JP2003520934A - 保持機能を有する比例磁石を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シフト弁内又は比例圧力制御弁内、特に自動車用自動変速機におけるクラッチ操作用の圧力制御弁内の制御部材を操作するための、コア、プランジャ、コイルを有する比例磁石を電子制御装置を介して制御する方法であり、プランジャは制御範囲とプランジャの磁気的な保持位置を有する保持範囲との間で往復動可能であって、制御範囲から保持範囲への限定された移行を生じ、プランジャの運動を認識する認識手段が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、電子制御装置を介してシフト弁内又は比例圧力制御弁内の制御部材
を操作するために、コア、プランジャ及びコイルを有する比例磁石を制御する方
法に関する。特に、本発明は自動車用自動変速機のクラッチ操作用の比例圧力制
御弁内の比例磁石を制御する方法に関し、この場合、プランジャは、制御範囲と
プランジャの磁気的な保持位置を有する保持範囲との間で往復動可能であって、
制御範囲から保持範囲への限定された移行を生ずる。

【０００２】 本発明はさらに、このような方法を実施するための比例磁石、及びこの比例磁
石を備えた比例圧力制御弁に関する。

【０００３】 比例圧力制御弁に使用するための上述した構造形式の比例磁石は、例えば本出
願人による出願であるＤＥ−１９９０４９０１号によって知られている。同明細
書には、自動車用自動変速機内のクラッチ制御のためのパイロット弁として使わ
れる弁が記載されている（ＣＥ圧力制御器）。

【０００４】 やはり上述した構造形式の比例磁石を備えた類似の比例圧力制御弁が本出願人
による出願であるＤＥ−１９９０４９０２号によって知られている。同明細書は
、自動車用自動変速機内のクラッチ制御のための直接制御弁として使われる弁を
特に対象としている（ＺＦ圧力制御器）。

【０００５】 これらの出願では、制御範囲から保持範囲即ち磁気的な保持位置への限定され
た移行を実現させる比例磁石又は保持磁石もしくはシフト磁石が対象とされてい
る。この限定された移行は従来の技術によれば次のようになされる。即ち、プラ
ンジャとコアとの間にわずかな空隙があるときに大きな磁力を有する、それ自体
公知の磁石特性及び相応の磁石設計によって、コイル電流即ち「スナップ作用電
流」を生ぜしめ、この電流によって磁石の制御範囲が急速に素通りされ、要する
にプランジャが制御範囲から保持位置へ瞬発的に「スナップ移動」して保持位置
の大きな磁力範囲に保持される。

【０００６】 逆の方向の運動、即ち保持範囲即ち保持位置から比例磁石が離れる動き及び制
御範囲への移行は、従来の技術の場合、これまで満足できるようには制御できな
かった。

【０００７】 本発明の課題は、保持範囲特に保持位置から制御範囲への限定された移行を実
現させるために、プランジャの運動を認識して比例磁石の限定された遮断もしく
は比例磁石と結合されているシフト弁又は比例圧力制御弁の制御部材の保持位置
からの離脱のために用いることのできる方法を提供することである。本発明の課
題はさらに、このような方法を実施するための比例磁石、及びこの種の比例磁石
を備えた比例圧力制御弁を提供することである。

【０００８】 このような課題を本発明は、請求項１、請求項１９及び請求項２６に示す特徴
事項による方法、比例磁石及び比例圧力制御弁によって解決した。

【０００９】 本発明によれば、比例磁石を制御するための方法において、プランジャの運動
を認識する手段が設けられている。かくして比例磁石内のプランジャのどのよう
な運動も検出可能にする方法が得られる。これによって、制御範囲から保持位置
へのプランジャの運動もその逆の運動も認識することができる。

【００１０】 本発明は次のような物理的効果を基礎としている。即ち、一面ではプランジャ
の保持機能が電磁石内の大きな磁力及び小さな空隙の範囲において果たされる点
である。この範囲は高められたインダクタンスによって電気的に特色をなす。ま
た、他面ではコアからのプランジャの離脱が電圧を誘導し、この電圧がコイル抵
抗を介して直接コイル電流に影響を与える点である。

【００１１】 特に比例圧力制御弁の場合にはプランジャの運動がほぼ弁の制御部材の運動に
相当するので、本発明の方法をもってすれば比例磁石の制御のための多くの応用
が可能になる。以下この点について述べることとする。

