DE102004031155B4

DE102004031155B4 - Zustandsermittlungsvorrichtung für ein durch ein Arbeitsfluid belastendes Element und Zustandsermittlungsvorrichtung für eine Fluiddrucksteuerschaltung

Info

Publication number: DE102004031155B4
Application number: DE102004031155A
Authority: DE
Inventors: Takaaki Toyota Tokura; Katsumi Toyota Kono; Tomohiro Toyota Asami; Nobufusa Toyota Kobayashi; Hideki Toyota Takamatsu; Norimi Toyota Asahara; Shu Asami; Ryoichi Hibino; Hiroyuki Nishizawa; Masataka Osawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2011-05-05
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: US7159506B2; US20040261551A1; JP2005038390A; JP4269999B2; DE102004031155A1

Abstract

Zustandsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung des Zustands einer Mehrzahl von zu belastenden Elementen, die ein Arbeitsfluid empfangen, dessen Druck durch ein elektromagnetisches Druckregelventil (12) eingestellt wird, mit dem eine Fluiddrucksteuerschaltung (52, 86, 96) zur Einstellung des Drucks des Arbeitsfuids ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das elektromagnetische Druckregelventil (12) einen Ventilkörper (42) besitzt, der entsprechend dem Erregungszustand eines Solenoids des durch eine elektrische Betätigungsschaltung (10) betätigten Ventils beweglich ist, und eine Rückkopplungskammer (51), in die eine aus einer an ihr vorhandenen Ausgangsöffnung (50) austretender Ausgangsdruck rückgeführt wird; und
die Zustandsermittlungsvorrichtung aufweist:
einen Befehlswertberechnungsabschnitt (66), der einen der elektrischen Betätigungsschaltung (10) zur Betätigung des elektromagnetischen Druckregelventils (12) zugeleiteten Befehlswert (i_DR) berechnet,
einen Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) zur Ermittlung der Verlagerung des Ventilkörpers (42) auf Basis einer elektromotorischen Gegenkraft (V_BC), die durch die Bewegung des Ventilkörpers (42) erzeugt wird, und
einen Ermittlungsabschnitt (72) zur Ermittlung der Zustandsänderung der zu belastenden Elemente...

Description

Diese Anmeldung erfolgt auf der Basis der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2003-167771 , angemeldet am 30. Juni 2003, und Nr. 2004-092477 , angemeldet am 26. März 2004, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin voll mit offenbart wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zustandsermittlungsvorrichtung für ein zu belastendes Element zur Ermittlung des Zustands eines zu belastenden Elements, dessen Druck durch eine Steuerschaltung für einen Fluiddruck eingestellt wird, und eine Zustandsermittlungsvorrichtung für eine Fluiddrucksteuerschaltung zur Ermittlung des Zustands einer Fluiddrucksteuerschaltung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es ist eine Fluiddrucksteuerschaltung bekannt, die mit einem elektromagnetischen Druckregelventil ausgerüstet ist zur Einstellung des Drucks eines Arbeitsfluids, wie eines Hydrauliköls oder dergleichen, das über einen vorgegebenen Strömungsweg durch Bewegung eines Kolbens zugeführt wird, das heißt mit einem Ventilelement in Übereinstimmung mit einem Erregungszustand eines durch eine vorgegebene elektrische Ansteuerungsschaltung betätigten Solenoids, wodurch der Druck des einem vorstehend beschriebenen, zu belastenden Element zugeführten Arbeitsfluids gesteuert wird. Als das elektromagnetische Druckregelventil ist ein Ventil bekannt, das eine Rückkopplungskammer aufweist, in die der Ausgangsdruck aus der Ausgangsöffnung rückgeführt wird, um den Ausgangsdruck auf einem Wert zu halten, der mit einem Ansteuerungsstrom übereinstimmt, der von der elektrischen Ansteuerschaltung zugeführt wird und einen Instruktionswert darstellt.
Es ist weiterhin eine Technologie zur Ermittlung des Zustands der Fluiddrucksteuerschaltung bekannt. Beispielsweise ist ein in der JP-A H8-201130 beschriebenes 2-Phasen-Verfahren zur Messung der Fluidströmungsgeschwindigkeit auf der Basis eines Durchflußmeßgeräts der Turbinenbauart bekannt. Nach dieser Technik ist in einem Strömungsweg innerhalb einer Fluiddrucksteuerschaltung eine Turbine angeordnet und die Drehgeschwindigkeit der durch die Strömung des Arbeitsfluids in Drehung versetzten Turbine wird ermittelt, so daß auf der Basis der induzierten elektromotorischen Kraft, die in Übereinstimmung mit der Drehgeschwindigkeit der Turbine erzeugt wird, und der vorgegebenen Beziehungen die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids berechnet werden kann.
Bei der Fluiddrucksteuerschaltung, wie sie beispielsweise in der JP-A H10-213215 offenbart ist, ist eine Fluiddrucksteuerschaltung weithin bei einem automatischen Getriebe für ein Fahrzeug in Gebrauch. Beim automatischen Fahrzeuggetriebe sind eine Kupplung und eine Bremse, die als für einen hydraulisch betätigten Reibungseingriff ausgebildete Vorrichtungen gestaltet sind, als zu belastende Elemente eingerichtet, die mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt werden, der durch die Fluiddrucksteuerschaltung eingestellt ist, und jedes dieser Elemente, Kupplung und Bremse, ist mit einer Anzahl von Reibungseingriffselementen ausgerüstet, die mit einander in Reibungseingriff stehen, und mit einem Kolben, der als Betätigungselement dient, um diese Anzahl von Reibungseingriffselementen miteinander in Eingriff zu bringen. Der Kolben wird bewegt durch die vom Hydraulikdruck ausgehende Belastung, wodurch die Anzahl der Reibungseingriffselemente miteinander in Eingriff gebracht werden.
Wie in der JP-A H5-263913 offenbart, wird die Kolbenbewegung, d. h. die Vollendung des Hubs, beurteilt auf der Basis der Zeitspanne, die seit der Strombeaufschlagung des elektromagnetischen Druckregelventils verstrichen ist. Das bedeutet, die Zeitspanne von dem Zeitpunkt, an dem der Strom dem elektromagnetischen Druckregelventil zugeführt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Kolben in eine Hubendposition geschoben wird, wird gemessen und vorab eingestellt und die Feststellung, daß der Kolbenhub vollendet worden ist, wird aufgrund der Tatsache getroffen, daß die aktuelle Stromversorgungszeit die voreingestelite Zeit erreicht hat. Wie in der JP-A H11-153247 offenbart ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids auf der Basis einer Position eines Solenoidkerns geschätzt, die durch eine Wechselstromkomponente des Betätigungsstroms eines Solenoidventils ermittelt wird. Wie in der JP-A 2001-32863 offenbart, wird ein Druckanstieg des Arbeitsfluids auf der Basis einer elektromotorischen Gegenkraft ermittelt, die durch eine Verlagerung eines Solenoidkerns eines Solenoidventils induziert wird. Wie in der JP-A2000-346703 offenbart ist, kann eine betriebsmäßige Veränderung eines Solenoidventils entdeckt werden auf der Basis eines extrahierten Signals durch einen Bandfilter von einem Betätigungsstrom im Solenoidkern eines Solenoidventils.
Die im Patentdokument 4 offenbarte Technik hat jedoch das Problem, daß sie nicht an Schwankungen der Zeit angepaßt werden kann, die für die Vollendung des Hubs benötigt wird und die durch Unterschiede bei den Produkten oder eine Veränderung der Zeitspanne verursacht wird.
Außerdem wird die für die Vollendung des Hubs benötigte Zeit durch die Viskosität des Arbeitsfluids oder dergl. beeinflußt und deshalb ist es notwendig, den Zustand der Fluiddrucksteuerschaltung, wie die Viskosität des Arbeitsfluids in einigen Fällen zu ermitteln. Was die Zustandsermittlungsvorrichtung für eine herkömmliche Fluiddrucksteuerschaltung betrifft, ist, wie im Patentdokument 1 beschrieben, der Einbau eine Vorrichtung, wie einer Turbine oder dergl. in die Fluiddrucksteuerschaltung erforderlich und die Kosten erhöhen sich durch diese Turbinenvorrichtung. Zusätzlich wird die Baugröße der Fluiddrucksteuerschaltung durch den Platzbedarf für die Montage vergrößert und deshalb weist eine mit Fluiddruck zusammenwirkende mechanische Vorrichtung, wie ein automatisches Fahrzeuggetriebe oder dergl., hohe Kosten und eine beachtliche Größe auf, wenn sie mit einer Fluiddrucksteuerschaltung ausgestattet ist.
In diesem Zusammenhang offenbart Dokument DE 100 03 896 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Proportional-Magneten mit einem Magnetkern, einem Magnetanker, einer Magnetspule, zur Betätigung eines Steuerungselements in einem Schaltventil oder einem Proportional-Druckregelventil, insbesondere einem Druckregelventil für die Kupplungsbetätigung in einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe, und mit einer elektronischen Steuervorrichtung, wobei der Magnetanker zwischen einem Regelbereich und einem Haltebereich einer magnetischen Halteposition des Magnetankers hin- und herbewegbar ist und ein definierter Übergang vom Regelbereich in die Halteposition ausführbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, welche die Bewegung des Magnetkerns erkennen.
