JP3814807B2

JP3814807B2 - 車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法及び装置

Info

Publication number: JP3814807B2
Application number: JP2003435898A
Authority: JP
Inventors: ヒョン秀沈
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: DE10361668B4; KR20040102289A; KR100507485B1; JP2004353861A; CN1573175A; US6993424B2; US20040254706A1; DE10361668A1; CN100342155C

Description

本発明は、車両の自動変速機に関し、より詳しくは、自動変速機の油圧制御に用いるソレノイドバルブを制御する方法及び装置に関する。

一般に、車両用自動変速機はトルクコンバーターと、このトルクコンバーターに連結して、複数の摩擦要素の作動により多段変速を実現するパワートレインとを保有しており、車両の走行状態により前記パワートレインの摩擦要素のうち、一つ以上の摩擦要素を選択的に作動させるための油圧制御システムを保有する。

このような自動変速機の油圧制御システムは、オイルポンプで生成した油圧を一つ以上の作動要素に供給してこれを係合することにより、車速とスロットル開度に対する適切な変速段を実現している。

このような過程で作動要素の係合と解除を制御するためにソレノイドバルブが用いられ、通常、このようなソレノイドバルブにはデューティ制御ソレノイドバルブが用いられる。このようなデューティ制御ソレノイドバルブをデューティ制御するために、多くの場合、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号により駆動を制御する。特許文献１には、油温とエンジン回転数を検出してソレノイドバルブを制御する方法が開示されている。
特開２００３−９７６８１号公報

上記のソレノイドバルブ駆動信号は、図５に示すように、電子制御ユニット（図示せず）は検出される車速とスロットル開度により、設定した変速パターンのマップテーブルで決定する目標変速段に関するデューティ信号と過励磁信号、チョッピング（Ｃｈｏｐｐｉｎｇ）信号を総合して生成した最終合成信号によりソレノイドバルブを駆動する。

図６に示すように、ソレノイドバルブは電気的な特性により、プランジャーの動きと電流変化との対応関係が成立するようになり、０％から１００％までの制御デューティに対してソレノイドバルブのプランジャーの動き時間を測定すると、図７のような特性グラフが得られる。

図７から分かるように、制御デューティが小さい一部区域ではプランジャーの動きが非線形的に現れるが、この場合、制御デューティ信号により目標としたことよりプランジャーの動き時間が長くなり、摩擦要素に供給する油圧が目標油圧に達し得ない原因になることがある。

本発明は前記のような問題点を解決するために発明したもので、ソレノイドバルブの物理的な特性により現れるプランジャーの動きの非正規的な区間でもこれの正規的な制御が可能な車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法及び装置を提供することにその目的がある。

上記課題を解決するために、本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置は、車両のスロットルバルブの開度量を検出するスロットル開度検出器と、前記車両の車速を検出する車速検出器と、前記自動変速機の油温を検出する油温検出器と、前記ソレノイドバルブの印加電圧を検出する電圧検出器と、前記自動変速機の変速レバー位置を検出する変速レバー位置検出器と、前記各検出器の検出信号に基づいて前記ソレノイドバルブを制御する電子制御ユニットとを含み、前記電子制御ユニットは、後述する本発明による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法を遂行するための一連の命令を遂行することを特徴とする。

前記電子制御ユニットは、前記ソレノイドバルブの基本過励磁時間を計算する基本過励磁時間計算段階と、前記ソレノイドバルブの目標デューティを計算する目標デューティ計算段階と、前記目標デューティが設定したデューティ範囲に含まれるか否かを判断する補正条件判断段階と、前記目標デューティが前記設定した範囲に含まれる場合に、前記ソレノイドバルブの過励磁時間の補正値を計算する過励磁時間の補正値計算段階と、前記過励磁時間の補正値及び前記基本過励磁時間に基づいて前記ソレノイドバルブの目標過励磁時間を計算する目標過励磁時間計算段階と、前記目標過励磁時間を実現するように前記ソレノイドバルブを駆動する過励磁時間の補正段階とを含むことを特徴とする。

前記設定したデューティ範囲は、前記ソレノイドバルブが非線形的に動作するデューティ範囲を含むことが好ましい。

前記設定したデューティ範囲が、５０％以下であることが好ましい。

前記設定したデューティ範囲が、０〜３０％の範囲であることが好ましい。

本発明による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法は、前記目標デューティ計算段階の後、前記目標デューティにより前記ソレノイドバルブの駆動を開始するソレノイドバルブ駆動開始段階をさらに含み、前記過励磁時間の補正値計算段階は、前記駆動開始段階の後に遂行し、前記目標過励磁時間は、前記基本過励磁時間から前記過励磁時間の補正値を引いた値で計算することが好ましい。

本発明による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法は、前記自動変速機の油温が設定した温度条件を満足するか否かを判断する段階と、前記ソレノイドバルブの印加電圧が設定した電圧条件を満足するか否かを判断する段階とを含み、前記過励磁時間の補正値を計算する段階は、前記自動変速機の油温が前記設定した油温条件を満足し、前記ソレノイドバルブの印加電圧が前記設定した電圧条件を満足する場合に限り遂行することが好ましい。

本発明によると、出力する制御デューティに対してソレノイドバルブのプランジャーが非線形的な動きを見せる場合には、目標とした動きに一致させるようにソレノイドバルブの制御変数を補正することで、安定した油圧制御特性を確立して変速制御に安定性及び信頼性を提供することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置に関するブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置は、自動変速機２００に含まれるソレノイドバルブ１５０を制御するためのもので、車両のスロットルバルブ開度量を検出するスロットル開度検出器１０５と、車両の車速を検出する車速検出器１１０と、自動変速機２００の油温を検出する油温検出器１１５と、ソレノイドバルブ１５０の印加電圧を検出する電圧検出器１２０と、自動変速機２００の変速レバー位置を検出する変速レバー位置検出器１３０と、各検出器１０５、１１０、１１５、１２０、１３０の検出信号に基づいてソレノイドバルブ１５０を制御する電子制御ユニット（ＴