JP2004512483A - 圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御するための方法および圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、圧力（ｐ）を介して変速機におけるハイドロリックコンステレーションを制御する目的で、少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御する圧力制御装置に関する。本発明によれば、目下の状態（ｚ（ｔ））から後続状態（ｚ（ｔ＋１））への状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）の切り替えについてプログラミングコントロールによる制御が行われ、プログラムを変更することなく状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）をコンフィグレーションすることができる。さらに本発明は、少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御する方法に関する。

Description

【０００１】
本発明は、圧力を介して変速機におけるハイドロリックコンステレーションつまり液圧的な相互配置関係を制御する目的で少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御するための圧力制御装置に関する。さらに本発明は、圧力を介して変速機におけるハイドロリック的な相互配置関係を制御する目的で少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御するための方法に関する。
【０００２】
従来の技術
変速機たとえば有段自動変速機またはＣＶＴ変速機（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ＝ 連続可変変速）に圧力制御装置を設け、変速機における液圧的相互配置関係を制御する目的でその圧力制御装置により変速機内の１つまたは複数の圧力調整部材を制御することが知られている。必要とされる制御方式は変速機のタイプや変速機のモデルに依存するので、これまではある変速機タイプやある変速機モデルに合わせて特別に設計された圧力制御装置もしくは方法が、少なくとも１つの圧力制御部材をプログラムコントロールにより制御するために使われてきたが、そのことでそれ相応に高い開発コストがかかってしまっていた。
【０００３】
発明の利点
以下の説明では本発明による圧力制御装置についても本発明による方法についても言及する。
【０００４】
少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御するための本発明による圧力制御装置および本発明による方法によれば、プログラムコントロールされた制御は目下の状態から後続状態への状態の変化についてプログラムコントロールされた制御が行われ、プログラムを変更することなく状態がコンフィグレーション可能であることにより、同じ圧力制御装置をかなり僅かな手間しかかけずに様々な変速機タイプもしくは変速機モデルに整合させることができる。換言すれば本発明による圧力制御装置は、特定の変速機形式や特定の変速機モデルに対するデータによってコンフィグレーションするだけでよい。さらに本発明による圧力制御装置を、僅かなコストをかけるだけで種々の変速機の種類（たとえば有段自動変速機、ＣＶＴ変速機、自動切換変速機）に合わせて整合させることもできる。それというのもプログラムの少なくとも大部分をそのまま変更せずに受け継ぐことができるからである。
【０００５】
以下の説明では、本発明による圧力制御装置についても本発明による方法についても言及する。
【０００６】
有利には各状態は状態気化によりコーディネートされる。この種の状態機械のパラメータはたとえばテーブルによって定義することができる。この場合、テーブルの各エントリには以下のサブエントリをもたせることができる。
【０００７】
−あとで詳しく説明する基本圧力関数に対する指示
−同様にあとで説明するオフセット圧力関数に対する指示
−同様にあとで説明する勾配関数に対する指示
−１つまたは複数の後続状態に対する指示
さらに判定基準が設けられており、この場合、少なくとも１つの判定基準が満たされていれば目下の状態から後続状態への変化が行われる。１つの判定基準または複数の判定基準に対する指示を同様にテーブルエントリの構成部分とすることができる。
【０００８】
目下の状態から後続の状態への変化を生じさせる判定基準に時間判定基準を含めることができる。この時間判定基準によって、まえもって定められた一定期間後にある状態から離れるようにしてもよいし、あるいは計算されたまたは見積もられた期間後にある状態から離れるようにしてもよい。
【０００９】
また、満たされたときに目下の状態から後続の状態への切り換えを生じさせる判定基準にイベント判定基準を含めることも考えられる。この種のイベント判定基準として、たとえばまえもって定められた圧力への到達を挙げることができる。さらにイベント判定基準によって、何らかの変速機状態および／またはその他の周囲状態が考慮されるようにすることも考えられる。
【００１０】
本発明の１つの有利な実施形態によれば圧力制御装置は、変速機におけるコンステレーションの変化に対応する切り換えをコーディネートする切換シーケンス制御と共働するように構成されている。この場合、コンステレーションの変化により変速機の力の伝達の変化が生じ、その際、１つの切り換えのシーケンスは複数のフェーズに分割されている。同様に、本発明による方法を対応する切り換えシーケンスをコーディネートする方法と共働させることができる。これに関連して特定のフェーズにより特定の状態を要求し、および／または特定の状態により特定のフェーズを要求するようにした実施形態が可能である。
【００１１】
この目的で状態がフェーズに対応づけられていると有利である。
【００１２】
この場合、複数の状態を１つのフェーズに対応づけることができる。しかしこの場合もフェーズ境界が状態境界と一致しているとよい。
【００１３】
本発明の１つの特別な実施形態によれば各状態ｚにフェーズｅ（ｚ）が対応づけられており、次式が適用される：
【００１４】
【数７】