Dokument DE 197 15 716 A1 offenbart ein Stromsteuersystem für eine Linearmagnetspulen-Zurückführungssteuerung eines Ausgangsspannungswertes auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Sollstromwert zu einer linearen Magnetspule, der gemäß einem Fahrzeuglaufzustand eingestellt wird, und einem Rückführstromwert, der durch Überwachen eines tatsächlich zu der Linearmagnetspule geführten Stromwerts erzeugt wird. Dabei weist das Stromsteuersystem auf: eine Entscheidungsschaltung, die entscheidet, ob der Widerstand der Linearmagnetspule berechnet werden kann; eine Realwiderstandswert-Berechnungsschaltung, die einen realen Widerstandswert auf der Grundlage eines von der Entscheidungsschaltung eintreffenden Signals, des Sollstromwerts und des Ausgangsspannungswerts berechnet; eine Vergleichsschaltung, die den berechneten realen Widerstandswert und einen Widerstandswert in einer Speichereinheit vergleicht; und eine Korrekturschaltung, die den Widerstandswert in der Speichereinheit auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses von der Vergleichsschaltung korrigiert. Ferner wird der Ausgangsspannungswert auf der Grundlage des korrigierten Widerstandswerts ausgegeben.
Die Druckschrift US 5,054,599 A offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung eines Füllendezustands einer Betätigungsvorrichtung, die ein variables Steuervolumen, C, aufweist. Die Vorrichtung enthält ein Solenoid, das eine Spule und einen Anker aufweist. Der Anker ist relativ zur Spule in Abhängigkeit von der Erregung der Spule beweglich. Ein Steuerventil führt der Betätigungsvorrichtung einen Fluidstrom zu. Dabei ist die Geschwindigkeit des Fluidstroms abhängig von der Bewegung des Ankers. Ein elektrischer Stromkreis erfasst eine Spannungspitze über die Spule und erzeugt in Abhänigkeit davon ein Füllendesignal. Dabei wird die Spannungspitze von einer elektromotorischen Kraft erzeugt, die vom Anker in Abhängigkeit davon erzeugt wird, dass das Steuervolumen einen vorbestimmten Füllende-Druck erreicht.
Ferner offenbart die Druckschrift US 5,251,091 A einen Solenoidantriebskreis für ein automatisches Getriebe, bei dem eine Potentialunterschieds-Ausgleichseinrichtung, zwischen einem Widerstandselement und einer Erde geschaltet ist, und eine Steuereinrichtung Spannungswerte an den gegenüberliegenden Seiten des Widerstandselements derart überwacht, um einen Stromwert zu erfassen, der durch den Solenoid fließt. Dabei bestimmt die Steuereinrichtung, ob der erfasste Wert des Stroms, der durch den Solenoid fließt, annormal ist. Wenn dieser annormal ist, schaltet die Steuervorrichtung den Strom einer Solenoid-Antriebseinrichtung ab. Die Potentialunterschied-Ausgleichseinrichtung ist mit einer Schaltvorrichtung ausgestattet. Die Steuervorrichtung schaltet die Schaltvorrichtung aus, wenn der Überwachungsstromwert annormal ist. Dieser Stromkreis verhindert, dass ein übermässiger Strom dem Solenoid zufließt und findet eine übermäßige Abgabe vom Potentialunterschied-Ausgleichseinrichtung zur Erde in Folge eines Kurzschlusses mit der Zuführleitung einer Batterie.
Schließlich betrifft die Druckschrift US 5,951,616 A ein Stromsteuersystem für eine Linearmagnetspule zum Rückführsteuern eines Ausgangsspannungswerts auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Sollstromwert zu der Linearmagnetspule, der gemäß einem Fahrzeuglaufzustand eingestellt wird, und einem Rückführstromwert, der durch Überwachen eines tatsächlich zu der Linearmagnetspule geführten Stromwerts erzeugt wird: dabei weist das Stromsteuersystem auf: eine Entscheidungsschaltung, die entscheidet, ob der Widerstandswert der Linearmagnetspule berechnet werden kann; ein Linearwiderstandswert-Berechnungsschaltung, die einen realen Widerstandswert auf der Grundlage eines von der Entscheidungsschaltung eintreffenden Signals, des Sollstromwerts und des Ausgangsspannungswerts berechnet; eine Vergleichsschaltung, die den berechneten realen Widerstandswert und einen Widerstandswert in einer Speichereinheit vergleicht; und eine Korrekturschaltung, die den Widerstandswert in der Speichereinheit auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses von der Vergleichsschaltung korrigiert. Der Ausgangsspannungswert wird auf der Grundlage des korrigierten Widerstandswerts ausgegeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde verwirklicht im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Situation und dient der Aufgabe, eine Zustandsermittlungsvorrichtung für ein zu belastendes Element zu schaffen, das den Zustand des zu belastenden Elements mit hoher Präzision ermitteln kann, unbeeinflußt von Materialunterschieden und Veränderung von Zeitspannen, und eine Zustandsermittlungsvorrichtung für eine Fluiddrucksteuerschaltung zur Erkennung des Zustands eines Arbeitsfluids in einer Fluiddrucksteuerschaltung mit einer einfachen Konstruktion.
Der Erfinder hat verschiedene Überlegungen zur Lösung dieser Aufgabe angestellt und hat schließlich folgendes gefunden. In einer solchen Bauart eines elektromagnetischen Druckregelventils, bei welcher eine Rückkopplungskammer vorgesehen ist, in welche ein Ausgangsdruck von einer Ausgangsöffnung zurückgeführt wird, und der Ausgangsdruck auf einem Wert gehalten wird, der ungeachtet der Druckänderung im Strömungspfad auf der Ausgangsseite einem Befehlswert entspricht, wenn der Durchfluß des Arbeitsfluids an der mit der Ausgangsöffnung verbundenen Ausgangsseite verändert wird, wird die Druckveränderung auf der Basis der Durchflußänderung ausgeglichen und damit der Ausgangsdruck auf einem Wert gehalten, der einem Betätigungsstrom entspricht, so daß die Position des Ventilkörpers passiv verändert wird, fest verknüpft mit dessen Durchflußveränderung.
Vorstehend genannte Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 oder 8 gelöst. Verbesserte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7, 9 und 10.
Die vorstehend diskutierte Aufgabe wird durch eine Zustandsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung des Zustandes einer Mehrzahl von zu belastenden Elementen gelöst, die ein Arbeitsfluid empfangen dessen Druck durch ein elektromagnetisches Druckregelventil eingestellt wird, mit dem eine Fluiddrucksteuerschaltung zur Einstellung des Drucks des Arbeitsfluids ausgerüstet ist. Dabei besitzt das elektromagnetische Druckregelventil einen Ventilkörper, der entsprechend dem Erregunsgzustand eines Solenoids des durch eine elektrische Betätigungsschaltung betätigten Ventils beweglich ist, und eine Rückkopplungskammer, in die eine aus einer an ihr vorhandenen Ausgangsöffnung austretender Ausgangsdruck rückgeführt wird. Die Zustandsermittlungsvorrichtung weist einen Befehlswertberechnungsabschnitt auf, der einen der elektrischen Betätigungsschaltung zur Betätigung des elektromagnetischen Druckregelventils zugeleiteten Befehlswert berechnet. Zudem weist die Zustandsermittlungsvorrichtung einen Verlagerungsermittlungsabschnitt zur Ermittlung der Verlagerung des Ventilkörpers auf Basis einer elektromotorischen Gegenkraft, die durch die Bewegung des Ventilkörpers erzeugt wird, auf. Ferner weist die Zustandsermittlungsvorrichtung einen Ermittlungsabschnitt zur Ermittlung der Zustandsänderung der zu belastenden Elemente auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers auf, die vom Verlagerungsermittlungsabschnitt ermittelt wird und nicht der elektrischen Betätigungsschaltung zugeordnet ist, wenn der vom Befehlswertberechnungsabschnitt zugeleitete Befehlswert nicht verändert wird. Dabei umfasst die Fluiddrucksteuerschaltung ein Schaltventil, das im Strömungspfad zwischen dem elektromagnetischen Druckregelventil und den zu belastenden Elementen angeordnet ist und den Strömungspfad des Arbeitsfluids schaltet, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt ist. Desweiteren weist sie einen Abschnitt zum Erkennen einer Unnormalität des Schaltsventils auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers auf, der durch den Verlagerungsermittlungsabschnitt ermittelt wird, wenn der durch den Befehlswertermittlungsabschnitt zugeleitete Befehlswert der elektrischen Betätigungsschaltung auf einen Wert für die Zuführung des Arbeitsfluids zu den zu belastenden Elementen eingestellt wird.
Erfindungsgemäß wird demnach der Zustand der zu belastenden Elemente auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers ermittelt. Das heißt, der Zustand, der zu belastenden Elemente wird direkt ermittelt und der Zustand der zu belastenden Elemente kann mit hoher Präzision ermittelt werden, unabhängig von Unterschieden beim Material und Veränderung der Zeitspannen. Der Zustand der zu belastenden Elemente kann deshalb ermittelt werden, weil bei einer an den zu belastenden Elementen auftretenden Veränderung der Aufnahmemenge des Arbeitsfluids pro Zeiteinheit sich der Durchfluss des Arbeitsfluids auf der stromauf von den zu belastenden Elementen gelegenen Seite verändert, d. h. auf der Ausgangsseite des elektromagnetischen Druckregelventils, und wenn der Durchfluss des Arbeitsfluids sich verändert, tritt eine Verlagerung des Ventilkörpers ein.
Die Zustandsermittlungsvorrichtung kann ferner einen Positionssensor zur Ermittlung der Position des Ventilkörpers umfassen, wobei der Verlagerungsermittlungsabschnitt die Verlagerung des Ventilkörpers auf der Basis des Ausgangs des Positionssensors ermittelt.
Zudem kann der Verlagerungsermittlungsabschnitt die Verlagerung des Ventilkörpers auf der Basis der Veränderung des elektrischen Zustands der elektrischen Betätigungsschaltung ermitteln.
