JP2000137529A - 圧力制御弁に対する制御電流を変化するパラメ―タに適合させる方法および装置 - Google Patents

圧力制御弁に対する制御電流を変化するパラメ―タに適合させる方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力制御弁により動作する液圧系の動作特性
における製造誤差の影響および／または運転時間に起因
する変化の影響を回避できる方法および装置を提供す
る。 【解決手段】 制御電流に所定の振幅を有する変調電流
を重畳し、変調電流によって生じた圧力振幅を検出し
て、所定の振幅に相応する圧力振幅の目標値と比較し、
圧力振幅の実際値と圧力振幅の目標値との間に差がある
場合に、この差を低減するように制御電流特性マップを
補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力制御弁例えば
クラッチ用圧力制御弁に対する制御電流を変化するパラ
メータに適合させる方法に関する。本発明はまた、圧力
制御弁に対する制御電流、例えばクラッチ圧力を制御す
る制御電流を変化するパラメータに適合させる装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車両のトランスミッションの自動化は快
適性の理由からだけでなく、燃費上の理由からもますま
す拡がってきている。燃費上の利点は、自動化されたマ
ニュアルトランスミッションまたはオートマティックト
ランスミッションによって可能な限り長いギヤで走行す
ることが多くなり、そのために内燃機関の平均圧力が上
昇して、内燃機関特有の消費が低下する点にある。自動
化の最も簡単な形態では、手動で切り換えるべきトラン
スミッションのクラッチのみが自動化されている。切換
の快適性が改善されていることにより、ドライバーは燃
費の点で有利な長いギヤへシフトすることが多くなる。
完全に自動化されたトランスミッションでは燃費上の理
由から、コンバータクラッチに代えて発進用クラッチを
用いて動作させると有利である。このように発進用クラ
ッチとして動作するクラッチも、一方で不要のスリップ
を防ぎ他方で不要な高圧を回避するためにはできるかぎ
り正確に制御しなければならない。このようなクラッチ
の制御に使用される液圧系では、液圧式のクラッチの操
作圧力がドライブトレインの動作パラメータ、例えば回
転トルク、回転数などに依存して正確に遵守されていな
ければならない。
【０００３】通常この種の液圧系では、圧力制御弁例え
ば比例的に動作する圧力プレ制御弁を介して操作圧力を
調整するために、制御電流の目標値としての圧力制御弁
の制御電流を制御電流特性マップからそのつどの動作条
件に相応に読み出し、制御電流の実際値が目標値に相応
するように実際値を調整することが行われている。簡単
には、制御電流特性マップは所定の圧力変化にそれぞれ
の所定の制御電流変化が相応するように格納され、この
場合、制御電流の変化はそのつどの制御電流目標値、圧
力目標値、およびそのつどの温度に依存する。
【０００４】製造誤差によっても運転経過中に生じる変
化によっても（例えばマッチング、沈殿、液圧流体の変
化など）、前述の形式の圧力制御弁の制御では圧力実際
値が圧力目標値からずれてしまい、クラッチの申し分の
ない動作が阻害される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、圧力
制御弁により動作する液圧系の動作特性における製造誤
差の影響および／または運転時間に起因する変化の影響
を回避できる方法および装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、制御電流に
所定の振幅を有する変調電流を重畳し、変調電流によっ
て生じた圧力振幅を検出して、所定の振幅に相応する圧
力振幅の目標値と比較し、圧力振幅の実際値と圧力振幅
の目標値との間に差がある場合に、この差を低減するよ
うに制御電流特性マップを補正することにより解決され
る。課題はまた、メモリ装置は圧力変化特性マップを有
