JP2653666B2 - パルス巾変調方法 - Google Patents

パルス巾変調方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、制御方式に関するもので、制御のための
信号、特に、連続可変形トランスミッション装置におけ
る制御のためのダブル・エッジ変調されたパルス信号を
提供することに関する。
(従来の技術) 連続可変型トランスミッション装置の種々の応用及び
構成は、1987年3月13日に出願された次の関連出願に明
記されている:出願第25,392号「連続可変形トランスミ
ッション制御装置用温度補償技術」、出願第25,389号
「連続可変形トランスミッション制御装置用レーショ制
御技術」、出願第25,391号「連続可変形トランスミッシ
ョン・クラッチ制御装置」、出願第25,476号「連続可変
形トランスミッション・クラッチ制御用特殊始動技
術」。これらの出願の技術は引用により本願に組み込ま
れる。
連続可変形トランスミッション(CVT)の動作及び構
成の別の例は、米国特許第4,522,086号「連続可変形ト
ランスミッション用制御装置」及び米国特許第4,458,31
8号「可変プーリー・トランスミッション用制御装置」
である。上記の出願及び特許は本願の出願人に譲渡され
た。
CVTに用いられる流体制御装置の動作及び構成は、モ
ーンの米国特許第3,115,049号及びウァン・ダーセン等
の米国特許第4,152,947号に一般的に開示されている。
その他の継続中の出願及び米国特許は連続可変形トラン
スミッション技術の別の改良を提供するもので、1982年
9月22日出願の第421,198号「連続可変形トランスミッ
ション用流体制御装置」、1985年3月29日出願の第717,
917号「連続可変形トランスミッション用流体制御装
置」、及び、1987年3月10日に許可された米国特許第4,
648,496号「連続可変形トランスミッション用クラッチ
制御装置」が含まれる。上記の出願及び特許は、引用に
より特に組み込まれてはいないが、パルス巾変調信号に
よって調整される制御装置を扱う範囲で、本願に組み込
まれる。
(発明が解決しようとする問題点) 前記の特許及び出願における種々の制御分野に利用さ
れる流体装置の性質及び制御バルブの使用に起因して、
そこに使用されるパルス巾変調信号の作動周波数は過度
に限定される。例えば、上記の種々のCVTの応用におい
て、パルス巾変調信号は約100Hzよりも大きな作動周波
数を持ち得ず、これは電気水力学的バルブ装置の物理的
制約のためであることが判明した。連続可変形トランス
ミッション技術以外の他の装置も同様に、同じ物理的制
約を受けているものと思われる。しかしながら、特にシ
ステム応答速度という観点からすると、物理的制約によ
って限定された周波数よりも高い頻度で、PWM制御信号
のディジタル的実行に対して更新を与えることが望まし
い。
したがって、本発明の主目的は、従来技術の欠点を克
服する改良されたパルス巾変調信号の提供にある。
本発明の特定の目的は、連続可変形トランスミッショ
ン等の装置で使用されるダブルエッジ(オン/オフ,オ
フ/オン)パルス巾変調技術の提供にある。
(問題点を解決するための手段及び作用) 一般的に、本発明は、ディジタル制御装置でのサンプ
ル速度を高め、それによって、システム変調率を増すこ
となくシステム応答を改良するための技術を提供する。
本発明の装置は、パルス変調周期あたり2回、更新情報
を有効に与える。更新された情報はオフ/オン・パルス
時間とを交互に制御する。この交互変調の技術を用いる
ことにより、変調パルスの前縁及び後縁は時間変化を行
い、特定の制御装置の応用における制御のための所望の
デューティサイクルを与える。
別の及び付加的な目的や利点は、以下の詳細な説明及
び添付の図面から明らかとなろう。
本発明の新規な特徴は、特許請求の範囲に詳細に記述
されている。発明及びその目的と利点とは、添付の図面
と結びつけて述べられた以下の詳細な説明を参照するこ
とにより一層充分に理解することができる。
(実施例) 第1図に示されるように、スロットル信号10は、CVT1
8内の1次プーリ16へシャフト14を介してトルクを伝達
するエンジン12の動作を制御する。典型的な実施例で
は、エンジン12と1次プーリ16との間のシャフト14上
に、フライホイール・減衰装置が含まれている。エラス
トマー又は金属のベルト20によって1次プーリ16を2次
プーリ22に接続し、トルクを2次シャフト24へ伝達す
る。また、1次側のシャフト14によってポンプ26が駆動
され、流体装置及びCVTの制御のためのライン圧力を与
えるようになされている。
2次シャフト24はクラッチ28への入力を駆動する。ク
ラッチ28は3次シャフト30へトルクを与える。3次シャ
フトは駆動系としての減速/差動歯車装置を駆動して車
輪34へパワーを伝える。
動作について説明すると、電子的制御36は、スロット
ル,エンジン速度,クラッチ入力速度,クラッチ出力速
度,クラッチ圧力,温度,運転者の要求,アイドリン