【００１５】
ここで判定基準が満たされていればｔｒｇ_ｍ（ｚ） ＝１が満たされ、フェーズ変化が行われるならばフェーズ（ｔ）は後続フェーズに関連づけられる。その結果として、フェーズが変化したかまたは判定基準が満たされたならば、目下の状態から後続状態への切り換えを行うことができる。フェーズが変化したときには、目下の状態を指すフェーズが新たなフェーズよりも小さいかまたは等しいかが必ず検査される。その場合には目下の状況から離れ、後続の状態たとえば次の状態に進む。
【００１６】
さらに有利には、時点（ｔ）における目標圧力経過は、
ｐ_ｓ（ｔ）＝ｐ_Ｂ（ｔ）＋ｐ_ｏ（ｔ）
として表され、ここでｐ_Ｂ は基本圧力であり、ｐ_ｏ はオフセット圧力である。
【００１７】
【数８】

【００１８】
【数９】

【００１９】
【数１０】

【００２０】
さらに、温度に依存する非線形性を温度補償装置により補償することができる。この補償はたとえばオフセット圧力の成分を介して考慮することができる。同様に、変速機量および／または周囲量をフィードバック装置によりフィードバックすることができる。この種のフィードバックもオフセット圧力の成分のかたちで考慮することができる。
【００２１】
図面
次に、添付の図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【００２２】
図１は、本発明による圧力制御装置のブロック回路図である。
【００２３】
図２は、切換過程中の圧力経過特性の実例ならびに各状態とフェーズの対応関係の一例を示す図である。
【００２４】
図３は、各状態とフェーズの対応関係の別の例を示す図である。
【００２５】
図４は、現在の状態から後続の状態へいつ変化するのかを示すフローチャートである。
【００２６】
図５は、圧力を所定の値だけ変化させるようにした圧力経過特性の一例を示す図である。
【００２７】
図６は、圧力をまえもって設定された値まで調節するようにした圧力経過特性の一例を示す図である。
【００２８】
図７は、まずはじめに圧力をまえもって設定された値まで動かし、ついで基本圧力関数の経過特性に従い調節する様子を示す図である。
【００２９】
図８は、まずはじめに圧力を計算された値まで調節する様子を示す図であり、この場合、その値は目標圧力と目下の圧力勾配から求められる。
【００３０】
図９は、１つの状態内でそれぞれ異なる勾配をもつ圧力経過特性の一例を示す図である。
【００３１】
実施例の説明
図１には、本発明による圧力制御装置の実施形態に関するブロック図が示されている。ブロック１０１において基本圧力関数が選択され、これは定数、１次関数または他の適切な関数とすることができる。ブロック１０１で選択された基本圧力関数を用いることにより、ブロック１０４において基本圧力を求めることができる。ブロック１０２においてオフセット圧力関数が選択され、これはやはり定数、１次関数または他の適切な関数によって形成することができる。ブロック１０６においてオフセット圧力がそれに応じて求められる。ブロック１０７において圧力勾配関数が選択され、これは通常は圧力の時間導関数を有しており、やはり定数、１次関数または他の関数によって形成することができる。圧力勾配の経過特性はブロック１０７において求められる。ブロック１０４によって基本圧力ｐ_Ｂ が求められ、これは加算器１１２へ供給される。さらに加算器１１２にはブロック１０６および１０７からオフセット圧力ｐ_ｏおよびｐ_０ｇ が供給される。加算器１１２の出力は別の加算器１１３の入力側と接続されており、この加算器にはさらに温度補償装置１１０のオフセット圧力ｐ_０ｔ ならびにフィードバック装置１１１のオフセット圧力ｐ_０ｒ が供給される。加算器１１３の出力側からは目標圧力が供給される。状態制御装置１０９はブロック１０１〜１０７ならびにブロック１０８と接続されている。ブロック１０８は判定基準が満たされているか否かを監視し、判定基準が満たされているならば、現在の状態ｚ（ｔ）から後続状態ｚ（ｔ＋１）へ状態を変化させることができる。このようにして、ブロック１０１〜１０７を常に目下の状態に応じて動作させることができる。
【００３２】
図２には、切換過程中の圧力経過特性の一例ならびに各状態とフェーズの対応関係の一例が示されている。図２には本発明による圧力制御と切換シーケンス制御との関係が示されており、この切換シーケンス制御により、変速機におけるコンステレーションすなわち相互配置関係の変化に対応する切り換えがコーディネートされる。この場合、変速機におけるコンステレーションの変化によって変速機における力の伝達が変化する。図２に示されている切り換えの流れはフェーズＰ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５およびＰ７に分けられている。図２に示されているギアシフトではフェーズＰ３とＰ６は用いられないが、別の切り換えもしくはギアシフトにおいてはそれらを設けることもできる。図２に示されているように、状態Ｚ０にはフェーズＰ０が対応づけられている。状態Ｚ１とＺ２にはフェーズＰ１が対応づけられている。状態Ｚ３はフェーズＰ２に対応づけられている。状態Ｚ４はフェーズＰ４に対応づけられている。状態Ｚ５はフェーズＰ５に対応づけられており、状態Ｚ６およびＺ７にはフェーズＰ７が対応づけられている。この場合、各状態によってそれらに固有の圧力経過が引き起こされ、そのことも図２に示されている。