しており、圧力変化特性マップは、圧力制御弁によって
制御される圧力の圧力変化目標値を有しており、この目
標値は制御電流の変化に依存しており、計算装置により
制御電流が所定の値だけ変更される適合ルーチンが実行
され、前記所定の値は、制御電流の変化に起因して圧力
制御弁で制御される圧力が変化することにより、圧力セ
ンサによって検出され、圧力変化特性マップの所属の圧
力変化目標値と比較され、検出された圧力変化分と圧力
変化目標値との間に差がある場合に、この差を低減する
ように制御電流特性マップが変更される構成により解決
される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明によれば、制御電流の目標
値設定回路が拡大され、従来の影響パラメータの考慮、
例えば平均の電流目標値ないし平均の制御圧力目標値お
よび／または温度が考慮されることに加え、制御電流の
変調時に生じる圧力の振幅も考慮される。
【０００８】請求項２から請求項５には本発明の方法の
有利な実施態様が示されている。
【０００９】本発明の利点は、圧力実際値または圧力の
振幅の実際値が要求される所定の圧力振幅目標値へ接近
するか、または相応するように調整される点にある。こ
れにより、弁の液圧特性マップ、または液圧式の調整素
子を有する負荷例えばクラッチの液圧特性マップでの変
調振幅によるヒステリシスは少なくとも低減される。ヒ
ステリシスの最小化により、圧力の目標値と実際値との
間の差を低減することができる。
【００１０】本発明は、制御電流により制御される圧力
制御弁を用いて装置の操作圧力を調整する個所であれば
どんなものにも使用することができる。
【００１１】
【実施例】本発明を以下に液圧系の例に即して説明す
る。この場合にはＣＶＴ変速機すなわち連続的に可変の
変速比を有するトランスミッションのクラッチ（発進用
クラッチとしても機能する）が制御される。
【００１２】図１には、詳細には図示されていないＣＶ
Ｔ変速機が、リバースクラッチを操作する圧力シリンダ
２と、フォワードクラッチを操作する圧力シリンダ４
と、変速機をＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄのシフトポジションへ切り
換える切換弁６とを有することが示されている。クラッ
チの圧力シリンダ２、４には切換弁６の位置に応じてク
ラッチ用圧力制御弁８を介して圧力が供給される。クラ
ッチ用圧力制御弁８にはポンプ１０を介して圧力が供給
される。ポンプにはフィルタが接続されている。この圧
力はクラッチ用圧力制御弁８において、プレ制御弁とし
て作用する圧力制御弁１２から送出されるプレ制御圧力
に相応に送出される。前述の装置ないし弁の構造および
作用手法自体は公知であるので、詳細には説明しない。
【００１３】プレ制御弁として作用する圧力制御弁１２
は比例弁として構成されており、この弁は管路１４で作
用するプレ制御圧力を電流Ｉに相応に制御する。この電
流は圧力制御弁１２に含まれている電磁石のコイル１６
に供給される。圧力制御弁１２によって調整されるクラ
ッチ用圧力制御弁８の出力圧は、管路１８、２０を介し
て切換弁６に供給され、切換弁６からは選択的に、管路
２２を介して圧力シリンダ２へ供給されるか、または管
路２４を介して圧力シリンダ４へ供給される。
【００１４】圧力の振幅の適合化は制御ユニット１００
を用いて行われ、この制御ユニットはマイクロプロセッ
サ１０２およびメモリ１０４を有する。目標値と実際値
との間の圧力の振幅の差はメモリに記憶され、そこから
どんな場合にも再び呼び出すことができる。
【００１５】図２には、圧力制御弁１２を制御する制御
装置のブロック回路図が示されている。
【００１６】周知のようにマイクロコンピュータおよび
所属のメモリを有する制御装置２６の入力側に、センサ
３０〜３８が接続されている。センサ３０は、圧力シリ
ンダ２、４に供給されるクラッチ圧力、すなわち図１の
管路２０に存在する圧力をセンシングする。センサ３
２、３４、３６、３８は機関回転数、車輪回転数、機関
温度および／またはオイル／オイルサンプ温度、および