Weiter können die zu belastenden Elemente eine durch Fluiddruck betätigbare Reibungseingriffsvorrichtung umfassen, deren Eingriffszustand durch das Arbeitsfluid gesteuert wird, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt wird. Dabei umschließt der den zu belastenden Elementen zugeordnete Zustandsermittlungsabschnitt einen die Vollendung des Fluidvorgangs beurteilenden Abschnitt zur Beurteilung auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers, ob die Einfüllung des Arbeitsfluids in die durch Fluiddruck betätigbare Reibungseingriffsvorrichtung vollendet ist oder nicht.
Hierdurch wird direkt beurteilt, ob die Befüllung der durch Fluiddruck betätigbaren Reibungseingriffsvorrichtung vollständig erfolgt ist oder nicht. Es kann deshalb die Vollendung der Befüllung der durch Fluiddruck betätigbaren Reibungseingriffsvorrichtung mit dem Arbeitsfluid mit hoher Präzision unabhängig von Materialunterschieden und Veränderungen der Zeitspannen beurteilt werden.
Weiter können die zu belastenden Elemente einen Speicher zur Speicherung des Drucks des Arbeitsfluids umfassen, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt wird. Dabei schließt der den zu belastenden Elementen zugeordnete Zustandsermittlungsabschnitt einen Abschnitt zur Beurteilung einer Arbeitsgrenze ein, der geeignet ist, auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers zu beurteilten, ob der Speicher seine Arbeitsgrenze erreicht hat.
Hierdurch wird direkt beurteilt, ob der Speicher die Arbeitsgrenze erreicht. Es kann deshalb die Arbeitsgrenze des Speichers mit hoher Präzision unabhängig vom Materialunterschied und Veränderungen der Zeitspanne beurteilt werden.
Weiter kann die Fluiddrucksteuerschaltung ein fehlersicheres Ventil besitzen, das in einem Strömungspfad zwischen dem elektromagnetischen Druckregelventil und den zu belastenden Elementen angeordnet ist und das Arbeitsfluid aufnimmt, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt ist, wodurch ein gleichzeitiger Eingriff einer Mehrzahl von durch Fluiddruck betätigbaren Reibungseingriffsvorrichtungen verhindert wird. Dabei umfasst die Fluiddrucksteuerschaltung weiter einen Ermittlungsabschnitt für eine fehlersichere Betätigung zur Feststellung des Vorhandenseins oder Fehlens einer fehlersicheren Aktion des fehlersicheren Ventils auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers, die durch den Verlagerungsermittlungsabschnitt ermittelt wird, wenn der Befehlswert, der durch den Befehlswertberechnungsabschnitt der elektrischen Betätigungsschaltung zugeleitet wird, auf einen Wert für die Zuführung des Arbeitsfluids zu den zu belassenden Elementen eingestellt wird.
Falls im Strömungspfad zwischen dem elektromagnetischen Druckregelventil und den zu belastenden Elementen ein fehlersicheres Ventil zur Verhinderung des gleichzeitigen Eingriffs einer Mehrzahl von durch Fluiddruck betätigbaren Reibungseingriffselementen angeordnet ist, wird, wenn das fehlersichere Ventil betätigt wird, der Durchfluss beim Strömungspfad auf einer Sperrseite, die durch die Betätigung des fehlersicheren Ventils gesperrt wird, schnell reduziert, und deshalb zeigt sich die Verschiebung des Ventilkörpers entsprechende Reduzierung des Durchflusses. Deshalb kann die Unnormalität des fehlersicheren Ventils durch den Ermittlungsabschnitt für eine fehlersichere Betätigung erkannt werden.
Die Zustandsermittlungsvorrichtung kann einen Beurteilungsabschnitt für den Eingangsdurchfluss umfassen, der auf der Basis der durch den Verlagerungsermittlungsabschnitt ermittelten Verlagerung des Ventilkörpers beurteilt, ob der Durchfluss des Arbeitsfluids, das in das elektromagnetische Druckregelventil eingeleitet wird, ausreichend ist oder nicht, wenn der durch den Befehlswertberechnungsabschnitt zugeleitete Befehlswert gleich einem festgelegtem Wert ist.
Desweiteren wird eine Zustandsermittlungsvorrichtung für eine Fluiddrucksteuerschaltung zur Ermittlung des Zustandes einer Fluiddrucksteuerschaltung beansprucht, die ein elektromagnetisches Druckregelventil zur Einstellung des Drucks eines Arbeitsfluids in einem Strömungspfad durch Bewegung eines Ventilkörpers entsprechend dem Erregungszustand eines durch eine elektrische Betätigungsschaltung betätigbaren Solenoids besitzt. Dabei weist die Fluiddrucksteuerschaltung zu belastende Elemente, die das Arbeitsfluid empfangen, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt ist sowie weiter einen Verlagerungsermittlungsabschnitt zur Ermittlung der Verlagerung des Ventilkörpers und einen Viskositätsabschätzungsabschnitt zur Abschätzung der Viskosität des Arbeitsfluids auf. Dabei schätzt der Viskositätsabschätzungsabschnitt die Viskosität des Arbeitsfluids auf der Basis der die elektromotorische Gegenkraft darstellende Wellenform und deren Größe ab, die ermittelt werden, wenn die zu belastenden Elemente voll gefüllt sind, wobei die Viskosität des Arbeitsfluids die Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilkörpers und diese wiederum die die elektromotorische Gegenkraft darstellende Wellenform und deren Größe beeinflusst.
Somit kann die Viskosität des Arbeitsfluids auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers des elektromagnetischen Druckregelventils geschätzt werden, die mit einer einfachen Konstruktion ermittelt werden kann, so dass die Viskosität in der Steuerschaltung für den Fluiddruck mit einer einfachen Konstruktion festgestellt werden kann.
Dabei kann die Viskosität des Arbeitsfluids auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers bei der vollen Füllzeit des zu belastenden Elements geschätzt werden, die bei der Verlagerung des Ventilkörpers aufgrund der großen Veränderung der Fließgeschwindigkeit groß ist, so dass die Viskosität des Arbeitsfluids mit großer Präzision geschätzt werden kann.
Bei der Zustandsermittlungsvorrichtung können die zu belastenden Elemente einen Speicher zur Speicherung des Drucks des Arbeitsfluids umfassen, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt wird.
Ferner kann der Befehlswertberechnungsabschnitt den Befehlswert entsprechend dem in eine Spule des Druckregelventils fließenden Strom berechnen, so dass ein Ausgangsdruck aus dem Druckregelventil auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Konzeptdiagramm, das die Konstruktion einer Zustandsermittlungsvorrichtung für ein zu belastendes Element und eine hydraulische Steuerschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die die Konstruktion eines linearen Solenoidventils zeigt, das durch eine elektrische Schaltung gemäß 1 betätigt wird.
3 ist eine schematische Darstellung, die das Druckeinstellprinzip eines linearen Solenoidventils nach 2 zeigt, wobei (a) den Zustand zeigt, in welchem die Schubkraft des Solenoids relativ klein ist, und (b) den Zustand, bei dem die Schubkraft des Solenoids relativ groß ist.
4 ist ein Schaltbild, das die Hauptbestandteile der hydraulischen Steuerschaltung zeigt, in die das Solenoidventil nach 2 einbezogen ist.
5 ist ein Zeitdiagramm, das die Veränderung der verschiedenen Parameter ab dem Beginn der Versorgung mit Hydrauliköl einer mit der hydraulischen Steuerschaltung nach 4 ausgestatteten Kupplung darstellt.
6 ist ein Schaltbild, das die Hauptbestandteile einer anderen hydraulischen Steuerschaltung zeigt, in die das lineare Solenoid nach 2 einbezogen ist.
7 ist ein Schaltbild, das die Hauptbestandteile einer anderen hydraulischen Steuerschaltung zeigt, in die das lineare Solenoid nach 2 einbezogen ist.
8 ist ein Konzeptdiagramm, das die Konstruktion einer anderen Zustandsermittlungsvorrichtung für ein zu belastendes Element und eine hydraulische Steuerschaltung zeigt, die sich von 1 unterscheidet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Bei den zur Erläuterung der Ausführungsformen benutzten Zeichnungen werden einander entsprechende Elemente durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
1 ist ein das Konzept darstellendes Diagramm, das die Konstruktion einer Zustandsermittlungsvorrichtung für ein zu belastendes Element und eine hydraulische Steuerschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In einer elektrischen Betätigungsschaltung 10 ist ein lineares Solenoidventil 12, das als ein elektromagnetisches Druckregelventil dient, über einen Transistor 14 mit einer als Energieversorgungsquelle dienenden Batterie 16 verbunden, so daß ein Betätigungsstrom der einem an den Transistor 14 gelegten Einschaltsignal entspricht durch die Spule 30 fließt. Das Einschaltsignal ist eine Rechteckwelle mit einer Frequenz von 300 Hz und eine Einschaltstromsteuervorrichtung 20 steuert den in der Spule 30 fließenden Betätigungsstrom I_DR durch Veränderung der EIN/AUS-Zeit innerhalb einer Periode des Einschaltsignals. Zusammen mit dem Einschaltsignal wird in dem durch die Spule 30 fließenden Betätigungsstrom I_DR ein Zittersignal mit einer Frequenz von 300 Hz erzeugt. Ein Widerstand 18 ist an der Masseseite der Spule angeordnet und eine Stromerkennungsvorrichtung 22 erkennt den aktuell in den Widerstand 18 fließenden Betätigungsstrom I_DR und somit die Spule 30 auf der Basis der zwischen beiden Enden des Widerstands 18 anliegenden Spannung.