【００３３】
図３には各状態とフェーズとの対応関係に関する別の例が示されている。図３によれば状態Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２はフェーズＰ０に対応づけられている。状態Ｚ３およびＺ５はフェーズＰ１に対応づけられており、状態Ｚ７はフェーズＰ３に対応づけられている。図３によればフェーズＰ０とＰ１にはそれぞれ複数の状態が割り当てられているけれども、フェーズの境界は状態の境界と一致している。
【００３４】
図４には、目下の状態から後続状態へいつ変化するのかを示すフローチャートが描かれている。ブロック４０１では圧力回路は状態ｚ（ｔ）にある。ブロック４０２において時間基準が満たされているか否かが検査される。これが該当するならばブロック４０５に進む。このブロックについてはあとで説明する。ブロック４０２において時間基準が満たされていないと判定されればブロック４０３へ進み、そこにおいてフェーズ変化が行われるのか否かが検査される。これが該当するならばやはりブロック４０５に進む。ブロック４０３においてフェーズ変化が行われないと判定されればブロック４０４へ進み、そこにおいてイベント判定基準が満たされているか否かが検査される。満たされているのであればやはりブロック４０５へ進む。ブロック４０５によって、次の状態が目下のフェーズよりも小さいフェーズまたは等しいフェーズに割り当てられているかが検査される。これが該当するのであれば、ｚ（ｔ）＋１によって表される後続の状態に切り換えられる。そうでなければ状態ｚ（ｔ）にとどまる（ブロック４０７）。
【００３５】
図５には圧力経過特性の一例が示されており、これによれば圧力はまえもって設定された値だけ変えられる。この関数は有利には１つの状態変化の間だけアクティブである。この場合、圧力ｐは次式に従い決められた値Δｐだけ変えられる：
ｐ_ｘ＋１ ＝ｐ_ｘ ＋Δｐ
この場合、ｐ_ｘ は状態変化前の圧力値であり、状態ｚ（ｘ）から後続の状態ｚ（ｘ＋１）への切り換えによって行われる。
【００３６】
図６に示されている圧力経過特性の一例によれば、圧力がまえもって設定された値に調節され、この関数は次式に従い圧力を調節する：
ｐ_ｘ＋１ ＝ｐ_Ｔ
ここで圧力ｐ_Ｔ は絶対圧力値であり、すなわちこの圧力値は状態変化前に生じている圧力とは無関係である。この場合、基本圧力ｐ_Ｂ は有利には非アクティブ状態にされ、つまり基本圧力ｐ_Ｂ の変化は無視される。
【００３７】
図７に示されている圧力経過特性の一例によれば、まずはじめに圧力はまえもって設定された値まで動かされ、ついで基本圧力関数の経過特性に従い調節される。この関数の特性は図６による関数と似ている。状態ｚ（ｘ）から後続状態ｚ（ｘ＋１）への変化に際して圧力はまずはじめ次式に従い調節される：
ｐ_ｘ＋１ ＝ｐ_Ｔ
ついで圧力経過特性は基本圧力関数の経過特性に従い調節され、その際、圧力経過は図７に示されているように、ダイナミックの大きい信号の変化（たとえばスロットルバルブの開放）によって圧力経過特性を制御しようとするときに使用することができる。
【００３８】
図８に示されている圧力経過特性の一例によれば、まずはじめに圧力は計算された値ｐ_Ｔ まで調節され、この場合にはその値を目標圧力と目下の圧力勾配とから次式に従って求めることができる：
Ｐ_Ｔ ＝ｐ_Ｂ −ｐ_ｇｒａｄ ・Ｔ
つまりこの場合、時間ｔ＝Ｔ後に基本圧力に到達する。その際、勾配が時点ｔ＝Ｔに自動的に停止するのではなく、状態終了まで続くように構成することができる。
【００３９】
図９には、１つの状態内で種々の勾配をもつ圧力経過特性の実例が示されている。この図では種々の勾配をもつカーブ区間がｄｐ_１，ｄｐ_２，ｄｐ_３，ｄｐ４によって表されている。
【００４０】
これまで説明してきた本発明による実施例の説明は例示のために示したにすぎず、本発明をそれらに限定しようとするものではない。本発明によれば、本発明の範囲を超えることなく種々の変更や変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による圧力制御装置のブロック回路図である。
【図２】
切換過程中の圧力経過特性の実例ならびに各状態とフェーズの対応関係の例を示す図である。
【図３】
各状態とフェーズの対応関係の別の例を示す図である。
【図４】
現在の状態から後続の状態へいつ変化するのかを示すフローチャートである。
【図５】
圧力が所定の値だけ変化したときの圧力経過特性の一例を示す図である。
【図６】
圧力をまえもって定められている値まで調節するときの圧力経過特性の一例を示す図である。
【図７】
まずはじめに圧力をまえもって定められている値まで動かし、ついで基本圧力関数の経過特性に従い調節する様子を示す図である。
【図８】
まずはじめに圧力を計算された値まで調節する様子を示す図であり、この場合、その値は目標圧力と目下の圧力勾配から求められる。
【図９】
１つの状態内でそれぞれ異なる勾配をもつ圧力経過特性の一例を示す図である。

