JP2002021806A - 油圧作動装置の自動較正システム及び自動較正方法 - Google Patents

油圧作動装置の自動較正システム及び自動較正方法

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JP2002021806A JP2001132404A JP2001132404A JP2002021806A JP 2002021806 A JP2002021806 A JP 2002021806A JP 2001132404 A JP2001132404 A JP 2001132404A JP 2001132404 A JP2001132404 A JP 2001132404A JP 2002021806 A JP2002021806 A JP 2002021806A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧作動装置を自己較正する制御方法及び制
御システムを提供する。 【解決手段】 自動変速機のクラッチアクチュエータ２
４などの油圧作動装置を自己較正する制御方法及び制御
システム１０であって、油圧回路に圧力スイッチ３０を
備えており、流体圧力がセットポイントレベルに達した
場合、コントローラ３２にフィードバック信号を供給す
る。圧力スイッチ３０は、コントローラ３２に信号を供
給して、セットポイントレベルでの圧力の制御信号と、
較正曲線の制御信号とを比較して、較正曲線を調整す
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、油圧作動装置の自
己較正制御システム及び自己較正制御方法に関する。特
に、本発明は、自動変速機に採用したアクチュエータを
自己較正する制御システム及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧作動装置或いは油圧作動アクチュエ
ータは、車両だけでなく、広く応用されている。例え
ば、油圧アクチュエータは、自動変速装置及び可変アシ
スト式パワーステアリング装置に使用されている。最近
製造される車両は、変速機制御モジュール（ＴＣＭ）な
どの変速機のシフト操作を制御する補助的電子制御モジ
ュールを備えた電子制御モジュール（ＥＣＭ）を使用し
ている。ＴＭＣは、ＥＣＭと統合するか、あるいは、独
立したユニットとして、変速機の外部に配設することも
できる。製造業者の中には、ＴＣＭを変速機の内部に配
置しようとしている製造業者もある。
【０００３】ＥＣＭ及びＴＣＭは、プログラム可能な制
御論理を備えたマイクロプロセッサを有しており、油圧
作動装置に接続して作動される種々の車両システム或い
は車両サブシステムを制御するために、公知のハードウ
エア及びまたはソフトウエアと組み合わせて用いられて
いる。ＴＣＭは、アクチュエータの流体圧力を調整する
指令信号を受信すると、電気作動式油圧弁に電流信号を
送信する。この信号に応答して油圧弁は、クラッチピス
トンなどの装置の流体圧力を調整する。
【０００４】現在、ＴＣＭは、油圧構成部材を制御する
独立した部材として製造されている。ＴＣＭは、厳格な
出力電流トレランスでデザインされており、油圧構成部
材は、入力電圧に対して、所望の油圧出力帯（トレラン
ス）に達するように較正される。トレランスが厳格であ
っても、変速機の装置から装置への出力油圧は変化す
る。電流信号トレランスを装置の油圧トレランスに追加
すると、指令圧力と実際の出力圧力との間の差圧が有効
となる。同様の圧力電気指令信号を２つの異なるＴＣＭ
に供給して、異なる出力油圧を生成することができる。
【０００５】さらに、油圧装置を自動的に自己較正する
制御システム及び制御方法に対するニーズがある。好適
には、自己較正システム及び自己較正方法により、油圧
回路を調整するように、一定のフィードバックを提供し
て、トレランス及び弱点を減少させると共に解消する。
このようにして、システム及び方法により、実際の圧力
を所望の圧力に近づけるように変化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、油圧制御システムを自動的に較正する方法を提供す
ることにある。
【０００７】本発明の他の目的は、油圧作動装置を制御
する自己較正システムを提供することを目的とする。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、自動変速機に