Die 2 ist ein die Konstruktion des linearen Solenoidventils 12 zeigender Längsschnitt. Das lineare Solenoidventil 12 umfaßt ein Solenoid 24, daß durch Versorgung der Vorrichtung mit Strom als eine Vorrichtung zum Umwandeln der elektrischen Energie in eine Betätigungskraft dient, und einen Druckeinstellungsabschnitt 26 zur Einstellung des Eingangsdrucks P_IN und zur Ausgabe eines vorgegebenen Ausgangsdrucks P_OUT durch Betätigung des Solenoids 24. Das Solenoid 24 umfaßt ein zylindrisches Kernrohr 28, eine Spule 30, die aus leitfähigem Draht besteht, der um den äußeren Umfang des Kernrohrs 28 gewickelt ist, einen Kern 32, der so angeordnet ist, daß längs der Achsrichtung des Kernrohrs 28 beweglich ist. einen Kolben 34, der auf der in Bezug auf die Seite des Druckeinstellungsabschnitts 26 gegenüberliegenden Seite fest am Endabschnitt des Kerns 32 angebracht ist, ein Gehäuse 36 zur Aufnahme des Kernrohrs 28, der Spule 30, des Kerns 32 und des Kolbens 34, und eine Abdeckung 38, die mit Eingriff in den Öffnungsabschnitt des Gehäuses 36 eingepaßt ist.
Der Druckeinstellungsabschnitt 26 umfaßt eine formschlüssig in das Gehäuse 36 eingesetzte Hülse 40, einen hülsenförmigen Ventilkörper 42, der so angeordnet ist, daß er längs der Achsrichtung der Hülse 40 beweglich ist, und eine Feder 44, um den kolbenförmigen Ventilkörper 42 gegen das Solenoid 24 zu drücken, und der Endabschnitt des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 auf der Seite des Solenoids 24 wird in Kontakt mit dem Endabschnitt des Kerns 32 auf der Seite des Druckeinstellungsabschnitts 26 gebracht. In der Hülse 40 ist eine Eingangsöffnung 46 ausgebildet, in welche Hydrauliköl eingeführt wird, eine mit einem unter Umgebungsdruck stehenden Abschnitt kommunizierende Abflußöffnung 48, eine Ausgangsöffnung 50, aus der das auf einen bestimmten Druck eingestellte Hydrauliköl austritt, und eine Rückkopplungsölkammer 51, die mit dem Druck des aus der Ausgangsöffnung 50 austretenden Öls beaufschlagt wird.
Die 3 ist ein schematisches Diagramm, das das Druckeinstellungsprinzip des linearen Solenoidventils 12 zeigt. Und ein Pfeil im Ölpfad zeigt die Strömungsrichtung des Hydrauliköls an. Wenn der Betätigungsstrom I_DR über die Spule 30 zugeführt wird, werden der Kern 32 und der kolbenförmige Ventilkörper 42 entsprechend der Größe des Stroms längs der axialen Richtung im linearen Solenoidventil 12 bewegt. Der Verbindungszustand der Ausgangsöffnung 50 und der Eingangsöffnung 46 oder der Abflußöffnung 48 wird durch die Bewegung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 umgeschaltet. Beispielsweise wird bei (a), wo das Ausmaß der Bewegung in der x-Richtung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 auf die Spule 30 zu relativ klein ist, das Einströmen des Hydrauliköls in die Eingangsöffnung 46 blockiert und die Ausgangsöffnung 50 und die Abflußöffnung 48 sind mit einander verbunden, so daß das Hydrauliköl an der Ausgangsseite abgeführt wird. Bei (b), wo das Ausmaß der Bewegung in der x-Richtung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 auf die Spule 30 zu relativ ist, stehen die Eingangsöffnung 46 und die Ausgangsöffnung 50 mit einander in Verbindung und die Abflußöffnung 48 ist blockiert, so daß der Druck des Hydrauliköls eingestellt wird und das Öl aus der Ausgangsöffnung 50 austritt.
Der Ausgangsdruck P_OUT wird veranlaßt, auf die Stirnfläche des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 auf der Seite der Rückkopplungskammer 51, d. h. die Stirnfläche auf der Seite der Feder 44, in Öffnungsrichtung des Ventils einzuwirken. Wenn S die wirksame Druckaufnahmefläche dieser Stirnfläche bezeichnet, F den durch die elektromotorische Kraft des Solenoids 24 in Öffnungsrichtung des Ventils erzeugten Schub, der proportional zum Betätigungsstrom I_DR zunimmt, und f die Druckkraft der Feder 44 in Schließrichtung des Ventils, wird der Ausgangsdruck P_OUT auf der Basis des linearen Solenoidventils 12 auf einen Wert eingestellt, der durch die als (F – f)/S dargestellte Gleichung bestimmt wird, basierend auf dem Gleichgewicht in der axialen Mittelrichtung des Steuerventils 42, d. h. in der in 3 gezeigten x-Richtung. Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß bei konstantem Schub des Solenoids 24 in der Ventilöffnungsrichtung, d. h. wenn der Betätigungsstrom I_DR konstant ist, der Ausgangsdruck P_OUT konstant gehalten wird.
Demgemäß wird der Ausgangsdruck P_OUT konstant gehalten, selbst wenn die Aufnahmemenge des Hydrauliköls pro Zeiteinheit auf der stromab gelegenen, mit der Ausgangsöffnung 50 in Verbindung stehenden Seite erhöht/reduziert wird, oder wenn der Durchfluß des der Eingangsöffnung 46 zugeführten Hydrauliköls erhöht/reduziert wird, jedoch tritt die Veränderung der Position des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 in Abhängigkeit von der Veränderung des Durchflusses des Hydrauliköls ein. Dies wird beschrieben unter der Annahme, daß auf der stromab befindlichen Seite die Aufnahmemenge des Hydrauliköls pro Zeiteinheit reduziert ist. Wenn die Aufnahmemenge des Hydrauliköls pro Zeiteinheit auf der stromab gelegenen Seite reduziert ist, ist die Ausflußmenge aus dem linearen Solenoidventil 12 außergewöhnlich groß und der Ausgangsdruck P_OUT ist zeitweilig erhöht. Jedoch nimmt der Druck in der Rückkopplungsölkammer 51 auch zu infolge einer Erhöhung des Ausgangsdrucks P_OUT, und deshalb wird der kolbenförmige Ventilkörper 42 in Schließrichtung des Ventils bewegt, so daß die Ausflußmenge aus dem Solenoidventil 24 und die sich in fester Verknüpfung damit verändernde Einströmmenge in das Solenoidventil 24 reduziert werden.
Hierbei ist die Beziehung zwischen der Spannung e und dem Strom i am Solenoid 24 durch die folgende Gleichung (1) dargestellt, in der R den Widerstandswert der elektromagnetischen Betätigungsschaltung 10 (die Summe der Widerstandswerte der Spule 30 und des Widerstands 18) und L die Reaktanz der Spule 30 bedeutet. Der in der Gleichung (1) enthaltene Ausdruck (2) zeigt an, daß die elektromotorische Gegenkraft V_BC durch die Bewegung des kolbenförmigen Ventilelements 42 erzeugt wird. Diese elektromotorische Gegenkraft V_BC entsteht gemäß der gut bekannten elektromagnetischen Induktionsregel durch Veränderung der Relativlage zwischen dem direkt mit dem kolbenförmigen Ventilkörper 42 verbundenen Kern 32 und der Spule 30. e = d / dt(L·i) + R·i = L di / dt + dL / dti + R·i = L di / dt + dL / dtdx / dti + R·i (1) dL / dxdx / dti (2)
Wie vorstehend unter Bezug auf das lineare Solenoidventil 12 beschrieben, verändert sich die Position des kolbenförmigen Ventilelements 42 entsprechend dem Eingangs-/Ausgangs-Durchfluß des Hydrauliköls, selbst wenn der Ausgangsdruck P_OUT konstant gehalten wird. Demgemäß entsteht die elektromotorische Gegenkraft V_BC, wenn der Eingangs-/Ausgangs-Durchfluß des Hydrauliköls in das lineare bzw. aus dem linearen Solenoidventil verändert wird.
Dieses lineare Solenoid 12 ist in hydraulischen Steuerschaltungen 52, 86 und 96 angeordnet, die hauptsächlich so konstruiert sind, wie in den 4, 6 und 7 dargestellt. Im hydraulischen Steuerkreis 52 stellt, wie in 4 gezeigt, ein Regelventil 56 den Druck des unter Druck durch eine Hydraulikpumpe 54 zugeführten Hydrauliköls auf einen vorgegebenen Eingangsdruck P_IN ein und leitet dann das Hydrauliköl der Eingangsöffnung 46 des linearen Solenoidventils 12 zu. Der Druck des der Eingansöffnung 46 des linearen Solenoidventils 12 zugeführten Hydrauliköls wird auf den vorgegebenen Ausgangsdruck P_OUT durch Bewegen des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 in Übereinstimmung mit dem Erregungszustands des durch die elektrische Betätigungsschaltung 10 eingestellt, worauf dann das auf diese Weise auf den vorgegebenen Druck eingestellte Hydrauliköl über eine Mündeiner Kupplung 62 und einem Speicher 64 zugeführt wird. Die Kupplung 62 ist von einer hydraulisch betätigbaren, durch Reibungseingriff wirkenden Bauart, deren Eingriffszustand durch das Hydrauliköl gesteuert wird, dessen Druck durch das lineare Solenoidventil 12 eingestellt wird, und der Speicher 64 ist eine Speicher zur Speicherung des Drucks des Hydrauliköls, dessen Druck durch das lineare Solenoidventil 12 eingestellt wird.
