DE19723337A1

DE19723337A1 - Drive current control method for linear solenoid of vehicle automatic transmission oil-pressure control

Info

Publication number: DE19723337A1
Application number: DE1997123337
Authority: DE
Inventors: Masao Saito; Masaharu Chiba; Kenji Suzuki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 1997-12-11
Also published as: JPH09324869A; SE9702107D0; SE9702107L

Abstract

The method involves controlling an output voltage value of the linear solenoid on the basis of a difference between a current command value fed to the solenoid and set according to a vehicle drive state, and a current feedback value monitored with reference to a current value fed to the solenoid. An increase in the solenoid drive current is limited such that when this drive current is increased or reduced to a target current value the variation of the drive current over time is limited within a range and no pressure jump of the output oil pressure is caused through the solenoid. The increase in drive current may be represented by a sweep step. Alternatively the increase in drive current may be represented by a balancing for a linear delay.

Description

Die Erfindung betrifft ein Treiberstromsteuerungsver fahren für einen linearen Solenoid oder Elektromagneten und insbesondere ein Treiberstromsteuerungsverfahren für einen Solenoid, der für die Öldrucksteuerung eines auf einem Fahr zeug angeordneten Automatik-Getriebes verwendet wird.The invention relates to a driver current control ver drive for a linear solenoid or solenoid and in particular a driver current control method for a Solenoid used for oil pressure control on a drive arranged automatic transmission is used.

Bei einer Öldrucksteuerung (z. B. der Kolbenhubsteuerung für eine Hydraulikservoeinrichtung zu einem Schaltzeitpunkt) eines auf einem Fahrzeug angeordneten Automatik-Getriebes wird, wenn eine elektronische Steuerung (ECU) festlegt, daß ein Schaltvorgang stattfinden sollte, dem linearen Solenoid ein Treiberstrom von der ECU zugeführt, so daß gemäß dem Treiberstromwert durch den Ausgangsöldruck des linearen So lenoids eine Schaltstufe eingestellt wird. Herkömmlich wird die Größe dieses Treiberstromwerts durch einen Vertikal schritt gesteuert.With oil pressure control (e.g. piston stroke control for a hydraulic servo device at a switching time) an automatic transmission arranged on a vehicle when an electronic control (ECU) determines that a shift should take place, the linear solenoid a driver current supplied from the ECU, so that according to the Driver current value through the output oil pressure of the linear Sun. lenoids a switching stage is set. Traditionally the size of this driver current value by a vertical step controlled.

Fig. 6 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des Zusammen hangs zwischen einem Leitungsdruck der Schaltsteuerung und dem Treiberstromwert des linearen Solenoids. Im oberen Teil von Fig. 6 ist die Eingangsdrehzahl eines Getriebes darge stellt, im mittleren Teil von Fig. 6 Ist der Leitungsdruck dargestellt, und der untere Teil von Fig. 6 zeigt den Trei berstromwert des linearen Solenoids. Demgemäß wird durch Än dern des Treiberstromwertes des linearen Solenoids der Lei tungsdruck und dadurch die Eingangsdrehzahl des Getriebes gesteuert. Fig. 6 is a diagram showing the relationship between a line pressure of the switching controller and the driving current value of the linear solenoid. In the upper part of Fig. 6, the input speed of a transmission is Darge, in the middle part of Fig. 6, the line pressure is shown, and the lower part of Fig. 6 shows the driver current value of the linear solenoid. Accordingly, by changing the driving current value of the linear solenoid, the line pressure and thereby the input speed of the transmission is controlled.

Weil der Treiberstrom des vorstehenden herkömmlichen linearen Solenoids einer Vertikalschrittsteuerung unterzogen wird, wird durch die durch das Gewicht des Spulenventils des linearen Solenoids verursachte Trägheit ein sprungartiger Druckanstieg des Ausgangsöldrucks erzeugt. Durch diesen sprungartigen Druckanstieg wird aufgrund eines verminderten Ansprechverhaltens und einer verminderten Stabilität des Ausgangsöldruck-Sollwerts ein Schaltruck erzeugt.Because the driving current of the above conventional linear solenoids subjected to vertical step control is by the weight of the spool valve of the linear solenoids caused sluggishness Rise in output oil pressure generated. Through this abrupt pressure rise is reduced due to a Responsiveness and reduced stability of the Output oil pressure setpoint generates a switching jerk.