使用する油圧作動装置を制御する自己較正システムを提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記した目的及
び他の利点は、油圧制御システムを自動的に較正する方
法により達成される。本発明の方法は、油圧流体圧源を
準備する段階と、油圧流体圧を、電気作動式圧力制御弁
の入口に供給する段階と、圧力制御弁の出口を油圧作動
式アクチュエータに接続する段階と、制御論理とメモリ
ーを備えたコントローラを準備する段階と、コントロー
ラを圧力制御弁に接続する段階と、コントローラからの
制御信号に基づいて圧力制御弁を電気的に作動して、出
口を介して、アクチュエータに制御された流体圧を供給
する段階と、制御された流体圧を感知して、セットポイ
ントレベルで、コントローラのメモリーに感知信号を供
給して、この感知信号をメモリーに保存する段階と、流
体圧をセットポイントレベルに到達させるために必要な
電流を計測する段階と、計測電流と圧力の関数であるプ
リセット電流値とを比較する段階と、油圧制御装置を自
動的に較正するために、電流比較に基づいて制御信号を
調整する段階と、を特徴としている。
【００１０】また、本発明の油圧作動装置を制御する自
己較正システムは、油圧作動式アクチュエータと、この
アクチュエータと接続され、圧力流体を供給するポンプ
と、該ポンプとアクチュエータとの間に配置され、両者
を流体接続する電気作動式圧力制御弁であって、供給圧
流体を受け入れて供給圧で作動して、制御圧流体を出口
に供給する電気作動式圧力制御弁と、制御論理とメモリ
ーを備え、圧力制御弁と交信するコントローラであっ
て、圧力制御弁を作動させて制御信号を供給するコント
ローラと、圧力制御弁の出口と油圧作動式アクチュエー
タとの間に配置されて、流体圧力を感知する圧力センサ
ーであって、コントローラと交信して、感知流体圧力が
所定値に達した場合に、コントローラへ信号を供給する
ように作動する圧力センサーと、メモリーに信号を保存
するように作動して、制御信号による圧力制御弁への電
流量を計測するコントローラと、計測電流と圧力関数と
しての較正電流値とを比較するように作動するコントロ
ーラであって、比較結果に基づいて、制御信号を調整す
るように作動するコントローラと、からなることを特徴
としている。
【００１１】本発明の種々の新規な特徴は、特に、開示
内容の一部を構成する添付された請求の範囲に示されて
いる。本発明をさらによく理解するために、本発明の利
点及び特徴を、好適な実施の形態を説明した図面及び開
示事項を参照して説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明を限定するものではなく、
また、同一の符号は同一の或いは同等の特徴を表してい
る図面を参照すると、図１には、本発明に係る油圧作動
装置を制御する自己較正システム（符号１０で示す）が
概略的に示されている。車両エンジンで直接駆動される
ポンプ１２は、リザーバ１４から流体を受け入れて、流
路１６を通して、圧力流体を、可変力式電磁弁のような
電気作動式圧力制御弁２０の入口１８に供給する。制御
弁の出口２２は、流路２６を介して、油圧作動式アクチ
ュエータ２４のような油圧作動装置に接続されている。
好適には、ポンプ１２からの流体圧力を調整するための
圧力調整弁２８が流路１６に接続されており、一定圧の
流体を制御弁２０の入口１８に供給している。制御弁２
０と油圧アクチュエータ２４との間の流路２６に、圧力
スイッチ３０が配設されている。圧力スイッチ３０は、
ライン３４を介してコントローラ３２に接続されてお
り、流体圧がセットポイントレベル、すなわち所定値に
達した場合に、コントローラ３２と交信する。コントロ
ーラ３２は、ライン３６を介して制御弁２０と交信して
おり、出口２２から制御された流体圧を供給する必要が
ある場合に、制御弁２０に信号を送信する。
【００１３】本発明の好適な実施の形態では、システム
１０は、車両用自動変速機に使用するように構成されて
いる。ポンプ１２は、自動変速機に備えられており、エ
ンジン速度とは異なる速度（ＲＰＭｓ）で駆動される。
リザーバ１４は、自動変速機流体をポンプ１２に供給す
る。圧力調整器２８は、流体圧力を調整して、一定の圧
力の流体を油圧制御弁２０の入口１８に供給する。圧力
調整器２８は変速機の内部に配置されている。制御弁２