【００１２】 本発明の実施の形態によれば、コイル電流が電子制御装置内で直接の測定信号
として使われ、これにより付加的なセンサ技術の採用の必要なくプランジャのス
トローク変化を認識することができる。従って、プランジャの運動の検出は構成
部品公差及び周囲条件又はそのいずれかにも無関係に有利になされる。

【００１３】 本発明の特に有利な実施の形態によれば、認識手段はプランジャが保持位置か
ら離脱したことを認識し、プランジャは電子制御装置を介して制御されて保持位
置から制御範囲へ移動可能である。これは、コアからのプランジャの離脱が生ず
る時点がコイル電流の上昇によって電子制御装置によって認識されることによっ
てなされる。続いて行われる電流補正がプランジャをコアからの離脱過程中に支
持する。即ち、比例圧力制御弁によって制御すべき油圧が低下する前に、プラン
ジャはコアから離脱した直後に保持位置から電流補正によって制御されて比例磁
石の制御範囲内へ移動される。

【００１４】 もちろん本発明による手段によって制御範囲から保持位置へプランジャが直行
したことも認識され、その場合には付属するスナップ作用限界電流が検出され、
この限界電流が支持電流の算出に利用される。

【００１５】 このようにして、電子的手段によって例えば主圧力の急低下時に制御範囲から
保持範囲へプランジャが突発的に直行したことを認識して対応処置を講ずること
もできる。

【００１６】 本発明による制御方法の別の実施の形態によれば、電子式変速機制御装置内に
電流しきい値プレセットＩ＿Ｓｃｈｗｅｌｌが記憶されて、このプレセット値を
上回った際にコイル電流によってコアからプランジャが離脱した時点が確認され
る。

【００１７】 コイル電流は通常は制御されるので、電流制御器は本来本発明の方法に反する
作用を呈する。このことは、遮断機能を発動させるための電流目標値Ｉ＿Ｓｏｌ
ｌを選定するのに、電流制御器がその下方の操作量制限内にとどまるようにする
必要があることを意味する。これは、事実上制御器の遮断に相当する。というの
は、プランジャが離脱することによって誘導された電流上昇はさらなる抑制制御
を生ずることはないからである。本発明の場合、コアからプランジャが離脱した
後に適宜な電流目標値のプレセットがなされる。このプレセットは、比例圧力制
御弁によって制御すべき圧力が低下する前、即ち制御圧がクラッチ締結圧を下回
る値まで低下する前に、有利になされる。

【００１８】 比例弁はスプール弁体を備えており、このスプール弁体の制御縁の重なり比の
有利なジオメトリー設計の結果、本発明の方法を介して、プランジャ又は弁体の
運動が油圧作用を発生する前に既にプランジャの離脱が確認され、制御範囲内へ
の制御された案内が始まることになる。

【００１９】 シート弁体を備えている比例圧力制御弁を制御する方法の場合には、シート弁
体を、変速機利用のために、プランジャの離脱の際に発生する圧力変化がクラッ
チ保持圧よりも大であるように設計する必要がある。

【００２０】 プランジャの運動を検出するためには基本的に種々の実現可能性があり、これ
らの実現はハードウエア化又はソフトウエア化による実現化並びにオンライン処
理及びオフライン処理に分類することができる。

【００２１】 本発明の方法のハードウエア化による実現のためには、検出が有利なＡＳＩＣ
（特定用途向けＩＣ）を介してなされる。

【００２２】 有利な実施の形態によれば、コイル電流の個々のピーク値が検出され、プラン
ジャが離脱するのに伴ってコイル電流が直ちに再び目標値、即ち、シフト部材例
えば変速機内のクラッチを確実な締結圧に保つ目標値に合わせられる。

【００２３】 コアからプランジャが離脱するのに伴って二値信号が電子制御装置、特に電子
式変速機制御装置へ送られる。次いで電子制御装置によって電流目標値の適宜な
、例えば適応性のあるプレセットがなされる。

【００２４】 本発明の方法の別の有利な実施の形態によれば、プランジャの運動の検出のソ
フトウエア化がモデル準拠の検出を介して行われる。この場合、測定されたコイ
ル電流と線形の付随モデルを介して算出された模擬電流との差によってプランジ
ャの離脱が検出される。