Wie im Abschnitt A′ von Fig. 6 dargestellt, tritt bei spielsweise in einem Öldruck b (vergl. Fig. 7) ein sprungar tiger Druckanstieg auf, wenn ein Treiberstromwert a (vergl. Fig. 7) des linearen Solenoids gemäß einem Vertikalschritt erhöht wird.As shown in section A 'of Fig. 6, for example in an oil pressure b (see FIG. 7) a sudden pressure increase occurs when a driver current value a (see FIG. 7) of the linear solenoid is increased according to a vertical step .

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorste hend beschriebenen Probleme zu lösen und ein Treiberstrom steuerungsverfahren für einen linearen Solenoid bereit zu stellen, durch das ein stabiler Öldruck in schneller Reakti on auf einen Ausgangsöldruck-Sollwert des linearen Solenoids ausgegeben werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkma le der Patentanspruche gelöst.It is an object of the present invention, the first problems described and a driver current Control method for a linear solenoid ready through which a stable oil pressure in quick reaction on to an output oil pressure setpoint of the linear solenoid can be spent. This task is carried out by the Merkma le of the claims solved.

Um den stabilen Öldruckwert in schneller Reaktion auf den Öldruck-Sollwert aus zugeben, wird der Strom des linearen Solenoids nicht der herkömmlichen Schrittsteuerung unterzo gen, sondern einer schnellen Sweepsteuerung, so daß die zeitliche Änderung des Treiberstroms des linearen Solenoids begrenzt oder unterdrückt werden kann, um die Steigung des Treiberstroms zu begrenzen.To the stable oil pressure value in quick response output the oil pressure setpoint, the current of the linear Solenoids are not subject to conventional step control gen, but a fast sweep control, so that the change over time of the drive current of the linear solenoid can be limited or suppressed to the slope of the Limit driver current.

Die Sweepzeitkonstante wird durch Berechnungen unter Bezug auf Experimente hinsichtlich des Ventilgewichts des linearen Solenoids, der lichten Weite der Ventilbuchse, des Ventilbuchsenmaterials und der Federkonstanten abgestimmt.The sweep time constant is calculated using Regarding experiments on the valve weight of the linear solenoids, the inside diameter of the valve bushing, the Valve bushing material and the spring constant matched.

Außerdem können ähnliche Wirkungen nicht nur durch die schnelle Sweepsteuerung, sondern auch durch eine Schritt steuerung erzielt werden, bei der die schritt- oder stufen weisen Änderungen durch eine Gleichung für eine lineare Ver zögerung dargestellt werden.In addition, similar effects can not only be achieved by fast sweep control, but also by one step control can be achieved in which the steps or stages indicate changes through an equation for a linear ver delay are shown.

Erfindungsgemäß kann die Steigung des Treiberstroms des linearen Solenoids auf einen Bereich begrenzt werden, in dem kein sprungartiger Druckanstieg im Ausgangsöldruck des li nearen Solenoids auftritt. Durch dieses Verfahren wird er möglicht, daß der lineare Solenoid in schneller Reaktion auf den Ausgangsöldruck-Sollwert einen stabilen Öldruck ausgibt.According to the invention, the slope of the driver current linear solenoids can be limited to a range in which no sudden pressure increase in the outlet oil pressure of the left near solenoids occurs. Through this procedure he will allows the linear solenoid to respond in a rapid manner the output oil pressure setpoint outputs a stable oil pressure.

Nachstehend werden die Ausführungsformen der Erfindung unter bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; es zeigen:The following are the embodiments of the invention described with reference to the accompanying drawings; it demonstrate:

Fig. 1 ein Diagramm zum Darstellen der Gesamtstruktur einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Treiberstrom steuerungssystems für einen linearen Solenoid; Fig. 1 is a diagram showing the overall structure of an embodiment of a drive current control system for a linear solenoid according to the invention;

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Treiberstromsteuerung für einen linearen Solenoid; Fig. 2 is a flow diagram of an embodiment of a driving current control of the invention for a linear solenoid;

Fig. 3 ein Diagramm zum Darstellen der zeitlichen Ände rung des Treiberstroms des linearen Solenoids gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 is a diagram showing the temporal Ände tion of the driving current of the linear solenoid according to an embodiment of the invention;

Fig. 4 ein Diagramm zum Darstellen des Treiberstroms und dem Öldrucks des linearen Solenoids, wenn der lineare Solenoid erfindungsgemäß durch den Treiberstrom gesteuert wird; Fig. 4 is a diagram showing the driving current and the oil pressure of the linear solenoid when the linear solenoid is controlled by the driving current in the present invention;