グ,シフト・レバー等の情報入力信号(第1図の左側)
を含む多くの入力を受け取る。この電子的制御部36は論
理的に動作し、線38に比制御信号を、線40にライン圧力
制御信号を、線42にクラッチ制御信号を与える。比制御
バルブ44へ与えられる線38上の信号は、CVT18の1次プ
ーリ16へ与えられるライン46上の流体圧力を制御して、
1次プーリ16と2次プーリ22との間の比(ベルト比)を
制御する。線40上の信号は、ポンプ26の流体の流れから
のライン圧力をライン50を介して比制御バルブ44及びク
ラッチ制御バルブ52へ与えるライン圧力調整器48へ伝え
られる。ライン50上のライン圧力調整器の出力は2次プ
ーリ22における圧力の制御も行ない、ベルト20がスリッ
プしないようにする。クラッチ制御バルブ52へ与えられ
る線42上の出力信号は、クラッチ28へ与えられるライン
58での流体の流れを制御する手動/サーボ・バルブ56に
対して供給されるライン54上のクラッチ制御バルブ52の
出力を制御する。これは、クラッチ28での圧力を制御又
は供給し、したがって、2次シャフト24と3次シャフト
30との間のトルク伝達を調整する信号である。
線60上のシフト・レバー信号は手動/サーボ・バルブ
56の別の制御を与える。線60上のシフト・レバー信号に
より、車輌がニュートラル・モード又は駐車モードにあ
ることが指示されると、手動及びサーボ・バルブ56内の
手動制御は閉鎖される。これにより、流体はクラッチ28
へ流れることができなくなり、車輌がニュートラル・モ
ード又は駐車モードにあるときにクラッチ28を介してト
ルクの伝達ができなくなる。
1次シャフト14に付された第1の矢印NE(N:速度,E:
エンジン)は、エンジン速度の容認しうる測定点を示し
ている。2次シャフト24上の第2の矢印NCI(CI:クラッ
チ入力)は、クラッチ入力速度の容認しうる測定点を示
している。第3の矢印NCO(CO:クラッチ出力)は、クラ
ッチ出力速度の容認しうる測定点を示している。なお、
クラッチ出力速度は車輌速度に対応する。当業者であれ
ば、他の所望の場所で正確に種々の速度値を求めること
ができるものであることを認識できるであろう。
NEのNCに対する比は、トランスミッション・ベルト比
の尺度に対応し、またその尺度となる。NCIとNCOとの差
はクラッチ28の滑りの尺度になる。NCIとNCOとが等しい
とき、クラッチ28はロック・アップされ、滑りはない。
電子的制御部36は、パルス巾変調(PWM)作動形の電
気水力学的制御バルブ44により、1次側の溝車作動器16
への流体の流れを制御するという制御機能を実行する。
この流体からの圧力により1次側の作動器を動かすの
で、1次プーリと2次プーリとにおいてベルトを移動さ
せることになる。ベルトの移動により、CVTにおける比
の変更が生じる。
また、パルス巾変調(PWM)作動形の電気水力学的制
御(これについては、関連の出願において詳述されてい
る)により、ライン圧力調整器48はライン50でのライン
圧力を調整する。同様に、クラッチ制御バルブ52はその
一部にパルス巾変調(PWM)作動形の電気水力学的制御
バルブを有する。
第1図のような装置の分野では、バルブそのものの応
答時間により、種々の電気水力学的バルブの制御に使わ
れるPWM信号は100Hz前後を越えないのがよいことがわか
った。周波数が100Hzよりも上に上昇するにつれ、電気
水力学的バルブの応答は実質的に低下する。
しかしながら、100Hzよりも高い頻度で所望の制御を
行うために、装置を更新すると共に、感知された更新特
性に応じたデューティサイクルを発生するのが望まし
い。
第2図においては、第1図の制御装置等の制御装置で
使用される典型的なパルス巾変調信号が示されている。
同図に示されるように、第1のパルス100は時間「0」
に始まり、期間TON後に終る。PWM期間の残りの部分はT
OFFで示される非パルス区間を表わしている。PWM期間の
終了時に第2のパルス102が始まり、設定された時間の
間続く。パルス100又はパルス102の終了は所望により変
更される、即ち変調される。PWM期間内のパルス長さの
変化は、TONのTP(PWM期間)に対する百分率として与え
られるデューティサイクルになる。しかしながら、第1
図では、PWM期間にパルスの前縁はPWM期間そのものの開
始と一致している。
上述したように、好ましい実施例の連続可変形トラン
スミッション用制御装置におけるパルス巾変調周波数
は、ほゞ100Hzに限定される。したがって、第2図に示
されたPWM期間は、ほゞ10ミリ秒である。
第3図には、本発明に係るパルス巾変調制御信号のた
めのダブル・エッジ変調の例示的な変形が示されてい
る。同図に示すように、PWM期間は、第2図に示された
通常のPWM信号の期間から一定に保持されている。しか
しながら、更新又はサンプリング期間は、更新周波数で
の2倍に対応する半分にカットされている。これは、図
示されているように、制御パルス108の前縁104と後縁10