【００２５】 あるいは、ソフトウエア化がプランジャ速度のオブザーバ準拠の検出を介して
行われる。この場合、コイル電流の運動方程式の非線形部分が外乱量として捕ら
えられ、これによりプランジャが離脱する時点が認識される。

【００２６】 オブザーバ準拠の検出はさらにプランジャ速度の推定値をも与え、この推定値
は、特にオンライン処理化の場合に、操作量制限付きの重畳制御回路においてプ
ランジャを「支持する」ために利用することができる。

【００２７】 速度制御器の操作量をなす最大コイル電流はその際磁石の比例範囲、要するに
制御範囲に合わせて制限され、これによってプランジャが再び瞬発的に、要する
にスナップ作用をもって保持範囲へ戻ることはない。

【００２８】 上述したオンライン処理の代わりに、本発明の方法のソフトウエア化を次に述
べるオフライン処理の１つに有利に適用することもできる。

【００２９】 即ち、比例磁石の特性パラメータ、例えば遮断過程の時間的挙動又は電流しき
い値、特にスナップ限界電流又は相互誘導の電流振幅を、磁石又は比例圧力制御
弁の完成後に生産工程終端において検出し、所属の電子制御装置、特に電子式変
速機制御装置に記憶させるようにすることができる。

【００３０】 あるいは、本発明による比例磁石を備えた自動車のエンジン始動ごとに比例磁
石をテストして、電圧信号と電流上昇との間の時間間隔を評価するようにするこ
ともできる。この場合は、特性量が自動車の耐用期間中に変化するので特に有利
である。

【００３１】 比例磁石を制御するための本発明の方法のこうした実施の形態及びその利点は
、上述した方法の実施のために使用される比例磁石自体にも同様に適用すること
ができる。

【００３２】 また、比例磁石、検出器、遮断機能の設計、電流制御器並びに油圧部分系及び
電子工学の構造パラメータが有利な形式でメカトロニクス的なトータルシステム
として相互に適合されている。

【００３３】 さらに、本発明の有利な実施の形態によれば、比例圧力制御弁が上述した形式
の比例磁石を備えている。この場合に圧力制御弁はスプール弁体を有していて、
スプール弁体の制御縁の重なり比は、プランジャ又は制御部材の運動が油圧作用
を生ずる前にプランジャの動きが確認されて制御範囲への制御された案内が始ま
るように、ジオメトリー設計がなされている。

【００３４】 比例圧力制御弁の別の実施の形態によれば、圧力制御弁がシート弁体を有して
おり、このシート弁体は、プランジャが離脱した後に発生する油圧がクラッチ保
持圧よりも大であるようにジオメトリー設計されている。

【００３５】 次に、本発明の他の目的、効果及び実施態様について図面に示す実施の形態に
従って詳述する。全ての特徴的事項は単独又は任意の組み合わせにおいて本発明
の対象となる。

【００３６】 比例圧力制御弁内のプランジャのストローク（図１）はほぼ制御範囲及び保持
範囲に亘っており、例えば約５．３ｍｍの最大移動可能のストロークはコアにお
けるプランジャの終端位置に相当する。約２ｍｍから約４．５ｍｍまでの範囲が
磁石の制御範囲として示されている。例えば２５０ｍＡのコンスタントなコイル
電流の場合、制御範囲における磁気力はコンスタントな値で約２０Ｎである。プ
ランジャのストローク４．５ｍｍを上回る保持範囲内では磁気力がストッパ位置
即ち保持位置まで過比例して増大する。磁気力自体はヒステリシス経過に従って
作用し、これによって磁石の閉鎖及び開放はほぼ磁気力の曲線上を経過する。

【００３７】 図１に示すプランジャのストロークに反比例してプランジャの端面と磁石との
間の空隙（図２）が生じ、小さい空隙の範囲は高められたインダクタンスによっ
て電気的に特色をなし、このインダクタンスは空隙が大きくなると共に、要する
にプランジャの離脱に伴って、減少する。プランジャの離脱は次いで時間関連の
電圧を誘導し、この電圧はコイル抵抗を介して直接コイル電流へ影響する。