Die 5 ist eine Zeittafel, die die Veränderung der verschiedenen Parameter vom Beginn der Versorgung der Kupplung 62 mit Hydrauliköl an bis zum Ende des Füllvorgangs zeigt. Die Betätigungsspannung, wie sie in 5 gezeigt wird, ist die Spannung, die dem in der Spule 30 fließenden Betätigungsstrom I_DR entspricht. Der Befehlswert i_DR ist ein an die Betätigungsstromsteuervorrichtung 20 zu sendendes Signal zur Steuerung des in die Spule 30 einzuspeichernden Stroms und wird berechnet durch einen Befehlswertberechnungsabschnitt 66, der später erläutert wird.
Wie in 5 gezeigt, wird zunächst eine sogenannte erste Befüllungssteuerung ausgeführt, wodurch die Durchflußmenge des aus der Ausgangsöffnung 50 des linearen Solenoidventils 12 austretenden Hydrauliköls schnell ansteigt und die Versorgung der Kupplung 62 mit dem Hydrauliköl beginnt. Zu diesem Zeitpunkt wird, wie oben beschrieben, das kolbenförmige Ventilelement 42 relativ in die positive x-Richtung der 3 bewegt und somit wird eine negative elektromotorische Gegenkraft V_BC erzeugt, um die Relativbewegung zu verhindern. Wenn die Befüllung der Kupplung 62 mit Hydrauliköl beendet ist, (ein Kupplungspaket voll befüllt ist), wird die Durchflußmenge des aus der Ausgangsöffnung 89 des linearen Solenoidventils 12 austretenden Hydrauliköls schnell reduziert. Zu diesem Zeitpunkt wird der kolbenförmige Ventilkörper 42 in die negative x-Richtung der 3 bewegt und dadurch wird eine positive elektromotorische Gegenkraft V_BC erzeugt, um die Relativbewegung zu verhindern. Wie oben beschrieben, wird auf der Basis der Richtung (positiv oder negativ) der durch die Bewegung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 des linearen Solenoidventils erzeugten elektromotorischen Gegenkraft V_BC entschieden, ob die Veränderung der Durchflußmenge des Hydrauliköls als Zunahme oder Abnahme erfolgt. In 5 ist die Durchflußmenge des Hydrauliköls nicht gleich null, selbst nachdem der Einfüllung des Hydrauliköls in die Kupplung 62 beendet ist und die Durchflußmenge des Hydrauliköls schnell reduziert wird, weil an der Kupplung 62 eine gewisse Leckage stattfindet.
Zurückkehrend zu 1, sieht man, daß eine elektrische Steuervorrichtung 65 die Steuervorrichtung 20 für den Betätigungsstrom etc. steuert, und, wie in 1 gezeigt, verschiedene Abschnitte aufweist, wie einen Befehlswertberechnungsabschnitt 66 etc.. Der Befehlswertberechnungsabschnitt 66 berechnet den Befehlswert i_DR entsprechend dem in die Spule 30 fließenden Strom, so daß der Ausgangsdruck P_OUT aus dem linearen Solenoidventil 12 auf einen gewünschten Wert eingestellt wird und den auf diese Weise berechneten Befehlswert i_DR an die Steuervorrichtung 20 für den Betätigungsstrom ausgibt. Der Befehlswert i_DR entspricht dem Einschaltverhältnis des Einschaltsignals und die Steuervorrichtung 20 für den Betätigungsstrom steuert das Einschaltsignal an den Transistor 14 auf der Basis des durch den Befehlswertberechnungsabschnitt 66 berechneten Befehlswertes i_DR und des Betätigungsstroms IDR, der durch die Stromermittlungsvorrichtung 22 ermittelt wurde (d. h. der tatsächlich in die Spule 30 fließt).
Ein Diskriminierungssabschnitt 67 diskriminiert Komponenten eines vorgegebenen Frequenzbandes, die durch eine den elektrischen Zustand der elektrischen Betätigungsschaltung 10 anzeigende Stromerkennungsvorrichtung 22 entdeckt wurden, aus dem Betätigungsstrom I_DR. Wie anhand der Betätigungsspannung ersichtlich ist, wie sie in 5 gezeigt ist, enthält der von der Stromerkennungsvorrichtung 22 entdeckte Strom nicht nur eine Schwingungskomponente auf der Basis der durch die Bewegung des kolbenförmigen Ventilelements 42 erzeugten elektromotorischen Gegenkraft VBC, sondern auch eine Schwingungskomponente auf der Basis des Zittersignals, das zur Realisierung einer sanften Bewegung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 eingebracht wird, und Schwingungskomponenten auf der Basis von kontaminierenden Geräuschen durch äußere Einflüsse, usw., und deshalb diskriminiert der Diskriminierungsabschnitt 67 die Stromschwingungskomponenten des vorgegebenen Frequenzbandes, die mit den elektromotorischen Gegenkräften V_BC korrespondierende, durch die Bewegung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 erzeugte Stromkomponenten enthalten, aus dem durch die Stromerkennungsvorrichtung 22 entdeckten Betätigungsstrom I_DR.
Ein Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußveränderung dient als ein Abschnitt zur Entdeckung einer Verschiebung und entdeckt die Veränderung des mit der elektromotorischen Gegenkraft VBC korrespondierenden Stroms (d. h. die Veränderung des elektrischen Zustands der elektrischen Betätigungsschaltung 10) auf der Basis der Stromschwingungskomponenten des vorgegebenen, durch den Diskriminierungsabschnitt 67 diskriminierten Frequenzbandes. Weil die elektromotorische Gegenkraft V_BC mit der Veränderung des Eingangs-/Ausgangsdurchflusses des Hydrauliköls zu dem/aus dem linearen Solenoidventil 12 korrespondiert, korrespondiert die mit der elektromotorischen Gegenkraft VBC korrespondierende Stromänderung mit der Veränderung des Eingangs-/Ausgangsdurchflusses des Hydrauliköls in das/aus dem linearen Solenoidventil. Wenn der Betrag der Einströmung konstant ist, korrespondiert die Änderung des Stroms mit der Änderung des Durchflusses (in 4 die Durchflußänderung im Ölpfad 58). Außerdem wird die mit der elektromotorischen Gegenkraft V_BC korrespondierende Veränderung des Stroms durch die Bewegung (d. h. die Verschiebung) des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 erzeugt, und deshalb entdeckt der Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußveränderung die Verschiebung des Ventilkörpers 42.
Ein Ermittlungsabschnitt 72 für den Zustand eines zu belastenden Elements ermittelt unter den vom Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung entdeckten Durchflußänderungen des Hydrauliköls den Zustand des zu belastenden Elements auf der Basis einer anderen Durchflußänderung als der der Durchflußänderung, die durch die von der elektrischen Betätigungsvorrichtung 10 bewirkten Verschiebung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 verursacht wird. Ob die Durchflußänderung durch die Verschiebung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 durch die elektrische Betätigungsschaltung 10 verursacht ist oder nicht, wird ermittelt auf der Basis einer Beurteilung, ob die Ausgabe des Befehlswertes i_DR aus dem Befehlswertberechnungsabschnitt 66 sich verändert oder nicht.
Das zu belastende Element korrespondiert im Fall der Hydrauliksteuerschaltung 52 nach 4 mit der Kupplung 52 und dem auf der stromab gelegenen Seite des linearen Solenoidventils 12 abgeordneten Speicher 64, und in diesem Fall schließt der Ermittlungsabschnitt 72 für den Zustand eines zu belastenden Elements einen Abschnitt 74 zur Beurteilung der Vollendung des Füllvorgangs und einen Abschnitt 76 zur Beurteilung einer Arbeitsgrenze ein.
Der Abschnitt 74 zur Beurteilung der Vollendung des Füllvorgangs stellt auf der Basis der Tatsache, daß die Reduzierung des Durchflusses des Hydrauliköls vom Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung entdeckt wurde, wenn die Ausgabe des Befehlswertes i_DR aus dem Befehlswertberechnungsabschnitt 66 nicht verändert ist, fest, daß die Einfüllung des Hydrauliköls in die Kupplung 62 vollendet ist. Die als hydraulische Reibungseingriffsvorrichtung dienende Kupplung 62 verändert mit der Zeit ihre Kupplungskapazitanz, und wenn mehrere Kupplungen vorgesehen sind, unterscheiden sich diese Kupplungen hinsichtlich ihrer Kupplungskapazität wegen der Unterschiede im Material. Jedenfalls kann, wenn durch den Abschnitt 74 zur Beurteilung der Vollendung des Füllvorgangs die Vollendung des Füllvorgangs mit dem Hydrauliköl festgestellt werden kann, die Steuerqualität der Schaltungsübertragung, für die eine genaue Einhaltung der Eingriffs- bzw. Lösezeitpunkte, wie Kupplung-zu-Kupplung oder dergleichen erforderlich ist, verbessert werden.
Auf der Basis der Tatsache, daß die Reduzierung des Durchflusses des Hydrauliköls durch den Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung ermittelt wird, wenn die Ausgabe des Befehlswertes i_DR durch den Befehlswertberechnungsabschnitt 66 nicht verändert wird, beurteilt der Abschnitt 76 zur Beurteilung einer Arbeitsgrenze, daß der Speicher 64 die Arbeitsgrenze erreicht. Wie in 4 gezeigt, ist der Speicher 64 jedoch normalerweise an einem Ölpfad angebracht, der von dem Ölpfad zur Versorgung der Kupplung 62 (oder Bremse) mit Hydrauliköl abzweigt, und deshalb kann durch bloßes Überwachen der Reduzierung des Durchflusses in einem Ölpfad 58, der der für die Kupplung 62 und den Speicher 64 gemeinsamen, stromauf gelegenen Seite entspricht, nicht beurteilt werden, ob die Befüllung der Kupplung 62 mit Hydrauliköl vollendet ist oder der Speicher 64 die Arbeitsgrenze erreicht. Da jedoch die Kupplungskapazität der Kupplung 62 und die Menge des Hydrauliköls, das dem Speicher 64 zugeführt wird, bevor er die Arbeitsgrenze erreicht, von der Gestaltung abhängig ist, ist es vorab bekannt, ob die Vollendung der Füllung der Kupplung 62 mit Hydrauliköl oder das Erreichen der Arbeitsgrenze durch den Speicher 64 früher eintreten wird. In einem Fall, in welchem die Zustandsermittlungsvorrichtung so gestaltet ist, daß die Vollendung der Füllung der Kupplung 62 mit Hydrauliköl früher eintritt als das Erreichen der Arbeitsgrenze durch den Speicher 64, beurteilt der Abschnitt 76 zur Beurteilung einer Arbeitsgrenze die Ankunft des Speichers 64 an der Arbeitsgrenze als Basis dafür, daß die zweite Reduzierung des Durchflusses des Hydrauliköls durch den Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung festgestellt wurde, nachdem die erste Füllungssteuerung gestartet wurde. Die Zustandsänderungen zu diesem Zeitpunkt sind bei der Darstellung des Hydrauliköldurchflusses und der unteren Parameter in 5 weggelassen.