Fig. 5A und 5B Diagramme zum Darstellen eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Schrittsteuerung, bei der die schritt- oder stufenweisen Änderungen des Treiberstrom des linearen Solenoids durch eine Gleichung für eine lineare Verzögerung dargestellt sind; Fig. 5A and 5B are diagrams showing an example of a step control according to the invention, wherein the gradual or stepwise changes in the drive current of the linear solenoid are represented by an equation for a linear delay;

Fig. 6 ein Diagramm zum Darstellen der relativen Bezie hung zwischen dem Leitungsdruck der Schaltsteuerung und dem Treiberstromwert des linearen Solenoids; und Fig. 6 is a graph showing the relative relationship between the line pressure of the switching controller and the driving current value of the linear solenoid; and

Fig. 7 ein Diagramm zum Darstellen einer Änderung des Leitungsdrucks durch eine herkömmliche Treiberstromsteuerung für einen linearen Solenoid. Fig. 7 is a diagram showing a change of the line pressure by a conventional drive current control for a linear solenoid.

Fig. 1 zeigt einen Öltemperatursensor 1, einen Fahr zeuggeschwindigkeitssensor 2, einen Drosselklappenöffnungs sensor 3, einen linearen Solenoid 4, einen Druckregelungsme chanismus 5, ein in einem Druckleitungs(PL)-system ange ordnetes Modulations- oder Steuerventil 6 und ein Druckre gelventil 8 zum Steuern des der Kupplung zugeführten Öl drucks. Fig. 1 shows an oil temperature sensor 1 , a vehicle speed sensor 2 , a throttle valve sensor 3 , a linear solenoid 4 , a pressure control mechanism 5 , a modulation or control valve 6 arranged in a pressure line (PL) system and a pressure control valve 8 for Control the oil pressure supplied to the clutch.

Bezugszeichen 10 bezeichnet eine elektronische Steue rung mit: einer mit dem Öltemperatursensor 1, dem Fahr geschwindigkeitssensor 2 und dem Drosselklappenöffnungssen sor 3 verbundenen Einheit 11 zum Berechnen des Kupplungsöl drucks, einem mit der Einheit 11 zum Berechnen des Kupp lungsöldrucks verbundenen Öldruck/Stromumsetzer 12, einer mit dem Öldruck/Stromumsetzer 12 verbundenen Stromver gleichseinheit 13, einer mit der Stromvergleichseinheit 13 verbundenen PI-Steuerungseinheit 14, einer mit der PI-Steuerungseinheit 14 verbundenen Ausgabeeinheit 15 für ein pulsbreitenmoduliertes Signal (PWM-Ausgabeeinheit) und einer mit der PWM-Ausgabeeinheit 15 verbundenen Solenoidtreiber schaltung 18. Das Ausgangssignal der Solenoidtreiberschal tung 18 wird dem linearen Solenoid 4 zugeführt. Der lineare Solenoid 4 ist mit einer Solenoidstromüberwachungsschaltung 19 verbunden, die mit einem AD-Wert/Stromumsetzer 20 verbun den ist. Das Ausgangssignal des AD-Wert/Stromumsetzers 20 wird zur Stromvergleichseinheit 13 zurückgeführt.Reference numeral 10 denotes an electronic Steue tion comprising: with the oil temperature sensor 1, the vehicle speed sensor 2 and the Drosselklappenöffnungssen sor 3 connected unit 11 pressure for calculating the clutch oil, one with the unit 11 for calculating the Kupp lung oil pressure associated oil pressure / current converter 12, a with the oil pressure / current converter 12 connected Stromver equal unit 13, one connected to the power comparing unit 13, PI control unit 14, one associated with the PI control unit 14, output unit 15 for a pulse width modulated signal (PWM output unit) and a connected to the PWM output unit 15 Solenoid driver circuit 18 . The output signal of the solenoid driver circuit 18 is supplied to the linear solenoid 4 . The linear solenoid 4 is connected to a solenoid current monitoring circuit 19 which is connected to an AD value / current converter 20 . The output signal of the AD value / current converter 20 is fed back to the current comparison unit 13 .

Die Ausgangssignale des Öldruck/Stromumsetzers 12, der Stromvergleichseinheit 13 und der PI-Steuerungseinheit 14 werden einer Einheit 16 zum Berechnen, Vergleichen und Kor rigieren von Widerständen zugeführt, die Daten mit einer Speichereinheit 17 austauschen kann. Die Daten der Spei chereinheit 17 können ausgelesen und der PI-Steuerungs einheit 14 zugeführt werden.The output signals of the oil pressure / current converter 12 , the current comparison unit 13 and the PI control unit 14 are fed to a unit 16 for calculating, comparing and correcting resistances, which can exchange data with a storage unit 17 . The data of the storage unit 17 can be read out and fed to the PI control unit 14 .