【００３８】 コイル電流Ｉ＿Ｓｐｕｌｅは制御圧Ｐ＿Ｒｅｇｅｌに比例し、電子制御装置内
で直接に測定信号として役立てられ、従って付加的なセンサ技術を要することな
く図１に示すプランジャのストローク変化を認識することができる。遮断過程の
開始時に（図３）、コイル電流は図示してない最大値から最小値Ｉ＿ｍｉｎへ減
少される。この最小値は、時点ｔ＿２まで、パルス幅変調されたコイル電圧Ｕ＿
Ｓｐｕｌｅによって与えられる。コイル電流Ｉ＿Ｓｐｕｌｅの図示の変調された
経過においては１０ｍｓｅｃで５周期が経過し、これは図示の例では５００Ｈｚ
の周波数に相当する。時点ｔ２に達するまでのこの期間中に制御圧Ｐ＿Ｒｅｇｅ
ｌはコンスタントに約１８ｂａｒの値で経過する。電流制御器はその下方の操作
量制限内にあり、従って操作量をそれ以下まで下げることはできないようになっ
ている。これは、相互誘導に起因する検出の必要のある電流上昇が電流制御器に
よって弱化されないようにするために必要である。

【００３９】 磁石の機能低下時のプランジャの運動は、本発明の場合、時点ｔ＿２後に導入
される相互誘導の結果としてのコイル電流の上昇により認識できる。本発明によ
る検出器によれば、この電流勾配が自由にプログラミング可能なしきい値電流Ｉ
＿Ｓｃｈｗｅｌｌに関連して認識され、これによって本来の支持（図示せず）が
行われる。しきい値の検出後にコイル電流はコンスタントな目標値Ｉ＿Ｓｏｌｌ
に低下される。

【００４０】 比例磁石の代表的な遮断過程（図４から図６まで）の場合、最初コンスタント
であったコイル電圧Ｕ＿Ｓｐｕｌｅが時点ｔ＿１において遮断される。同じ時点
ｔ＿１（図５）にコイル電流Ｉ＿Ｓｐｕｌｅの減少も開始する。時点ｔ＿２にお
いて相互誘導がなされ、これによってコイル電流は時点ｔ＿３まで短時間勾配に
なる。次いでコイル電流は本発明により値Ｉ＿Ａｂｆａｎｇに保持される。本発
明による保持機能なしではコイル電流が小さなＩ＿Ａｂｆａｎｇの値（破線参照
）へ低下することになる。

【００４１】 プランジャストロークＳ（図６）は時点ｔ＿２に達するまではコンスタントな
ままであって、要するにプランジャは動かない。保持機能が働く時点ｔ＿２に達
した後に、プランジャはその位置から離れ始め、このことはｔ＿２後のプランジ
ャストロークＳの経過が下降することによって認識される。保持機能によってプ
ランジャは値Ｓ＿Ｒｅｇｅｌにおいて捕獲され、次いでコンスタントに保持され
る。コイル電流への本発明による介入なしにはプランジャストロークＳの経過は
破線に沿う結果になってしまう。

【００４２】 比例圧力制御弁の油圧制御圧Ｐ＿Ｒｅｇｅｌは当初例えば１８ｂａｒのコンス
タントな値にある。プランジャが一定のストローク量を動いた後にはじめて、例
えば時点ｔ＿４において、圧力低下も開始する。圧力制御への介入なしには制御
圧Ｐ＿Ｒｅｇｅｌがほぼ破線に沿った経過になってしまう。しかし、コイル電流
への介入により制御圧は例えば１２ｂａｒを上回る値に持ち直される。

【００４３】 以上の図示の場合と異なって、図７及び図８は制御範囲から保持範囲へ磁石が
中間を飛ばして直行する際の信号経過を示している。

【００４４】 油圧の主圧力Ｐ＿ＨＤ、制御圧Ｐ＿Ｒｅｇｅｌ及び制御電流Ｉ＿Ｒｅｇｅｌの
経過が図７に示されている。油圧の主圧力Ｐ＿ＨＤ又は系内圧は通常はコンスタ
ントな値のままである。これに対して制御圧Ｐ＿Ｒｅｇｅｌは、増大する制御電
流Ｉ＿Ｒｅｇｅｌを介して、ほぼ主圧力Ｐ＿ＨＤに相当するまで上昇する。この
上昇の時点においてスナップ作用限界電流Ｉ＿Ｄｕｒｃｈｓｃｈｎａｐｐ＿Ｇｒ
ｅｎｚに達する。制御電流は相互誘導の結果、短時間に低下する。本発明による
検出器はこの電流低下に基づいてスナップ作用限界電流を認識することができる
。このスナップ作用限界電流の値は支持電流の算出の基礎として利用できる。次
いで、制御電流はスナップ作用電流まで再び高められれる。その際、スナップ作
用電流はスナップ作用限界電流よりも上に位置する。スナップ作用電流に達した
後に制御電流は再び段階的に保持電流Ｉ＿Ｈａｌｔｅの値まで低下され、この保
持電流は比例圧力制御弁のプランジャをそのストッパ位置に保持する。