Die 8 ist ein Schaltbild, das die Hauptbestandteile der im linearen Solenoidventil 12 installierten Steuerschaltung 86 zeigt. In der hydraulischen Steuerschaltung 86 wird das Hydrauliköl, dessen Druck durch das lineare Solenoidventil auf den Ausgangsdruck P_OUT eingestellt wurde, über einen Ölpfad 58 einem Schaltventil 88 zugeführt. Die Position des Ventilkörpers des Schaltventils 88 wird in Abhängigkeit von einem Signal aus dem Solenoidventil 90 zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position umgeschaltet. In der ersten Position wird der vom linearen Solenoidventil 12 zugeführte Ausgangsöldruck P_OUT über einen ersten Ölpfad 92 einer ersten Kupplung 62a und einem ersten Speicher 64a zugeführt. In der zweiten Position wird der vom linearen Solenoidventil 12 zugeführte Ausgangsdruck P_OUT über einen zweiten Ölpfad 94 einer zweiten Kupplung 62b und einem zweiten Speicher 64b zugeführt. Wenn das Schaltventil 88 aufgrund des Signals vom Solenoidventil 90 unter einem Zustand, in dem eine Kupplung 62 und ein Speicher 64 voll mit Hydrauliköl gefüllt sind, weil sie durch das Schaltventil 88 in Verbindung mit dem Ölpfad 58 gebracht wurden, wird mit der Hydraulikölversorgung in die andere Kupplung 62 und den anderen Speicher 64 begonnen. Der Durchfluß durch den Ölpfad 58 wird für eine Weile erhöht, und wenn das Einfüllen des Hydrauliköls in die Kupplung 62 vollendet ist und wenn der Speicher 64 die Arbeitsgrenze erreicht, verringert sich sein Durchfluß. Die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Hydrauliköls im Ölpfad 58 wird durch die vom Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung entdeckte Durchflußveränderung bemerkt.
Zurückkehrend zur 1 sieht man, daß der Abschnitt 78 zum Erkennen von Unnormalitäten des Schaltventils in Funktion tritt, wenn die elektrische Steuervorrichtung 65 benutzt wird, um die hydraulische Steuerschaltung 86 zu steuern, die das in 6 gezeigte Schaltventil 88 aufweist. Wenn das Signal zum Schalten der Position des Schaltventils 88 das Solenoidventil 90 unter einem Zustand verläßt, in dem das Hydrauliköl aus der Ausgangsöffnung 50 des linearen Solenoidventils 12 austritt und unter dem Zustand, in dem die eine Kupplung 62 und der eine Speicher 64 über das Schaltventil 88 und den Ölpfad 58 mit dem linearen Solenoidventil 12 in Verbindung stehen, so daß die Kupplung 62 und der zugeordnete Speicher 64 vollständig gefüllt sind, und dann die Durchflußänderung des Hydrauliköls im Ölpfad 58 (d. h. die Zunahme des Durchflusses, wegen des in der anderen Kupplung 62 und dem anderen Speicher 64 tätigen Öls) vom Abschnitt zur Entdeckung einer Durchflußveränderung nicht entdeckt wird, trifft der Abschnitt 78 zum Erkennen von Unnormalitäten des Schaltventils die Feststellung, daß im Schaltventil 88 eine Unnormalität auftritt.
Die 7 ist ein Schaltbild, das die hauptsächlichen Bestandteile einer hydraulischen Steuerschaltung 96 zeigt, die ein erstes lineares Solenoidventil 12a und ein zweites lineares Solenoidventil 12b enthält, die die gleiche Bauform aufweisen wie das lineare Solenoidventil 12. In der hydraulischen Steuerschaltung 96 stellt das erste lineare Solenoidventil 12a den Druck des den Eingangsdruck P_IN1 aufweisenden Hydrauliköls auf den Ausgangsdruck P_OUT1 ein, und gibt das so hinsichtlich seines Drucks eingestellte Öl an den Ölpfad 98 ab und führt das Hydrauliköl über ein fehlersicheres Ventil 102 einer ersten Kupplung 62a und einem ersten Speicher 64a zu. Das zweite lineare Solenoidventil 12b stellt den Eingansdruck P_IN2 aufweisenden Hydrauliköls auf den Ausgangsdruck P_OUT2 ein, und gibt das so hinsichtlich seines Drucks eingestellte Öl an den Ölpfad 100 ab und führt das Hydrauliköl über ein fehlersicheres Ventil 102 einer zweiten Kupplung 62b und einem zweiten Speicher 64b zu. Wenn sowohl der Ausgangsdruck P_OUT1 vom ersten linearen Solenoidventil 12a als auch der Ausgangsdruck P_OUT2 vom zweiten linearen Solenoidventil 12b zugeführt sind, trennt das fehlersichere Solenoidventil 102 den Ausgangsdruck P_OUT1 vom ersten linearen Solenoidventil 12a und entleert auch die erste Kupplung 62a, um die gleichzeitige Betätigung der ersten Kupplung 62a und der zweiten Kupplung 62b zu verhindern. Weil das aus dem ersten linearen Solenoidventil 12a über den ersten Ölpfad 98 und das fehlersichere Ventil 102 austretende Hydrauliköl zugeführt wird, ist bei einem Zustand, in dem die erste Kupplung 62a und der erste Speicher 64a mit Hydrauliköl gefüllt sind, der Durchfluß des Hydrauliköls nicht, wie in 5 gezeigt, gleich null. Wenn das fehlersichere Ventil 102 wirksam wird und der Ausgangsdruck P_OUT1 des ersten linearen Solenoidventils 12a unter dem vorstehend genannten Zustand gesperrt ist, wird der Durchfluß im Ölpfad 98 auf null reduziert und es wird deshalb die Reduzierung des Durchflusses vom Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung entdeckt.
Zurückkehrend zur 1 sieht man, daß ein Abschnitt 80 zur Entdeckung einer fehlersicheren Aktion wirksam wird, wenn die elektrische Steuervorrichtung 65 benutzt wird, um die hydraulische Steuerschaltung 96 zu steuern, die – wie in 7 gezeigt – das fehlersichere Ventil 102 aufweist, und er entdeckt die Reduzierung des Durchflusses mittels des Abschnitts 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung auf der Basis der Entdeckung der Reduzierung des Durchflusses durch den Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung und auch der Beurteilung, daß die betroffene Durchflußreduzierung nicht durch die Steuerung des Solenoidventils 12a durch die Betätigungsschaltung 10 in einer vorgegebenen Beurteilungsperiode verursacht ist, die auf die Periode eingestellt ist, die von der geschätzten Petriode abweicht, in der erwartungsgemäß das Füllen des Hydrauliköls in die Kupplung 62 vollendet wird und der Speicher 64 seine Arbeitsgrenze erreicht. Ob die Durchflußreduzierung durch die Steuerung der Betätigungsschaltung 10 verursacht ist, wird beurteilt auf der Basis des Befehlswerts i_DR vom Befehlswertberechnungsabschnitt 66. Wenn das fehlersichere Ventil 102 and das Schaltventil 88 auf er stromab gelegenen Seite des gleichen linearen Solenoidventils 12 angeordnet sind und auch sowohl der Abschnitt 78 zum Erkennen von Unnormalitäten als auch der Abschnitt 80 zur Entdeckung einer fehlersicheren Aktion vorgesehen sind, wird die vorstehend beschriebene Beurteilungsperiode auf eine Periode eingestellt, von welcher eine vorgegebene Periode von der Ausgabe eines Signals zur Steuerung des Schaltventils 88 bis zur Beurteilung der Unnormalität des Schaltventils 88.