6との変調によって達成される。各パルスのデューティ
サイクルはPWM信号の期間の各半分毎にTONの函数として
計算される。
第4図には、本発明のダブル・エッジ変調手法に係る
制御装置の動作のフローチャートが示されている。装置
の動作は、入力信号を読み取るブロック110で開始され
る。ブロック110で読み取られた入力信号に基づいて、
ブロック112において、適切なデューティサイクルの計
算が行われる。次に、装置は判断ブロック114へ進み、
オン(ON)からオフ(OFF)へのパルス・エッジを制御
する第1の出力デューティサイクル・ブロック116と、
オフからオンへのパルス・エッジを制御する第2の出力
デューティサイクル・ブロック118とを交互に行う。そ
こで、装置は再び入力の読み取りに戻る。こうして、こ
のループが5ミリ秒で完成するならば、10ミリ秒のパル
ス巾変調サイクルが達成される。しかしながら、デュー
ティサイクル情報は、第2図に示された通常の変調信号
の場合のように1パルス変調期間あたり1度ではなく、
1期間あたり2度、更新される。
したがって、本発明は、電気水力学的バルブのような
特定の物理的装置のオン・オフ率を増すことなく、サン
プリング率を高めるのが望ましい多くの制御環境、特に
連続可変形トランスミッション装置に用いられるパルス
巾変調手法を提供する。こうして、サンプリング率は高
められ、望ましいことにシステム応答は低下した。
多くの好ましい実施例及びその特徴を用いて本発明を
説明した。本発明の新規と思われるこうした特徴は、特
許請求の範囲に詳記されている。連続可変形トランスミ
ッション装置における変調手法の例は単なる例として挙
げられている。本発明のこうした修正、交換及び他の装
置への応用は、当業者にとって明らかであり、この応用
の手法についてはよく知られているので、本発明の精神
及び範囲に含まれる。本発明の装置と連続可変形トラン
スミッション等の装置に用いられる他の要素との相互接
続、及び、図示されたフローチャートに基づく特定のプ
ログラム命令も当該技術分野の通常の技術内にある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、連続可変形トランスミッション装置をブロッ
ク・ダイヤグラムで表わしたものである。 第2図は、第1図の装置などで用いられる標準的なパル
ス巾変調制御信号を示す。 第3図は、本発明に従って使用されるダブル・エッジ変
調制御信号の例示的な波形を示す。 第4図は、本発明のダブル・エッジ・パルス巾変調信号
を用いる制御装置の動作を示すフローチャートである。 12:エンジン、14,24,30:シャフト、16,22:プーリ、20:
ベルト、26:ポンプ、32:減速/差動歯車、36:電子的制
御部、44:比制御バルブ、48:ライン圧力調整器、52:ク
ラッチ制御バルブ、56:手動/サーボ・バルブ。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】選択された周波数のパルス列を有するパル
    ス巾変調制御信号を発生するための方法において、 各サイクル期間の一部においてパルスのオフからオンへ
    のエッジ(106)の位置を制御する段階と、 各サイクル期間の別の部分においてパルスのオンからオ
    フへのエッジ(104)の位置を制御する段階と、 を具備することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】作動装置において制御信号を与える方法に
    おいて、 制御パルスを開始する段階(118)と、 選択されたシステム・パラメータを感知する段階(11
    0)と、 前記の感知されたシステム・パラメータによって決定さ
    れる時点で前記制御パルスを終了する段階(116)と、 前記の選択されたシステム・パラメータを感知する段階
    (110)と、 前記の感知されたシステム・パラメータによって決定さ
    れる時点で制御パルスを開始する段階(118)と、 を具備することを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】前記の開始する段階と終了する段階とが、
    動作期間中のそれぞれの感知する段階の後に交互に行わ
    れる(114)ことを特徴とする請求項2記載の方法。
JP6019388A 1987-03-13 1988-03-14 パルス巾変調方法 Expired - Lifetime JP2653666B2 (ja)

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EP0281944A2 (en) 1988-09-14
DE3874169D1 (de) 1992-10-08
EP0281944A3 (en) 1989-07-19
DE3874169T2 (de) 1993-01-14
JPS63251336A (ja) 1988-10-18

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