【００４５】 危機的なシステム状態（図８）においては、例えば油圧の主圧力Ｐ＿ＨＤが急
低下した場合が想定されている。この状態は圧力経過の急降下及びそれに続く再
上昇によって特色をなす。圧力急低下の瞬間に圧力と磁気力とのアンバランスが
生じ、保持機能への思わぬ移行を招くことになる。しかしこのようなスナップ作
用も本発明による検出器によって認識され、従って直ちに保持過程を導入するこ
とができる。

【００４６】 シフト過程におけるプランジャの移動の本発明による検出のためには基本的に
種々の方法が考えられ、線形の付随モデル（図９）によるモデル準拠の検出か、
又は外乱量オブザーバ（図１０）によるプランジャ速度のオブザーバ準拠の検出
でのソフトウエア化を実施することができる。

【００４７】 モデル準拠の検出の場合（図９）、入力電圧によって実際のコイルにコイル電
流が流される。その際、入力電圧は実際のシステム内で誘導された電圧によって
重畳されている。コイル電流へのプランジャ速度の影響は非線形の運動方程式に
よって表すことができる。線形の付随モデルは誘導された電圧を考慮せずに、入
力電圧の遮断に伴なって、プランジャ速度がゼロである限り、最大電流から出発
して測定と同等の電流経過を与える。測定された電流と線形モデル内の模擬電流
との差からプランジャ移動、特にプランジャの離脱を検出することができる。線
形の付随モデルも検出器も電子式変速機制御装置ＥＧＳ内にまとめられている。

【００４８】 図１０は、図９の場合と異なり、測定されたコイル電流と入力電圧とからプラ
ンジャ速度を推定する外乱量オブザーバの基本構成を例示している。相互誘導は
この場合、速度関連の外乱量と解され、この関連がオブザーバ内に描出されてい
る。

【００４９】 圧力制御弁１（図１１）は大体において弁ケーシング２と比例磁石３とから成
っており、弁ケーシング２の下部に流入流出口４、５、６が配置されている。弁
座１６及びスプール縁部１７を開閉するための制御部材７がプランジャ軸線９を
有するプランジャロッド８に結合されており、プランジャロッド８はブッシュ２
４内で案内され、一方の端部がプランジャ１１の内室部へ入り込んでいる。プラ
ンジャ１１はコア１０及びコイル１２と共に比例磁石３を構成している。

【００５０】 制御部材７を比例磁石３に結合するために、プランジャロッド８の前記の一方
の端部に円板２１が固定されている。プランジャロッド８の端部はこの円板２１
と共にプランジャ１１のほぼ円筒状の内室部へ入り込んでいる。円板２１とプラ
ンジャ１１の内室部の底との間にコイル状の押しばね２０が配置されている。こ
れによって、プランジャロッド８とプランジャ１１との間の剛性的な結合が避け
られる。図示の場合、プランジャ１１は終端位置、それも「上方」ストッパ位置
にあって、プランジャ１１の端面１４とコア１０の端面１５との間隙１３が最大
である。プランジャ１１の保持位置に相当する第１の終端位置では間隙１３の値
は約０から０．３ｍｍ、有利には約０．１ｍｍ以下である。

【００５１】 制御部材７はプランジャ１１によって押しばね２０及び円板２１を介してその
第１の「下方」終端位置へ動かされる。この図示してない保持位置では平面弁座
１６が閉じられており、従って流入口４に働く油圧が３つの孔１８を経て流出口
６へ到達することはできない。平面弁座１６は次のようにして開放される。即ち
、コイルの制御電流が低減され、これによりプランジャ１１の磁気的な保持力も
低下され、プランジャ１１がコア１０から離脱することによって開放される。制
御電流は次いで直ちに再び急上昇され（ループ制御）、その結果、プランジャ１
１の下降時の「圧力急低下」は微調整範囲では感知されない。また、平面弁座１
６を次のようにして開放させることもできる。即ち、油圧の主圧力を流入口４内
及び孔１８内で高めて、平面弁座１６の「下方」リング面への油圧がコア１０へ
プランジャ１１を保持する磁気的な保持力よりも大きくなるようにするのである
。