Der Abschnitt 82 zur Beurteilung des Eingangsdurchflusses beurteilt, daß der Durchfluß des einströmenden Hydrauliköls an der Einlaßöffnung 46 des linearen Solenoidventils 12 nicht ausreichend ist auf der Basis der Tatsache, daß die Durchflußreduzierung des Hydrauliköls durch den Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung entdeckt wird in der Zeitperiode, in der die Ausgabe des Befehlswerts i_DR aus dem Befehlswertberechnungsabschnitt 66 einen festen Wert einhält um zu informieren über die Ausgabe eines vorgegebenen Ausgangsdrucks P_OUT aus der Ausgangsöffnung 50, der Arbeitszustand des zu belastenden Elements, wie der Kupplung 62, etc., angeordnet auf der stromab gelegenen Seite des linearen Solenoidventils 12 kann unmöglich verändert werden,
und außerdem die anderen den Durchfluß verändernden Elemente, die den Durchflußwert des Hydrauliköls von linearen Solenoidventil 12 verändern, wie das Schaltventil 88, etc. In diesem Fall wird geschätzt, daß einige Unnormalitäten bei der Vorrichtung zur Versorgung mit dem Eingangsdruck, wie der Hydraulikpumpe 54 oder dergl., auftreten, und deshalb kann der Abschnitt 82 zur Beurteilung des Eingangsdurchflusses ein Eingangsdruckversorgungsvorichtungsunnormalitätenendeckungsabschnitt zur Entdeckung von Unnormalitäten bei der Eingangsdruckversorgungsvorrichtung zur Lieferung des Eingangsdrucks P_IN an das lineare Solenoidventil 12 genannt werden. Die Unmöglichkeit der Veränderung der Arbeitsweise des zu belastenden Elements, wie der Kupplung 62, etc., wird beurteilt auf der Basis der Zeit, die seit dem Zeitpunkt verstrichen ist, an dem ein Signal zur Veränderung der Position des kolbenförmigen Ventilelements 42 des linearen Solenoidventils 12 durch den Befehlswertberechnungsabschnitt 66 ausgegeben wird, um das Hydrauliköl in die zu belastenden Elemente zu füllen oder das Hydrauliköl aus den zu belastenden Elemente zu entleeren, und auch ob die den Durchfluß verändernden anderen Elemente als die zu belastenden Elemente verändert sind oder nicht, wird auf der Basis der Zeit beurteilt, die verstrichen ist, seit der Zeit, zu der ein Signal zum Antrieb der den Durchfluß verändernden Elemente ausgegeben wird.
Ein die Viskosität schätzender Abschnitt 84 schätzt die Viskosität des Hydrauliköls auf der Basis der Durchflußveränderung des Hydrauliköls, die durch den Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußveränderung ermittelt wird, d. h. die Verlagerung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42. Wenn das Füllen der Hydrauliköls in die Kupplung 62 vollendet ist, wie in 5 gezeigt, wird der Durchfluß des Hydrauliköls rasch reduziert, so daß die Position des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 verändert wird. Außerdem, obwohl nicht dargestellt, reduziert die die Ankunft des Speichers 64 an der Arbeitsgrenze ebenfalls den Durchfluß des Hydrauliköls und somit wird die Position des kolbenförmigen Ventilelements 42 verändert. Zu dieser Zeit wird die Bewegungsgeschwindigkeit des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 beeinflußt durch die Viskosität des Hydrauliköls. Die Bewegungsgeschwindigkeit des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 beeinflußt die die elektromotorische Gegenkraft V_BC darstellende Wellenform und die Größe der Spitze in der Strom-Wellenform entsprechend der obigen Wellenform. Deshalb haben, weil die Bewegungsgeschwindigkeit des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 niedriger ist, die die elektromotorischen Gegenkraft V_BC darstellende Wellenform und die der Wellenform entsprechende Stromwelle kleine Spitzen. Dementsprechend schätzt der die Viskosität schätzende Abschnitt 84 die Viskosität des Hydrauliköls auf der Basis der Größe der Stromwellenform, die der aktuell ermittelten elektromotorischen Gegenkraft V_BC entspricht, durch Benutzung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der Viskosität des Hydrauliköls und der Größe der der elektromotorischen Gegenkraft V_BC entsprechenden Stromwellenform. Wenn das Füllen des Öls in die Kupplung 52 vollendet ist, kann eine große elektromotorische Gegenkraft V_BC gestrichen werden. Es ist deshalb vorzuziehen, die Viskosität des Hydrauliköls auf der Basis des Stroms zu schätzen, der der elektromotorischen Gegenkraft V_BC entspricht. Außerdem, selbst wenn der Befehlswert i_DR rasch erhöht wird, um das Hydrauliköl zur Kupplung 52 zu liefern, wird die Position der kolbenförmigen Ventilkörpers 62 verändert,, so daß die elektromotorische Gegenkraft V_BC erzeugt wird. Jedoch, selbst in dem Fall der gleichen Veränderung des Befehlswertes i_DR wird die Bewegungsgeschwindigkeit des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 gesenkt, weil die Viskosität des Hydrauliköls zunimmt. Deshalb kann die Viskosität des Hydrauliköls geschätzt werden auf der Basis der Veränderung des Stroms entsprechend der elektromotorischen Gegenkraft V_BC entdeckt, wenn das Hydrauliköl der Kupplung 62 geliefert wird. Das vorgegebene oben beschriebene Verhältnis wird verändert, wenn das Muster des Befehlswertes i_DR, die Kapazität der Kupplung 62 die Kapazität des Speichers 64, etc. verändert werden. Die Viskosität des Hydrauliköls geschätzt durch den die Viskosität schätzenden Abschnitt 84 ist direkt die Viskosität des Hydrauliköls in dem Abschnitt des linearen Solenoidventils 12. Jedoch ist die Viskosität des Hydrauliköls, das in der hydraulischen Steuerschaltung fließt, im allgemeinen bestimmt durch die Temperatur und es gibt keine teilweise Abweichung und deshalb im wesentlichen Gleichförmigkeit bei der Temperatur des Hydrauliköls. Deshalb repräsentiert die Viskosität, die durch den die Viskosität schätzenden Abschnitt 84 geschätzt wurde, die Viskosität des Hydrauliköls in der alles umschließenden hydraulischen Steuerschaltung.
Wie oben beschrieben und gemäß dieser Ausführungsform ermittelt der Ermittlungsabschnitt 72 für den Zustand eines zu belastenden Elements die Vollendung der Füllung der Kupplung 42 mit Hydrauliköl und die Arbeitsgrenze des Speichers 64 auf der Basis der Verdrängung des kolbenförmigen Ventilkörpers 42 der nicht verbunden ist mit dem Antrieb durch die elektrische Antriebsschaltung 10. Das heißt, weil die Vollendung der Füllung des Hydrauliköls in die Kupplung 62 und die Arbeitsgrenze des Speichers 64 direkt entdeckt werden,, so daß die Vollendung der Füllung des Hydrauliköls in die Kupplung 62 und das Erreichen der Arbeitsgrenze des Speichers 64 mit großer Präzision entdeckt werden können, unabhängig von Unterschieden des Materials und der Veränderung von Zeitspannen. Außerdem können sie entdeckt werden ohne irgendwelche in den hydraulischen Steuerkreis eingebrachte Spezialvorrichtungen und daraus resultiert der Vorteil, daß die Konstruktion der Vorrichtung einfach ist.
Weiterhin kann, wie in 6 gezeigt, wenn das Schaltventil 88 im Strömungspfad zwischen dem Solenoidventil 12 und den zu belastenden Elementen (Kupplung 62 und Speicher 64) angeordnet ist, die Unnormalität des Schaltventils 88 auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers 42 und des Befehlswertes i_DR für die Betätigung des Solenoidventils 12 durch den Abschnitt 78 zur Entdeckung einer Unnormalität des Schaltventils entdeckt werden.
Wenn das fehlersichere Ventil 102 zur Verhinderung des gleichzeitigen Eingriffs der zwei Kupplungen 62a und 62b im Ölpfad zwischen dem Solenoidventil 12a und den zu belastenden Elementen (der Kupplung 62 und dem Speicher 64) eingebaut ist, kann eine Unnormalität des fehlersicheren Ventils 102 auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers 42 und des Befehlswertes i_DR für die Betätigung des Solenoidventils 12 entdeckt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Unnormalität des Quellendrucks des Solenoidventils 12 auf der Basis der Verlagerung des Ventilskörpers 42 und des Befehlswertes i_DR für die Betätigung des Solenoidventils 12 beurteilt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Viskosität des Hydrauliköls auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers 42 geschätzt werden, die ohne den Einbau irgendeiner Spezialvorrichtung in die hydraulische Steuerschaltung ermittelt werden kann, und damit kann die Viskosität des Hydrauliköls in der hydraulischen Steuerschaltung durch eine einfache Konstruktion geschätzt werden. Außerdem kann die Viskosität des Hydrauliköls mit hoher Präzision geschätzt werden, wenn die Viskosität des Hydrauliköls auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers 42 zu der Zeit geschätzt wird, zu der der mit einem großen Weg des Ventilelements 42 verbundene Füllvorgang der Kupplung 62 vollendet ist, weil die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Hydrauliköls groß ist, oder zu der der Speicher 64 seine Arbeitsgrenze erreicht.
Als nächstes wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 8 ist ein Konzeptdiagramm, das die Konstruktion einer anderen Zustandsermittlungsvorrichtung zeigt, die sich von der in 1 unterscheidet. In 8 ist es ein gegenüber der 1 unterschiedlicher Punkt, daß der Diskriminierungsabschnitt 67 und der Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung nicht vorgesehen sind und anstelle dieser Elemente ein Positionssensor 110 und ein Abschnitt 112 zur Ermittlung von Verlagerungen eingebaut sind. Dieser Unterschied gegenüber 1 wird nun beschrieben.
Ein Positionssensor 110 dient als Abschnitt zur Ermittlung einer Position. Er ermittelt die Position des Ventilkörpers 42 der Solenoidventils 12 oder des Kerns 32 in der x-Richtung der 3 und führt dieses die Position repräsentierende Signal der elektrischen Steuervorrichtung 65 zu. Ein Verlagerungsermittlungsabschnitt 112 beurteilt aufeinanderfolgend die Position des Ventilkörpers 42 auf der Basis des vom Positionssensor 110 zugeleiteten Signals und ermittelt außerdem aus der Position des Ventilkörpers 42 dessen Verlagerung. Der Verlagerungsermittlungsabschnitt 112 entspricht dem Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußänderung in 1 und es kann mit ihm die gleiche Wirkung erzielt werden wie mit der oben beschriebenen Ausführungsform.
