。
以上,基于实施例1及实施例2说明了本发明的液压控制装置,但对于具体的结构而言,并不限于该实施例1及实施例2,只要不脱离本发明请求的范围的宗旨的范围,容许进行设计的变更及追加等。
实施例1及实施例2中,表示了设定一个滞后油压图,通过指示进行率和指示区域率求出滞后推定量的例子。但是,也可以为利用指示进行率的方向和大小、或指示区域率的大小等极精细地设定多个滞后油压图的例子。
产业上的可利用性
实施例1及实施例2中,表示了对使用了指示电流越大液压越成比例地上升的正态法则型(ノーマルロー型)的线性电磁阀的液压控制装置的应用例,但也可以适用于对使用了指示电流为零并产生最大液压,指示电流越大液压越成比例地下降的负态法则型(ノーマルハイ型)的线性电磁阀的液压控制装置。
另外,实施例1及实施例2中,表示了对控制车辆用自动变速器的摩擦联接元件压的液压控制装置的应用例,但也可以适用于要求精度高的液压控制的各种对象。
Claims (12)
1.一种液压控制装置,其具备:
电磁阀,其根据指示电流调节开度,对使液压增加或减少的任一方进行控制;
滞后修正量运算装置,其对滞后修正量进行运算,该滞后修正量通过所述指示电流的增加方向和减少方向的相对于指示电流的输出液压的滞后特性而决定;
指示电流控制装置,其参考所述滞后修正量,以所述输出液压为目标输出液压的方式控制所述指示电流,
其特征在于,
所述滞后修正量运算装置是基于根据切换所述指示电流方向时的指示电流值和在这之前切换时的指示电流值的差求出的折返量、来运算所述滞后修正量的装置。
2.如权利要求1所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置基于所使用的指示电流的上限值和下限值的差、和所述折返量的比率即指示区域率,来运算滞后修正量。
3.如权利要求2所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置以所述指示区域率越大、所述滞后修正量越大的方式进行运算。
4.如权利要求2所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置基于根据折返时的指示电流值和折返后的指示电流值的差量求出的指示电流变化量,来运算滞后修正量。
5.如权利要求4所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置通过下式计算折返修正区域电流幅度,
折返修正区域电流幅度=min(滞后修正上限值,向下的折返电流值)-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值),
并通过下式计算指示进行率,
指示进行率={指示电流值-max(滞后修正下限值,向上的折返电流值)}/折返修正区域电流幅度,
且基于该指示进行率运算滞后修正量。
6.如权利要求5所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置预先设定相对于指示进行率的滞后量图,对使用计算出的所述指示进行率和所述滞后量图求出的折返量乘以所述指示区域率,由此,运算滞后修正量。
7.如权利要求6所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后量图是当指示进行率达到规定量以上时滞后量减少的图。
8.如权利要求1~3中任一项所述的液压控制装置,其特征在于,所述液压控制装置具备基于指示电流的变化量来判定指示电流是否折返的折返判定装置,在具有折返判定时,所述滞后修正量运算装置开始滞后修正量的运算。
9.如权利要求8所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置具有存储进行折返判定时的指示电流值的存储装置。
10.如权利要求1~3中任一项所述的液压控制装置,其特征在于,
在指示电流值为计算滞后修正量的范围以外的情况下,所述滞后修正量运算装置将所述滞后修正量设为零。
11.如权利要求1~3中任一项所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置对所述滞后修正量进行运算,以使在切换了所述指示电流的方向后,通过再次切换所述指示电流的方向,当由表示相对于指示电流值的输出液压的特性的液压特性图形成闭环时,该闭环后半部分的目的地是返回该闭环起点。
12.如权利要求11所述的液压控制装置,其特征在于,
所述滞后修正量运算装置基于所述折返量运算所述滞后修正量,并且对该运算得到的滞后修正量进行补偿,以使由所述液压特性图形成的闭环后半部分的目的地是返回该闭环起点。
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