０は、可変力式電磁弁のような電気作動式圧力制御弁で
あり、反比例式電磁弁或いは比例式電磁弁とすることが
できる。本発明に使用するのに適した可変力式電磁弁
は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５、８５
３、０２８号、第５、５１３、８３２号及び第４、９４
７、８９３号に開示されており、これらの特許は参考と
して本説明に含まれる。また、本発明の譲受人に譲渡さ
れ、参考として本説明に含まれる米国特許第５、５１
３、６７３号には、可変力式電磁弁を備えた電気調整式
圧力調整弁が開示されている。
【００１４】前述したように、車両制御システムは、エ
ンジン制御モジュール（ＥＣＭ）などの電子制御モジュ
ールを有しており、また、変速機制御モジュール（ＴＣ
Ｍ）を効果的に制御するための補助電子制御モジュール
を有している。エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）及び
変速機制御モジュール（ＴＣＭ）は、単独の電子制御モ
ジュールとして組み合わせることができるが、一般的に
は単独のモジュールとして構成されている。好適な実施
の形態では、コントローラ３２はＴＣＭであり、自動変
速機ハウジングの外側に配置される。しかしながら、Ｔ
ＣＭ３２は、変速機ハウジングの内部に配置することも
できる。
【００１５】図２を参照すると、ＴＣＭ３２は、オペレ
ータの手動操作、或いは、ＥＣＭ（図示しない）のいず
れかから、シフト指令信号或いは圧力指令信号を受信し
た場合に、制御信号がライン３８を介して、ＴＣＭ内の
電流ドライバ４０に送信される。ドライバ４０は、ライ
ン４２により、ドライバ電流信号を電子作動式圧力制御
弁２０に送信する。前述したように、好適には、制御弁
２０は、３位置型可変力式電磁弁である。制御弁２０
は、ドライバの電流信号に応答して、所望の、すなわち
制御された流体圧力を供給する。電気作動式油圧制御弁
２０は、コントローラ３２から電流信号を受信して、電
流に比例或いは反比例するように流体圧力を調整する。
【００１６】流路２６内の流体圧力が、所定レベルすな
わちセットポイントレベルに達すると、圧力スイッチ３
０がその圧力を感知して、圧力を変化させて、その信号
をＴＣＭ３２に送信する。図２は、信号が破線ライン３
４でＴＣＭ３２に伝達されていることを示している。好
適には、圧力スイッチ３０は、米国特許第５、７２８、
９８６号に開示されているように構成される。この特許
は、本発明の譲受人に譲渡されたものであり、参考とし
て本説明に含まれる。ＴＣＭ３２は、圧力スイッチ３０
からの信号をメモリー４４に保存する。次に、ＴＣＭ３
２は、圧力スイッチ３０を移動させるために、ドライバ
電流を計測、すなわち、計算して、計測電流と圧力関数
としての電流較正値とを比較する。続いて、ＴＣＭ３２
は、マイクロプロセッサ４６のプログラマブル論理を利
用して、比較した制御信号を調整する。この調整された
制御信号は、メモリー４４に保存される。
【００１７】図３は、反比例型制御弁に使用する複数の
圧力曲線のグラフである。出力圧力はキロパスカル（ｋ
Ｐａ）であり、また、変速機制御モジュール出力電流は
ミリアンペア（ｍＡ）である。破線は、圧力スイッチ３
０の切り換え、すなわち移動ラインを表している。圧力
スイッチのセットポイントは、曲線の内、直線部分であ
る。図４は、同様のグラフであるが、比例型制御弁に使
用する場合を示している。同様に、破線は、圧力スイッ
チの切り換えラインを表している。図３及び図４は、本
発明のシステムが、両タイプの制御弁を作動させること
を表している。
【００１８】圧力スイッチが移動すると、ＴＣＭ３２
は、その位置で制御弁２０に送信される電流を記録す
る。この電流値は、メモリーに保存され、指令圧力用に
前較正電流を調整するために使用される。較正曲線は、
図３及び図４に示された複数の曲線の一定傾斜部分と仮
定する。
【００１９】較正用の数値調整は、以下の式のようにな
る。 圧力傾斜＝Ｐmax‐Ｐswitch／Ｉmax‐Ｉswitch ここで、Ｉmax＝最大電流 Ｉswitch＝圧力スイッチ切換時の電流 Ｐmax＝最大圧力 Ｐswitch＝圧力スイッチ切換時の圧力
【００２０】自己較正型油圧制御システムに加えて、ま
た、本発明は、油圧制御システムを自動的に較正する方
法を提供する。
【００２１】本発明は、所望の圧力すなわちセットポイ