Claims (28)

1. 圧力（ｐ）を介して変速機におけるハイドロリックコンステレーションを制御するために少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御する圧力制御装置において、
   プログラムコントロールされた制御は目下の状態（ｚ（ｔ））から後続状態（ｚ（ｔ＋１））への状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）の変化についてプログラムコントロールされた制御が行われ、プログラムを変更することなく状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）がコンフィグレーションされることを特徴とする、
   プログラムコントロールにより制御するための圧力制御装置。
2. 状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）は状態機械によりコーディネートされる、請求項１記載の圧力制御装置。
3. 判定基準が設けられており、少なくとも１つの判定基準が満たされていれば目下の状態（ｚ（ｔ））から後続状態（ｚ（ｔ＋１））への切り換えが行われる、請求項１または２記載の圧力制御装置。
4. 前記判定基準は時間基準を有する、請求項１から３のいずれか１項記載の圧力制御装置。
5. 前記判定基準はイベント判定基準を有する、請求項１から４のいずれか１項記載の圧力制御装置。
6. 切換シーケンス制御と共働し、該切換シーケンス制御により、変速機におけるコンステレーションの変化に対応する切り換えがコーディネートされ、前記コンステレーションの変化により変速機の力の伝達が変化し、１つの切り換えのシーケンスは複数のフェーズ（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７）に分割されている、請求項１から５のいずれか１項記載の圧力制御装置。
7. 各状態（ｚ：Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２；Ｚ３，Ｚ５）は前記フェーズ（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７）に対応づけられている、請求項１から６のいずれか１項記載の圧力制御装置。
8. 複数の状態（Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２；Ｚ３，Ｚ５）が１つのフェーズ（Ｐ０；Ｐ１）に対応づけられている、請求項１から７のいずれか１項記載の圧力制御装置。
9. 各状態（ｚ）に１つのフェーズ（ｅ（ｚ））が割り当てられており、
   

   

   が成り立ち、ここで基準が満たされているときにｔｒｇ_ｍ（ｚ） ＝１が満たされ、フェーズ（ｔ）はフェーズ変化が行われるならば後続フェーズに関連づけられる、請求項１から８のいずれか１項記載の圧力制御装置。
10. 時点（ｔ）における目標圧力経過（ｐ_ｓ）は、
    ｐ_ｓ（ｔ）＝ｐ_Ｂ（ｔ）＋ｐ_ｏ（ｔ）
    として表されており、ここでｐ_Ｂ は基本圧力でありｐ_ｏ はオフセット圧力である、請求項１から９のいずれか１項記載の圧力制御装置。
11. 