Daher kann durch das Treiberstromsteuerungsverfahren für einen linearen Solenoid 4 ein Ausgangsspannungswert auf der Basis der Differenz zwischen einem dem linearen Solenoid 4 Zuge führten und gemaß einem Fahrzeug-Fahrtszustand gesetz ten Stromanweisungswert und eines Rückkopplungsstromwerts, der unter Bezug auf einen dem linearen Solenoid 4 tatsäch lich Zuge führten Stromwert überwacht wird, rückgekoppelt ge steuert werden. Die Steigung des Treiberstroms des linearen Solenoids 4 ist begrenzt, so daß, wenn der Treiberstrom auf einen vorgegebenen Strom-Sollwert erhöht oder vermindert wird, die zeitliche Änderung des Treiberstroms innerhalb ei nes Bereichs begrenzt und durch den linearen Solenoid 4 kein sprungartiger Druckanstieg des Ausgangsöldrucks verursacht wird.Therefore, the driving current control method for a linear solenoid 4 can result in an output voltage value based on the difference between a train of the linear solenoid 4 and a vehicle instruction state set current instruction value and a feedback current value which is actually related to a train of the linear solenoid 4 current value is monitored, can be controlled with feedback. The slope of the driving current of the linear solenoid 4 is limited, so that when the driving current is increased or decreased to a predetermined current set point, the temporal change in the driving current is limited within a range and the linear solenoid 4 does not cause a sudden increase in pressure in the output oil pressure becomes.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 2 ein bestimmtes Treiberstromsteuerungsverfahren für einen linearen Solenoid beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Treiberstromsteuerung für einen linearen Solenoid.A specific drive current control method for a linear solenoid will now be described with reference to FIG. 2. Fig. 2 shows a flowchart of an embodiment of a drive current control according to the invention for a linear solenoid.

(1) First, (at step S1) Oil pressure instruction value set.
(2) Then, it is determined (at step S2) whether the Value an absolute value (step) instruction or a sweep instruction is,
(3) If it is determined in step S2 that an Ab solute value (step) instruction is present (at step S3) the calculated or experimentally coordinated maximum Time constant of, for example, 60 ms is set.
(4) Then, a current step (at step S4) width (A) = current setpoint - current current instruction value determined and set to a current change through an Ite ration of a "temporal change in the current value (with respect Time intervals of 1.6 ms) - (1.6 ms / time constant of 60 ms × A) ".

Hierbei wird, wie in Fig. 3 dargestellt, die zeitliche Änderung (bezüglich Zeitintervallen von 1,6 ms) des Strom werts begrenzt, so daß seine Steigung begrenzt ist.Here, as shown in Fig. 3, the temporal change (with respect to time intervals of 1.6 ms) of the current value is limited, so that its slope is limited.

Der Strom-Sollwert wird durch den Öldruck/Stromumsetzer 12 festgelegt. Der Öldruck/Stromumsetzer 12 empfängt das Ausgangssignal der Einheit 11 zum Berechnen des Kupplungsöl drucks, die den für einen Reibungseingriff bei verschiedenen Schaltstufen erforderlichen Öldruck basierend auf der durch den Öltemperatursensor 1 gemessenen Öltemperatur, der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 gemessenen Fahrzeugge schwindigkeit und dem durch den Drosselklappenöffnungssensor 3 gemessenen Drosselklappenöffnungsgrad bestimmt. Daher stellt der vom Öldruck/Stromumsetzer 12 ausgegebene Strom-Sollwert den zum Einstellen des für den Gangschaltvorgang erforderlichen Öldrucks erforderlichen Stromwert dar.The current setpoint is determined by the oil pressure / current converter 12 . The oil pressure / current converter 12 receives the output signal of the unit 11 pressure for calculating the clutch oil, the speed required for frictional engagement at different switching stages oil pressure based on the measured by the oil temperature sensor 1 oil temperature, measured by the vehicle speed sensor 2 Fahrzeugge and by the throttle opening sensor 3 measured throttle opening degree determined. Therefore, the current setpoint value output by the oil pressure / current converter 12 represents the current value required for setting the oil pressure required for the gear shifting process.