アクセルペダルの位置またはスロットルバルブの位置を
センシングする。
【００１７】制御装置２６には特性マップが格納されて
おり、圧力センサ３０によって検出された所望のクラッ
チ圧力が生じていると仮定すると、特性マップには制御
装置２６から圧力制御弁１２へ供給すべき電流目標値Ｉ
Sが示されている。圧力制御弁１２へ供給される電流
は、その強度を電流測定装置４０によって測定して制御
装置２６へフィードバックすることにより制御される。
これにより圧力制御弁１２へ供給される電流は相応に追
従制御され、圧力制御弁１２へ実際には電流の目標値が
供給されることが保証される。
【００１８】制御装置２６に格納される制御電流目標値
ＩSを示す特性マップは、種々の手段で格納することが
できる。特性マップは、例えば機関回転数ｎMおよびア
クセルペダル位置αから計算される機関の回転トルクに
依存してＩSを表すことができる。このようにして計算
された制御電流目標値は、センサ３０によって検出され
たその時点でのクラッチ圧力ＰK、温度Ｔ、および／ま
たは車輪回転数ｎRに相応に補正可能である。制御電流
目標値の特性マップはセンサ３０、３２、３４、３６、
３８の全ての出力量によって拡張できる。
【００１９】実際には、圧力制御弁１２へ供給される電
流に依存して生じるクラッチ圧力は弁の製造誤差、液圧
流体の変化または他の影響のために、所望の圧力目標値
に相応には調整できないという問題が発生する。このよ
うな影響を排除するために、圧力制御弁１２に供給され
る制御電流Ｉに所定の振幅および周波数を有する変調電
流ＩMを重畳し、圧力センサ３０によって検出されるク
ラッチ圧力が制御電流の変調に所定の振幅で追従するか
否かをチェックする。追従しない場合には制御装置２６
に格納されている制御電流特性マップを変更する。この
方法を以下に図３に即して説明する。
【００２０】ステップ５０で、制御装置２６に格納され
た特性マップから変調電流ＩMが求められる。この変調
電流は例えば圧力制御弁１２および／またはクラッチ用
圧力制御弁８の特性の非線形性のために、圧力制御弁１
２にその時点で供給されている制御電流目標値ＩSおよ
びクラッチの温度Ｔに依存する。この変調電流ＩMの周
波数は、通常クラッチ圧力制御系内部に存在する変化速
度よりも大きく、例えば６００Ｈｚである。有利にはこ
の変調周波数はほぼ３０Ｈｚ〜１０００Ｈｚの領域にあ
り、有利には５０Ｈｚ〜１００Ｈｚの領域にあり、例え
ば７５Ｈｚである。振幅はその時点での制御電流目標値
ＩSおよび温度に依存する。ステップ５２で変調電流ＩM
が電流目標値ＩSに重畳される。ステップ５４で変調さ
れた電流目標値ＩSMとその時点での制御電流ＩIとの差
が検出され、電流制御回路５６によりその時点で圧力制
御弁１２へ供給されている電流が変調された制御電流目
標値ＩSMへ調整される。
【００２１】圧力センサ３０は、変調された制御電流目
標値に相応して変動する出力信号を送出する。この出力
信号はフィルタ装置６０例えばローパスフィルタまたは
バンドパスフィルタでフィルタリングされ、続いてＭＩ
Ｎ‐ＭＡＸメモリで以下のように処理される。
【００２２】ＭＩＮ‐ＭＡＸメモリ６２はフィルタ装置
６０からこのメモリに供給される振動性の圧力信号の最
大値と最小値とを例えば５周期にわたって記憶する。他
の実施例では振幅を求める他の方法が使用される。
【００２３】ユニット６４では続いて、記憶された最大
値の平均値と記憶された最小値の平均値とが計算され、
２つの値が相互に差し引かれ、ユニット６４の出力側に
検出された圧力の振幅に相応する信号ΔｐIが供給され
る。この圧力振幅の実際値ΔｐIはステップ６６で圧力
振幅の目標値ΔｐSと比較される。この目標値は制御装
置２６のメモリから変調電流目標値ＩSMに相応に読み出
し可能である。ΔｐIとΔｐSとの間に差が存在する場
合、制御装置２６に含まれる計算機６８は増加する適合
化パラメータＹ3を計算し、この適合化パラメータを用
いて段５０により所定の変調電流ＩMはΔｐIとΔｐSと
の差が低減されるように補正される。ここで述べた適合
化法はΔｐIとΔｐSとの差が所定の値を下回るまで複数