【００５２】 比例圧力制御弁１は例えば同軸プラグ２３を介して電子式変速機制御装置ＥＧ
Ｓ（図示せず）に接続されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 磁力とプランジャのストロークとの関係を示す線図。

【図２】 空隙に関連したインダクタンス特性線図。

【図３】 遮断過程中の制御圧及びコイル電流の経過を時間に関連して示した線図。

【図４】 遮断過程中のコイル電圧の経過を示す線図。

【図５】 遮断過程中のコイル電流の経過を示す線図。

【図６】 遮断過程中のプランジャのストロークの経過を示す線図。

【図７】 制御範囲から保持範囲への移行時の主圧力、制御圧及び制御電流の経過を示す
線図。

【図８】 主圧力急低下時の図７に類似の線図。

【図９】 モデル準拠の検出器の概略図。

【図１０】 外乱量オブザーバの概略図。

【図１１】 プランジャの磁気保持機能を有するＣＥ（クローズドエンド）構造の３／２比
例圧力制御弁を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 比例圧力制御弁 ２ 弁ケーシング ３ 比例磁石 ４ 流入口 ５ 作用接続口 ６ 流出口 ７ 制御部材、弁体 ８ プランジャロッド ９ プランジャ軸 １０ コア １１ プランジャ １２ コイル １３ 間隙 １４ プランジャ端面 １５ コア端面 １６ 平面弁座 １７ スプール縁部 １８ 孔 １９ ばね ２０ 押しばね ２１ 円板 ２３ 同軸プラグ ２４ ブッシュ Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ コイル電流 Ｉ＿ｍｉｎ 最小電流 Ｉ＿Ｓｃｈｗｅｌｌ しきい値電流 Ｉ＿Ａｂｆａｎｇ 支持電流 Ｉ＿Ｒｅｇｅｌ 制御電流 Ｉ＿Ｄｕｒｃｈｓｃｈｎａｐｐ＿Ｇｒｅｎｚ スナップ作用限界電流 Ｉ＿Ｈａｌｔｅ 保持電流 Ｉ＿Ｓｏｌｌ 目標電流 Ｕ＿Ｓｐｕｌｅ コイル電圧 Ｐ＿Ｒｅｇｅｌ 制御圧 Ｐ＿ＨＤ 保持圧 ｔ＿１ 時点 Ｓ プランジャストローク ＥＧＳ 電子式変速機制御装置

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年４月１１日（２００２．４．１１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０５Ｄ 16/20 Ｇ０５Ｄ 16/20 Ｚ Ｈ０１Ｆ 7/18 Ｈ０１Ｆ 7/18 Ｈ (72)発明者 ロバート、インゲンブレーク ドイツ連邦共和国クレスブロン、ゲーテシ ュトラーセ、39 (72)発明者 ワルター、キル ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、アイステグシュトラーセ、24 (72)発明者 フーベルト、レムリンガー ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、ウォルフガングシュトラーセ、13 (72)発明者 ヨーヘン、フィッシャー ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、ゲブハルトシュトラーセ、12 (72)発明者 ベルント、フェスラー ドイツ連邦共和国クレスブロン、モントフ ォルトシュトラーセ、36 Ｆターム(参考） 3H106 DA03 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC08 DC18 DD04 EE07 FA03 FB02 FB07 FB26 KK17 3J552 NA01 PB08 QA26B QA26C 5H316 AA09 BB09 DD06 EE02 EE08 EE17 EE20 FF31 GG03 HH04 JJ03