ント圧力で移動する、正確で且つ精密な圧力スイッチ３
０を採用しており、自動変速機に適用した場合には、１
８ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）で移動する。一方、他
の公知の車載型診断装置でも圧力スイッチを使用してい
るが、本発明は精密な圧力スイッチを使用しており、変
速機制御モジュール３２にフィードバック信号を供給す
る。この圧力スイッチは従来の車載型診断装置用の圧力
スイッチとは異なっている。本発明の変速機制御モジュ
ールは、移動時にすなわちセットポイントで送信される
電流を記録する。メモリー４４は、このポイントで電流
値を保存して、前較正電流値と比較する。ＴＣＭのプロ
グラマブルロジックは、特定の圧力をえるために必要な
電流を調整、すなわち較正する。本発明は、流体圧力
を、米国特許第５、７２８、９８６号に開示された圧力
スイッチで正確に感知して、較正曲線を更新するために
コントローラにフィードバックする。
【００２２】本発明は、流体制御弁が正確に機能するよ
うにコントローラを自己較正する。このことにより、最
終製品、すなわち変速機に組み付ける前に構成部材を
「チューニング」する必要性はなくなる。さらに、サブ
コンポーネントが摩耗しても、コントローラは摩耗を補
償するように調整を継続する。さらなる利点は、本発明
は、構成部材のトレランスの幅を緩くして、本発明の自
己較正特性により、トレランスを補償する。
【００２３】本発明の特定の実施の形態を、本発明の原
理の応用例として示すと共に詳細に説明してきたが、本
発明は、その原理から離れることなく、他の形態で実施
可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧制御システムの概略図であ
る。
【図２】本発明に係るシステムの基本構成部材のブロッ
ク図である。
【図３】電磁弁の反比例的に変化する力（キロパスカル
（ｋＰａ））と変速機制御モジュールの出力電流（ミリ
アンペア（ｍＡ））に関する圧力曲線のグラフである。
【図４】電磁弁の比例的に変化する力（キロパスカル
（ｋＰａ））と変速機制御モジュールの出力電流（ミリ
アンペア（ｍＡ））に関する圧力曲線のグラフである。
【符号の説明】
１０ システム １２ ポンプ １４ リザーバ １６ 流路 １８ 入口 ２０ 電気作動式圧力制御弁 ２２ 出口 ２４ アクチュエータ ２６ 流路 ２８ 圧力調整弁 ３０ 圧力スイッチ ３２ コントローラ ３４ ライン ３６ ライン ３８ ライン ４０ 電流ドライバ ４２ ライン ４４ メモリー ４６ マイクロプロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ラリー ポール ベネット アメリカ合衆国 ミシガン 48025 フラ ンクリン、ノルマンディ ロード 26396 Ｆターム(参考） 3H082 AA30 BB29 CC02 DA18 DA22 DA42 DE05 EE13 3H089 AA20 BB14 DA02 DA13 DB02 DB32 EE34 EE35 EE36 FF07 FF13 GG02 JJ13 3J552 NA01 NB01 PA51 PA54 QA13A QB02 TA01 TB18 VA53Y VA58Y

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）油圧流体圧源を準備する段階と、
    （ｂ）前記油圧流体圧を、電気作動式圧力制御弁の入口
    に供給する段階と、（ｃ）前記圧力制御弁の出口を油圧
    作動式アクチュエータに接続する段階と、（ｄ）制御論
    理とメモリーを備えたコントローラを準備する段階と、
    （ｅ）前記コントローラを前記圧力制御弁に接続する段
    階と、（ｆ）前記コントローラからの制御信号に基づい
    て前記圧力制御弁を作動して、前記出口を介して、前記
    油圧作動式アクチュエータに制御された流体圧を供給す
    る段階と、（ｇ）前記制御された流体圧を感知して、セ
    ットポイントレベルで、前記コントローラの前記メモリ
    ーに感知信号を供給して、この感知信号を前記メモリー
    に保存する段階と、（ｈ）前記流体圧を前記セットポイ
    ントレベルに到達させるために必要な電流を計測する段
    階と、（ｉ）前記計測電流と、圧力の関数であるプリセ