    請求項１から１０のいずれか１項記載の圧力制御装置。
12. 

    請求項１から１１のいずれか１項記載の圧力制御装置。
13. 前記周囲の状態には切換形式および／または非駆動回転数および／またはオイル温度および／またはエンジン回転数および／またはエンジン出力トルクおよび／またはスロットルバルブ位置が含まれる、請求項１から１２のいずれか１項記載の圧力制御装置。
14. 温度補償装置が設けられており、該温度補償装置により温度に依存する非線形性が補償され、および／またはフィードバック装置が設けられており、該フィードバック装置により変速機量および／または周囲量がフィードバックされる、請求項１から１３のいずれか１項記載の圧力制御装置。
15. 圧力（ｐ）を介して変速機におけるハイドロリックコンステレーションを制御するために少なくとも１つの圧力調整部材をプログラムコントロールにより制御する方法において、
    目下の状態（ｚ（ｔ））から後続状態（ｚ（ｔ＋１））への状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）の変化についてプログラムコントロールされる制御を行い、前記状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）をプログラムの変更なくコンフィグレーションすることを特徴とする、
    プログラムコントロールにより制御する方法。
16. 状態（ｚ；Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７）を状態機械によりコーディネートする、請求項１５記載の方法。
17. 判定基準を設け、少なくとも１つの判定基準を満たしていれば目下の状態（ｚ（ｔ））から後続状態（ｚ（ｔ＋１））への切り換えを行う、請求項１５または１６記載の方法。
18. 前記判定基準は時間基準を有する、請求項１５から１７のいずれか１項記載の方法。
19. 前記判定基準はイベント判定基準を有する、請求項１５から１８のいずれか１項記載の方法。
20. 切換シーケンスをコーディネートする方法と共働させ、該切換シーケンスは変速機におけるコンステレーションの変化に対応し、前記コンステレーションの変化により変速機の力の伝達を変化させ、１つの切り換えのシーケンスを複数のフェーズ（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７）に分割する、請求項１５から１９のいずれか１項記載の方法。
21. 各状態（ｚ：Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２；Ｚ３，Ｚ５）を前記フェーズ（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７）に対応づける、請求項１５から２０のいずれか１項記載の方法。
22. 複数の状態（Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２；Ｚ３，Ｚ５）を１つのフェーズ（Ｐ０；Ｐ１）に対応づける、請求項１５から２１のいずれか１項記載の方法。
23. 各状態（ｚ）に１つのフェーズ（ｅ（ｚ））を割り当て、
    

    

    が成り立ち、ここで基準が満たされているときにｔｒｇ_ｍ（ｚ） ＝１が満たされ、フェーズ（ｔ）はフェーズ変化が行われるならば後続フェーズに関連づけられる、請求項１５から２２のいずれか１項記載の方法。
24. 時点（ｔ）における目標圧力経過（ｐ_ｓ）を、
    ｐ_ｓ（ｔ）＝ｐ_Ｂ（ｔ）＋ｐ_ｏ（ｔ）
    として表し、ここでｐ_Ｂ は基本圧力でありｐ_ｏ はオフセット圧力である、請求項１５から２３のいずれか１項記載の方法。
25. 

    請求項１５から２４のいずれか１項記載の方法。
26. 

    請求項１５から２５のいずれか１項記載の方法。
27. 前記周囲の状態には切換形式および／または非駆動回転数および／またはオイル温度および／またはエンジン回転数および／またはエンジン出力トルクおよび／またはスロットルバルブ位置を含める、請求項１５から２６のいずれか１項記載の方法。
28. 温度補償装置により温度に依存する非線形性を補償し、および／またはフィードバック装置により変速機量および／または周囲量をフィードバックする、請求項１５から２７のいずれか１項記載の方法。

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