回実行することができる。
【００２４】機能の確実性を向上させるために、この方
法は制御装置２６で利用される適切なソフトウェアを用
いて実行することができる。この場合、適合化パラメー
タＹ 3は、変調されたクラッチ圧力ｐKがユニット６０、
６２、６４で評価される間に圧力制御弁１２に供給すべ
き電流目標値ＩSが所定の値よりも小さい値だけ変化す
る場合にのみ計算される。
【００２５】求められたる適合化パラメータＹ3は、制
御装置２６に格納される、圧力制御弁１２に供給される
電流目標値ＩSの特性マップのために考慮される。この
ように圧力制御弁１２を制御する特性マップが、変化す
る製造誤差または動作中に変化する他のパラメータに適
合される。これによりそのつどの電流目標値ＩSを用い
て圧力シリンダ２、４に対する所望のクラッチ圧力が調
整される。
【００２６】制御電流の適合化は有利にはクラッチのそ
れぞれの作動フェーズ中に行われる。その際に切換弁６
はＤの位置にあり、支配的な動作温度は所定の温度間隔
例えば−５℃〜＋６０℃の内部にある。同様にそれぞれ
下方の限界値と上方の限界値とを有する複数の温度ウィ
ンドウを使用することもできる。
【００２７】適合化パラメータＹ3の計算はクラッチ圧
力ｐKの種々の間隔に対して行われる。種々の圧力間隔
に対して異なる適合化パラメータＹ3が使用され、これ
らのパラメータの間で線形の補間を行うことができる。
さらに種々の温度に対するＹ3が計算され、全体で１つ
の特性マップが使用される。この特性マップは適合化パ
ラメータＹ3をクラッチ圧力ｐKないし制御電流ＩSおよ
び温度に依存して表し、装置の動作中連続して活性化さ
れる。
【００２８】図４には、予め定められた変調電流ＩMの
振幅による補正係数ないし適合化パラメータが、適合化
パラメータＹ3の活性化時にそのつど支配的な条件に適
合されることが概略的に示されている。
【００２９】図４のａには、適合化パラメータＹ1が電
流目標値ＩSに依存して示されている。図からわかるよ
うに、電流目標値ＩSでのＹ1は値Ａの上方と値Ｂの下方
とで一定の値を有しており、その間は線形に補間され
る。同様に有利には、Ｙ1の特性は他の実施例では別の
経過を有していてもよい。これは例えば徐々にまたは連
続的に変化するか、ステップ状に段階的に変化する。
【００３０】図４のｂには、別の適合化パラメータＹ2
が示されている。このパラメータにより変調電流の振幅
はそのつど温度Ｔに適合される。図からわかるように、
Ｙ2は温度Ｃの下方で一定の高い値を有しており、また
温度Ｔの上方で一定の低い値を有している。その間はＹ
2は線形に補間される。同様に有利には、Ｙ2の特性は他
の実施例では別の経過を有していてもよい。これは例え
ば徐々にまたは連続的に変化するか、ステップ状に段階
的に変化する。
【００３１】図４のｃには、Ｙ3の値が示されている。
図からわかるように、圧力目標値ｐK SでのＹ3は所定の
圧力Ｅの下方で第１の一定の値を有しており、また圧力
Ｆの上方で第２の一定の値を有しており、その間は線形
に補間される。同様に有利には、Ｙ3の特性は他の実施
例では別の経過を有していてもよい。これは例えば徐々
にまたは連続的に変化するか、ステップ状に段階的に変
化する。
【００３２】図３および図４のｃに関連して、Ｙ3がＥ
の下方の圧力に対して求められて一定であると見なさ
れ、同様にＦの上方の圧力に対して求められて一定であ
ると見なされる。その間の値は線形に補間される。これ
は必須ではなく、クラッチ圧力の実際値の所定の間隔例
えば３bar〜６barおよび９bar〜１１bar内のＹ3を求め
て、これらの圧力間隔に対して一定であると見なしてそ
れ以外を線形に補間することもできる。相応の適合化コ
ストで複数の圧力間隔に対するＹ3を求めることもで
き、これにより段階的な曲線が得られる。
【００３３】全体では、圧力変動ΔｐSの所定の振幅を
生じさせるべき変調電流ＩMの振幅Ａ Mが計算される。こ
れは３つの適合化パラメータと所定の変調電流Ａとの乗
算から得られる。すなわち ＡM＝Ａ×Ｙ1×Ｙ2×Ｙ3 である。
【００３４】本発明は圧力制御弁、例えばクラッチ圧力