    ット電流値とを比較する段階と、（ｊ）油圧制御装置を
    自動的に較正するために、計測電流とプリセット電流値
    との比較に基づいて、前記制御信号を調整する段階と、
    からなることを特徴とする油圧制御装置の自動較正方
    法。
  2. 【請求項２】前記圧力を感知する段階は、前記圧力制御
    弁の出口と、前記油圧作動アクチュエータとの間を導通
    させる圧力スイッチを配設する段階を含むことを特徴と
    する請求項１に記載の自動較正方法。
  3. 【請求項３】前記圧力制御弁を作動させる段階は、前記
    圧力制御弁を電磁的に作動させる段階を含むことを特徴
    とする請求項１に記載の自動較正方法。
  4. 【請求項４】前記流体圧源を前記電気作動式制御弁に接
    続する段階は、前記流体圧源を圧力平衡式スプール弁の
    入口に接続する段階を含むことを特徴とする請求項１に
    記載の自動較正方法。
  5. 【請求項５】前記流体圧源を前記電気作動式制御弁に接
    続する段階は、前記入口を圧力調整弁に接続する段階を
    含むことを特徴とする請求項１に記載の自動較正方法。
  6. 【請求項６】前記出口を前記圧力制御弁に接続する段階
    は、出口を、自動変速機の油圧アクチュエータに接続す
    る段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動較
    正方法。
  7. 【請求項７】（ａ）油圧作動式アクチュエータと、
    （ｂ）前記アクチュエータと接続され、圧力流体を供給
    するポンプと、（ｃ）前記ポンプと前記アクチュエータ
    との間に配置され、両者を流体接続する電気作動式圧力
    制御弁であって、供給圧流体を受け入れて、制御圧流体
    を圧力制御弁の出口に供給する電気作動式圧力制御弁
    と、（ｄ）制御論理とメモリーを備え、前記圧力制御弁
    と交信するコントローラであって、前記圧力制御弁を作
    動させて、所定の流体圧力を達成するように、制御信号
    を供給可能であるコントローラと、（ｅ）前記圧力制御
    弁の出口と前記油圧作動式アクチュエータとの間に配置
    されて、流体圧力を感知する圧力センサーであって、前
    記コントローラと交信して、感知流体圧力が所定値に達
    した場合に、前記コントローラへ信号を供給することが
    できる圧力センサーと、（ｆ）前記メモリーに前記信号
    を保存する手段を備え、前記圧力制御弁を介して、所望
    の流体圧力の油圧流体を供給するために必要な電流を計
    測する前記コントローラと、（ｇ）前記計測電流と、圧
    力関数としての較正電流値とを比較する手段を備えた前
    記コントローラであって、前記計測電流と前記較正電流
    との比較に基づいて、前記制御信号を調整することがで
    きる前記コントローラと、からなることを特徴とする油
    圧作動装置の自動較正システム。
  8. 【請求項８】前記圧力センサーは、圧力スイッチである
    ことを特徴とする請求項７に記載の自動較正システム。
  9. 【請求項９】前記圧力制御弁は、圧力平衡型スプールを
    有していることを特徴とする請求項７に記載の自動較正
    システム。
  10. 【請求項１０】前記アクチュエータは、クラッチアクチ
    ュエータであることを特徴とする請求項７に記載の自動
    較正システム。
  11. 【請求項１１】油圧作動装置は、自動変速機であること
    を特徴とする請求項７に記載の自動較正システム。
  12. 【請求項１２】前記コントローラは、変速機制御モジュ
    ールであることを特徴とする請求項１１に記載の自動較
    正方法。
  13. 【請求項１３】前記圧力制御弁は、力可変式電磁弁であ
    ることを特徴とする請求項１２に記載の自動較正方法。
  14. 【請求項１４】前記力可変式電磁弁は、３位置切換弁で
    あることを特徴とする請求項１３に記載の自動較正方
    法。
  15. 【請求項１５】さらに、前記ポンプからの流体圧力を調
    整するために、前記ポンプに圧力調整弁を接続すること
    を特徴とする請求項１４に記載の自動較正方法。
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