Beispielsweise ist bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform zur Ermittlung der Position des Ventilkörpers 42 der Positionssensor vorhanden. Es wird jedoch der Kern 32 in Verbindung mit der Bewegung des Ventilkörpers 42 bewegt und die Induktivität der Spule 30 ist in Übereinstimmung mit dem Kern 32 unterschiedlich. Deshalb kann die Position des Ventilkörpers 42 auf der Basis der Induktivität der Spul3 30 ermittelt werden.
Außerdem wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Veränderung des Stroms als die Zustandsänderung der elektrischen Steuereinheit 10 ermittelt, jedoch kann die Spannungsänderung als elektrische Zustandsänderung ermittelt werden.
Weiterhin wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Zustandsermittlungsvorrichtung für die hydraulische Steuereinheit hauptsächlich unter Verwendung des Hydrauliköls als Arbeitsfluid beschrieben. Dies ist jedoch eine der bevorzugten Ausführungsformen und beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Zustandsermittlungsvorrichtung für eine hydraulische Steuerschaltung angewandt werden, die Wasser als Arbeitsfluid benutzt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind der Befehlswertberechnungsabschnitt 66, der Abschnitt 68 zur Entdeckung einer Durchflußveränderung,, der Diskriminierungsabschnitt 67, der Ermittlungsabschnitt 72 für den Zustand eines zu belastenden Elements, der Abschnitt 74 zur Beurteilung der Vollendung des Füllvorgangs, der Abschnitt 76 zur Beurteilung einer Arbeitsgrenze, der der Abschnitt 78 zum Erkennen von Unnormalitäten des Schaltventils, der Abschnitt 80 zur Entdeckung einer fehlersicheren Aktion, der Abschnitt 82 zur Beurteilung des Eingangsdurchflusses und der die Viskosität schätzende Abschnitt 84 sind die Steuerfunktionen der elektrischen Steuervorrichtung 65. Es kann jedoch ein Abschnitt zur Ausführung der gleichen Steuerungen wie durch diese Abschnitte durch eine elektrische Schaltung benutzt werden. Außerdem können die Steuerungen, die von der Einschaltstromsteuervorrichtung 20 und der Stromerkennungsvorrichtung 22, die in der elektrischen Betätigungsschaltung 10 installiert sind, ausgeführt werden, auch von der elektrischen Steuervorrichtung 65 ausgeführt werden.
Außerdem wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen dem in der Spule 30 fließenden Antriebsstrom I_DR ein Zittersignal mit der Frequenz von 300 Hz zugeführt, und es ist bei einigen Ausführungsformen des hydraulischen Steuerkreises 52 kein Zittersignal nötig oder man kann einen normalen Gleichstrom in der Spule 30 fließen lassen.

Claims

Zustandsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung des Zustands einer Mehrzahl von zu belastenden Elementen, die ein Arbeitsfluid empfangen, dessen Druck durch ein elektromagnetisches Druckregelventil (12) eingestellt wird, mit dem eine Fluiddrucksteuerschaltung (52, 86, 96) zur Einstellung des Drucks des Arbeitsfuids ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Druckregelventil (12) einen Ventilkörper (42) besitzt, der entsprechend dem Erregungszustand eines Solenoids des durch eine elektrische Betätigungsschaltung (10) betätigten Ventils beweglich ist, und eine Rückkopplungskammer (51), in die eine aus einer an ihr vorhandenen Ausgangsöffnung (50) austretender Ausgangsdruck rückgeführt wird; und die Zustandsermittlungsvorrichtung aufweist: einen Befehlswertberechnungsabschnitt (66), der einen der elektrischen Betätigungsschaltung (10) zur Betätigung des elektromagnetischen Druckregelventils (12) zugeleiteten Befehlswert (i_DR) berechnet, einen Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) zur Ermittlung der Verlagerung des Ventilkörpers (42) auf Basis einer elektromotorischen Gegenkraft (V_BC), die durch die Bewegung des Ventilkörpers (42) erzeugt wird, und einen Ermittlungsabschnitt (72) zur Ermittlung der Zustandsänderung der zu belastenden Elemente auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers (42), die vom Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) ermittelt wird und nicht der elektrischen Betätigungsschaltung (10) zugeordnet ist, wenn der vom Befehlswertberechnungsabschnitt (66) zugeleitete Befehlswert (i_DR) nicht verändert wird, die Fluiddrucksteuerschaltung (52, 86, 96) ein Schaltventil (88) umfaßt, das im Strömungspfad zwischen dem elektromagnetischen Druckregelventil (12) und den zu belastenden Elementen angeordnet ist und den Strömungspfad des Arbeitsfluids schaltet, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil (12) eingestellt ist, und sie einen Abschnitt (78) zum Erkennen einer Unnormalität des Schaltventils (88) auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers (42) aufweist, der durch den Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) ermittelt wird, wenn der durch den Befehlswertermittlungsabschnitt (66) zugeleitete Befehlswert (i_DR) der elektrischen Betätigungsschaltung (10) auf einen Wert für die Zuführung des Arbeitsfluids zu den zu belastenden Elementen eingestellt wird.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend einen Positionssensor (110) zur Ermittlung der Position des Ventilkörpers (42), dadurch gekennzeichnet, daß der Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) die Verlagerung des Ventilkörpers (42) auf der Basis des Ausgangs des Positionssensors (110) ermittelt.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) die Verlagerung des Ventilkörpers (42) auf der Basis der Veränderung des elektrischen Zustands der elektrischen Betätigungsschaltung (10) ermittelt.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu belastenden Elemente eine durch Fluiddruck betätigbare Reibungseingriffsvorrichtung umfassen, deren Eingriffszustand durch das Arbeitsfluid gesteuert wird, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil (12) eingestellt wird, und der den zu belastenden Elementen zugeordneten Zustandsermittlungsabschnitt (72) umschließt einen die Vollendung des Füllvorgangs beurteilenden Abschnitt (74) zur Beurteilung auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers (42), ob die Einfüllung des Arbeitsfluids in die durch Fluiddruck betätigbare Reibungseingriffsvorrichtung vollendet ist oder nicht.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu belastenden Elemente einen Speicher (64) zur Speicherung des Drucks des Arbeitsfluids umfassen, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil eingestellt wird, und der den zu belastenden Elementen zugeordnete Zustandsermittlungsabschnitt (72) einen Abschnitt (76) zur Beurteilung einer Arbeitsgrenze einschließt, der geeignet ist, auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers (42) zu beurteilen, ob der Speicher (64) seine Arbeitsgrenze erreicht hat.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddrucksteuerschaltung (52, 86, 96) ein fehlersicheres Ventil (102) besitzt, das in einem Strömungspfad zwischen dem elektromagnetischen Druckregelventil (12) und den zu belastenden Elementen angeordnet ist und das Arbeitsfluid aufnimmt, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil (12) eingestellt ist, wodurch ein gleichzeitiger Eingriff einer Mehrzahl von durch Fluiddruck betätigbaren Reibungseingriffsvorrichtungen verhindert wird, und weiter einen Ermittlungsabschnitt für eine fehlersichere Betätigung zur Feststellung des Vorhandenseins oder Fehlens einer fehlersicheren Aktion des fehlersicheren Ventils (102) auf der Basis der Verlagerung des Ventilkörpers (42) umfaßt, die durch den Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) ermittelt wird, wenn der Befehlswert (i_DR), der durch den Befehlswertberechnungsabschnitt (66) der elektrischen Betätigungsschaltung (10) zugeleitet wird, auf einen Wert für die Zuführung des Arbeitsfluids zu den zu belastenden Elementen eingestellt wird.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend einen Beurteilungsabschnitt für den Eingangsdurchfluß, der auf der Basis der durch den Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) ermittelten Verlagerung des Ventilkörpers (42) beurteilt, ob der Durchfluß des Arbeitsfluids, das in das elektromagnetische Druckregelventil (12) eingeleitet wird, ausreichend ist oder nicht, wenn der durch den Befehlswertberechnungabschnitt (66) zugeleitete Befehlswert (i_DR) gleich einem festgelegten Wert ist.
Zustandsermittlungsvorrichtung für eine Fluiddrucksteuerschaltung zur Ermittlung des Zustandes einer Fluiddrucksteuerschaltung (52, 86, 96), die ein elektromagnetisches Druckregelventil (12) zur Einstellung des Drucks eines Arbeitsfluids in einem Strömungspfad durch Bewegung eines Ventilkörpers (42) entsprechend dem Erregungszustand eines durch eine elektrische Betätigungsschaltung (10) betätigbaren Solenoids besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddrucksteuerschaltung (52, 86, 96) zu belastende Elemente aufweist, die das Arbeitsfluid empfangen, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil (12) eingestellt ist, sowie weiter einen Verlagerungsermittlungsabschnitt (68, 112) zur Ermittlung der Verlagerung des Ventilkörpers (42) und einen Viskositätsabschätzungsabschnitt umfaßt zur Abschätzung der Viskosität des Arbeitsfluids, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositätsabschätzungsabschnitt (84) die Viskosität des Arbeitsfluids auf der Basis der die elektromotorische Gegenkraft (V_BC) darstellende Wellenform und deren Größe abschätzt, die ermittelt werden, wenn die zu belastenden Elemente voll gefüllt sind, wobei die Viskosität des Arbeitsfluids die Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilkörpers (42) und diese wiederum die die elektromotorische Gegenkraft (V_BC) darstellende Wellenform und deren Größe beeinflusst.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu belastenden Elemente einen Speicher zur Speicherung des Drucks des Arbeitsfluids umfassen, dessen Druck durch das elektromagnetische Druckregelventil (12) eingestellt wird.
Zustandsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehlswertberechnungsabschnitt (66) den Befehlswert (i_DR) entsprechend dem in eine Spule (30) des Druckregelventils (12) fließenden Strom berechnet, so daß ein Ausgangsdruck (P_OUT) aus dem Druckregelventil (12) auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.