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア（１０）、プランジャ（１１）及びコイル（１２）を有する比例磁石（３
   ）を制御する方法であって、比例磁石（３）はシフト弁内又は比例圧力制御弁（
   １）内、特に自動車用自動変速機におけるクラッチ操作用の圧力制御弁内の制御
   部材（７）を操作するために電子制御装置に接続されており、プランジャ（１１
   ）は制御範囲とプランジャ（１１）の磁気的な保持位置を有する保持範囲との間
   で往復動可能であって、制御範囲から保持範囲への限定された移行を生ずる形式
   のものにおいて、プランジャ（１１）の運動を認識する認識手段が設けられてい
   ることを特徴とする、比例磁石を制御する方法。
2. 【請求項２】 コイル電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ）が電子制御装置内、特に電子式変速機制御装置
   （ＥＧＳ）内の直接の測定信号として使われることを特徴とする、請求項１に記
   載の方法。
3. 【請求項３】 認識手段はプランジャ（１１）が保持位置から離脱したことを認識し、プラン
   ジャ（１１）は電子制御装置を介して制御されて保持位置から制御範囲へ移動可
   能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 認識手段はプランジャ（１１）が制御範囲から保持位置へ直行したことを認識
   し、電子制御装置を介して付随するスナップ限界電流（Ｉ＿Ｄｕｒｃｈｓｃｈｎ
   ａｐｐ＿Ｇｒｅｎｚ）が検出されて支持電流（Ｉ＿Ａｂｆａｎｇ）の算出に利用
   されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
5. 【請求項５】 認識手段は、例えばライン圧急落の際にプランジャ（１１）が制御範囲から保
   持範囲へ突発的に直行したことを認識することを特徴とする、請求項４に記載の
   方法。
6. 【請求項６】 電子式変速機制御装置（ＥＧＳ）内に電流しきい値プレセット（Ｉ＿Ｓｃｈｗ
   ｅｌｌ）が記憶されて、このプレセット値を上回るのに伴って、プランジャ（１
   １）が離脱した時点が確認されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか
   に記載の方法。
7. 【請求項７】 コア（１０）からプランジャ（１１）が離脱した後にコイル電流（Ｉ＿Ｓｐｕ
   ｌｅ）の補正がなされることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の
   方法。
8. 【請求項８】 比例圧力制御弁（１）がスプール弁体を備えており、このスプール弁体の制御
   縁の重なり比は、プランジャ（１１）又は弁体（７）の運動が油圧作用を生ずる
   前にプランジャ（１１）の動きが確認されて制御範囲への制御された案内が始ま
   るようにジオメトリー設計がなされていることを特徴とする、請求項１乃至７の
   いずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】 シート弁体を備えた比例圧力制御弁の場合に、シート弁体は、プランジャ（１
   １）が離脱した後に発生する油圧（Ｐ＿Ｒｅｇｅｌ）がクラッチ保持圧よりも大
   であるようにジオメトリー設計がなされていることを特徴とする、請求項１乃至
   ７のいずれかに記載の方法。
10. 【請求項１０】 プランジャ（１１）の運動の検出がハードウエア化又はソフトウエア化によっ
    て実現されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の方法。
11. 【請求項１１】 検出のハードウエア化はＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）を介してなされること
    を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 コイル電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ）の個々のピーク値が検出され、プランジャ（１
    １）が離脱するのに伴ってコイル電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ）が直ちに再び目標値（
    Ｉ＿Ｓｏｌｌ）、即ち、シフト部材例えば変速機内のクラッチを確実な締結圧に
    保つ目標値（Ｉ＿Ｓｏｌｌ）に合わせられることを特徴とする、請求項１１に記
    載の方法。
13. 【請求項１３】 コイル電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ）の個々のピーク値が検出され、プランジャ（１
    １）が離脱するのに伴って二値信号が電子式変速機制御装置（ＥＧＳ）へ送られ
    、次いで電子式変速機制御装置（ＥＧＳ）は電流目標値（Ｉ＿Ｓｏｌｌ）の適宜
    な、例えば適応性のあるプレセットを行うことを特徴とする、請求項１１に記載
    の方法。
14. 【請求項１４】 ソフトウエア化がモデル準拠の検出を介して行われ、この場合、測定されたコ