に対する制御電流を変更されたパラメータへ適合化する
方法および装置に関する。制御電流目標値としての制御
電流が制御電流特性マップからそのつど動作条件に相応
に読み出され、制御電流実際値として調整される方法に
おいて、制御電流に所定の振幅を有する変調電流が重畳
され、変調電流によって生じた圧力の振幅が検出され、
所定の振幅に相応する圧力振幅の目標値と比較され、圧
力振幅の実際値と目標値との間に差が存在する場合にこ
の差を低減するように制御電流特性マップが補正され
る。
【００３５】図５には信号ダイヤグラム２００が示され
ており、弁を制御する電流（Ｉ）２０１が時間ｔに関し
て示されている。弁を例えば６００Ｈｚのデューティ比
で制御することにより、電流は曲線２０２に相応して経
過する。この電流はフェーズによって上昇し、または再
び下降する。曲線２０３は電流の平均値を表している。
ただし変調により圧力の振幅は固定的に予め定められた
ままにとどまる。
【００３６】制御の別の条件で圧力の振幅を適合可能に
制御する場合、この制御は図６に相応に行われる。例え
ば６００Ｈｚの周波数での周波数変調では、変調分に整
数倍例えば７５Ｈｚが例えば加算的に重畳される。この
場合時間領域２２０においてデューティ比２１０に値２
２１が加算され、これにより時間領域２２０での電流平
均値が上昇する。時間領域２２１ではデューティ比２１
０から値２１２が減算され、これにより電流の平均値が
低下する。この重畳により電流の平均値の変調が達成さ
れる。加算されるデューティ比または減算されるデュー
ティ比２１１、２１２の値により電流平均値を目標値へ
変調することができる。
【００３７】本発明はさらに、先行のドイツ連邦共和国
特許出願第１９７２７３５８号明細書に関しており、そ
の内容は本発明で明確に開示された内容に関連してい
る。
【００３８】この明細書で提出されている特許請求の範
囲は、持続的な特許権利を得るための判例のない形式的
な提案である。本出願人はこれまでに明細書および／ま
たは図面に示された特徴のみを請求する所存である。
【００３９】従属請求項での引用はそれぞれの従属請求
項の特徴部分を介して独立請求項の対象範囲の別の形態
を示すものである。ただし引用される従属請求項の特徴
部分を独立の請求項とすることが放棄されているわけで
はない。
【００４０】従属請求項の対象範囲は先行する請求項の
対象範囲に依存しない態様を有する独立した発明を形成
する。
【００４１】本発明は説明した実施例に限定されない。
むしろ本発明の範囲には複数の変更や修正を含めること
ができ、例えば一般的な説明および実施例および請求項
や図に記載の特徴ないし要素または方法ステップに関連
してこれらの組合せや個別の変更により発明性を有する
ような変形例、要素、組合せおよび／または材料も可能
である。組み合わせて新たな対象範囲または新たな方法
ステップないし方法ステップのシーケンスを形成するこ
とのできる特徴により、その製造方法、検査法法および
作業方法も本発明に該当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチ制御装置の液圧回路図である。
【図２】制御電流を適合化する装置のブロック回路図で
ある。
【図３】本発明の装置の動作手段を説明するための信号
フローチャートである。
【図４】適合化パラメータを求める手段を説明するため
の概略図である。
【図５】信号ダイアグラムである。
【図６】信号ダイアグラムである。
【符号の説明】
２、４ 圧力シリンダ ６ 切換弁 ８ クラッチ用圧力制御弁 １０ ポンプ １２ 圧力制御弁 １４、１８、２０、２２、２４ 管路 １６ コイル １００ 制御ユニット １０２ マイクロプロセッサ １０４ メモリ ２６ 制御装置 ４０ 電流測定装置 ３０、３２、３４、３６、３８ センサ ６０ フィルタ装置 ６２ ＭＩＮ‐ＭＡＸメモリ ６４ ユニット ６８ 計算機 ５６ 電流制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｋ 31/06 ３１０ Ｆ１６Ｄ 25/14 ６５０ (72)発明者 ミヒャエル ロイシェル ドイツ連邦共和国 ビュール オーバーフ ォークト−ヘーフェリン−シュトラーセ 41ベー (72)発明者 マンフレート ホム ドイツ連邦共和国 ビュール−ノイザッツ プレラート−ブロムマー−シュトラーセ 15 (72)発明者 アリ オヤミース ドイツ連邦共和国 ゲオルゲンスグミュン ト ヴァッサーヴェーク １