(5) When a sweep instruction is set in step S2 is then determined (at step S5) whether the time constant is not greater than 60 ms.
(6) If the answer at step S5 is YES, becomes (at step S6) the maximum time constant of 60 ms sets, whereupon the program proceeds to step 54.
(7) If the answer at step S5 is NO, the program proceeds to step S7 where the current step size (A) = current setpoint - current current instruction is determined and set to make a change an iteration of a "temporal change in the current value (with respect to time intervals of 1.6 ms) = (1.6 ms / time constant × A) ", whereupon the program goes to step S8 progresses.
(8) Then, the current value is set (at step S8). By applying the above driving current control method, the driving current of the linear solenoid and the oil pressure of the solenoid generated by the linear solenoid in the section A 'of FIG. 6 are controlled as shown in FIG. 4. In Fig. 4, curve a denotes the driving current value of the linear solenoid and curve b the oil pressure controlled by the linear solenoid. As shown in the drawing, the output oil pressure generated by the linear solenoid does not rise suddenly, but is stable.

Vorstehend wurde der Fall beschrieben, bei dem der Treiberstrom des linearen Solenoids gemäß Fig. 6 auf einen vorgegebenen Strom-Sollwert erhöht wird. Im Abschnitt A, d. h., wenn der Treiberstrom des linearen Solenoids in Fig. 6 durch Steuern des Treiberstroms des linearen Solenoids auf einen vorgegebenen Strom-Sollwert vermindert werden soll, kann die Steigung des Treiberstroms des linearen Solenoids auf einen Bereich begrenzt werden, in dem keine sprungartige Druckerhöhung des durch den linearen Solenoid erzeugten Aus gangsöldrucks auftritt. Dadurch wird ermöglicht, daß der li neare Solenoid in schneller Reaktion auf den Ausgangsöl druck-Sollwert einen stabilen Öldruck ausgibt.The case was described above in which the drive current of the linear solenoid according to FIG. 6 is increased to a predetermined current setpoint. In section A, that is, if the driving current of the linear solenoid in Fig. 6 is to be reduced by controlling the driving current of the linear solenoid to a predetermined current target value, the slope of the driving current of the linear solenoid can be limited to a range in which none abrupt pressure increase of the output oil pressure generated by the linear solenoid occurs. This enables the linear solenoid to output a stable oil pressure in quick response to the output oil pressure set point.

Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 2 einer Absolutwertanweisung oder einer Sweepan weisung mit geringer Steigung verwendet wird, können alter nativ ähnliche Operationen und Wirkungen durch eine Schritt steuerung erzielt werden, bei der die stufenweise Änderung durch eine Gleichung für eine lineare Verzögerung, d. h. eine abgerundete Stufe, dargestellt ist, wie in Fig. 5A und 5B dargestellt. Wie in den Figuren dargestellt, wird durch An wendung einer Gleichung für eine lineare Verzögerung ein allmählicher Anstieg vom Strom-Istwert zum Strom-Sollwert über eine Reihe von Berechnungen der folgenden Gleichung er zeugt:
Stromanweisungswert = (Strom-Sollwert - Strom-Istwert) × A[%] + Strom-Istwert,
wobei A ein vorgegebener Wert ist. Although an absolute value instruction or a sweep instruction with a small slope is used in the above-described embodiment according to FIG. 2, alternatively similar operations and effects can be achieved by a step control in which the stepwise change by an equation for a linear delay, ie a rounded step is shown as shown in Figs. 5A and 5B. As shown in the figures, by applying an equation for a linear deceleration, a gradual increase from the actual current value to the desired current value is generated via a series of calculations of the following equation:
Current instruction value = (current setpoint - current actual value) × A [%] + current actual value,
where A is a given value.

Wenn beispielsweise
Strom-Sollwert = 300 mA
Strom-Istwert = 200 mA
A = 60% betragen,
wird unter Verwendung nacheinander berechneten Werte für den Strom-Istwert die erhaltene Kurve durch Beispiele x, y und z gebildet, die gemäß der vorstehenden Gleichung berechnet werden, wie in Fig. 5B dargestellt.If, for example
Current setpoint = 300 mA
Current actual value = 200 mA
A = 60%,
using successively calculated values for the actual current value, the curve obtained is formed by examples x, y and z, which are calculated according to the above equation, as shown in FIG. 5B.

Claims

1. Driver current control method for a linear sol lenoid, comprising the steps:
Controlling an output voltage value of the linear solenoid based on a difference between a current instruction value supplied to the linear solenoid and set according to a vehicle running state and a current feedback value monitored with reference to a current value actually supplied to the linear solenoid,
wherein an increase in the drive current of the linear solenoid is limited so that when the driver current is increased or decreased to a predetermined current setpoint, the temporal change in the drive current is limited within a range and no sudden pressure increase in the output oil pressure due to the linear solenoid is caused.

2. The driver current control method according to claim 1, wherein the slope of the driver current through a sweep step is shown.

3. The driver current control method according to claim 1, wherein the slope of the driver current by an equation for a linear delay is shown.