    イル電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ＿ｇｅｍｅｓｓｅｎ）と線形の付随モデルを介して算
    出された模擬電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ＿ｂｅｒｅｃｈｎｅｔ）との差によってプラ
    ンジャ（１１）が離脱したことが検出されることを特徴とする、請求項１０に記
    載の方法。
15. 【請求項１５】 プランジャ（１１）の運動の検出がオブザーバを介してなされることを特徴と
    する、請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法。
16. 【請求項１６】 ソフトウエア化がプランジャ速度のオブザーバ準拠の検出を介してなされ、こ
    の場合、コイル電流の運動方程式の非線形部分（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ＿ｎｉｃｈｔｌ
    ｉｎｅａｒ）が外乱量として検出され、プランジャ（１１）が離脱する時点（ｔ
    ＿２）が認識されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
17. 【請求項１７】 オブザーバに基づく検出がプランジャ速度の推定値を与え、この推定値は、特
    にオンライン処理の場合に、操作量制限付きの重畳制御回路においてプランジャ
    （１１）の「支持」のために利用されることを特徴とする、請求項１６に記載の
    方法。
18. 【請求項１８】 ソフトウエア化がオフライン処理で実施されることを特徴とする、請求項１４
    乃至１７のいずれかに記載の方法。
19. 【請求項１９】 比例磁石の特性パラメータ、例えば遮断過程の時間的挙動又は電流しきい値が
    、磁石完成後に生産工程終端において検出され、所属の電子式変速機制御装置（
    ＥＧＳ）に記憶されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. 【請求項２０】 比例磁石（３）を備えた自動車のエンジン始動ごとに比例磁石（３）がテスト
    されて、電圧信号と電流上昇との間の時間間隔（ｔ＿２−ｔ＿１）が評価される
    ことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
21. 【請求項２１】 請求項１乃至２０のいずれかに記載の方法を実施するための比例磁石（３）で
    あって、コア（１０）とプランジャ（１１）とコイル（１２）とを有し、シフト
    弁内又は比例圧力制御弁（１）内、特に自動車用自動変速機のクラッチ操作用の
    圧力制御弁内の制御部材（７）を操作するために電子制御装置（ＥＧＳ）に接続
    されており、プランジャ（１１）が制御範囲とプランジャ（１１）の磁気的な保
    持位置を有する保持範囲との間で往復移動可能であって制御範囲から保持位置へ
    の限定された移行を生ずる形式のものにおいて、プランジャ（１１）の運動を認
    識する手段が設けられていることを特徴とする、比例磁石。
22. 【請求項２２】 認識手段はプランジャ（１１）が保持位置から離脱したことを認識し、プラン
    ジャ（１１）は電子制御装置を介して制御されて保持位置から制御範囲へ移行可
    能であることを特徴とする、請求項２１に記載の比例磁石。
23. 【請求項２３】 コイル電流（Ｉ＿Ｓｐｕｌｅ）が直接の測定信号として電子制御装置、特に電
    子式変速機制御装置（ＥＧＳ）において使われることを特徴とする、請求項２１
    又は２２に記載の比例磁石。
24. 【請求項２４】 プランジャ（１１）の運動用のオブザーバが設けられていることを特徴とする
    、請求項２１乃至２３のいずれかに記載の比例磁石。
25. 【請求項２５】 オブザーバ、遮断機能の設計、電流調整器及び構造的なパラメータがメカトロ
    ニクス的な総合システムとして相互に適合されていることを特徴とする、請求項
    ２１乃至２４のいずれかに記載の比例磁石。
26. 【請求項２６】 プランジャ（１１）の運動の検出がハードウエア化又はソフトウエア化によっ
    て実施されることを特徴とする、請求項２１乃至２５のいずれかに記載の比例磁
    石。
27. 【請求項２７】 検出のハードウエア化のためにＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）が設けられてい
    ることを特徴とする、請求項２６に記載の比例磁石。
28. 【請求項２８】 請求項２１乃至２７のいずれかに記載の比例磁石を備えた比例圧力制御弁にお
    いて、圧力制御弁（１）はスプール弁体を備えており、このスプール弁体の制御
    縁の重なり比は、プランジャ（１１）又は制御部材（７）の運動が油圧作用を生
    ずる前にプランジャ（１１）の動きが確認されて制御範囲への制御された案内が
    始まるようにジオメトリー設計がなされていることを特徴とする、比例圧力制御
    弁。
29. 【請求項２９】 シート弁体を備えた圧力制御弁（１）の場合に、シート弁体は、プランジャ（
    １１）が離脱した後に発生する油圧（Ｐ＿Ｒｅｇｅｌ）がクラッチ保持圧よりも
    大であるようにジオメトリー設計がなされていることを特徴とする、請求項２８
    に記載の比例圧力制御弁。