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制御電流目標値としての制御電流を制御
    電流特性マップからそのつどの動作条件に相応に読み出
    し、制御電流の実際値として調整する、圧力制御弁（１
    ２）例えばクラッチ用圧力制御弁に対する制御電流を変
    化するパラメータに適合させる方法において、 制御電流（Ｉ）に所定の振幅を有する変調電流を重畳
    し、 変調電流によって生じた圧力振幅を検出して、所定の振
    幅に相応する圧力振幅の目標値と比較し、 圧力振幅の実際値と圧力振幅の目標値との間に差がある
    場合に、該差を低減するように制御電流特性マップを補
    正する、ことを特徴とする圧力制御弁に対する制御電流
    を変化するパラメータに適合させる方法。
  2. 【請求項２】 複数の周期を有する交流電流としての制
    御電流（Ｉ）に変調電流を重畳し、 圧力センサの信号振幅を平均して、複数の周期にわたっ
    て圧力振幅を検出し、 平均された信号振幅を制御電流特性マップの補正を定め
    るために使用する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 制御電流特性マップのための補正値を、
    制御弁によって制御される圧力の少なくとも２つの異な
    る圧力値のもとで求める、請求項１または２記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 制御電流特性マップの補正を、制御電流
    目標値の変化分が変調電流の重畳中に所定の値を下回っ
    ている場合にのみ行う、請求項１から３までのいずれか
    １項記載の方法。
  5. 【請求項５】 制御電流の変調およびそこから導出され
    た制御電流特性マップの補正を種々の温度のもとで行
    う、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 圧力により調整される操作装置（２、
    ４、６）と、メモリを備えた計算装置（２６）とを有し
    ており、 前記操作装置の圧力は圧力制御弁（１２）によって制御
    され、 前記メモリ内に、操作装置によって操作される装置の動
    作パラメータに依存する制御電流特性マップが格納され
    ており、該マップは圧力制御弁の制御に用いられ、 前記計算装置は操作装置の動作パラメータを検出するセ
    ンサ（３２、３４、３３６、３８）に接続されている、
    圧力制御弁に対する制御電流、例えばクラッチ圧力を制
    御する制御電流を変化するパラメータに適合させる装置
    において、 メモリ装置は圧力変化特性マップを有しており、該圧力
    変化特性マップは、圧力制御弁（１２）によって制御さ
    れる圧力の圧力変化目標値を有しており、該目標値は制
    御電流（Ｉ）の変化に依存しており、 前記計算装置により制御電流が所定の値だけ変更される
    適合ルーチンが実行され、 前記所定の値は、制御電流の変化に起因して圧力制御弁
    で制御される圧力が変化する（ΔｐI)ことにより、圧力
    センサによって検出され、圧力変化特性マップの所属の
    圧力変化目標値（ΔｐS)と比較され、 検出された圧力変化分と圧力変化目標値との間に差があ
    る場合に、該差を低減するように制御電流特性マップが
    変更される、ことを特徴とする圧力制御弁に対する制御
    電流を変化するパラメータに適合させる装置。
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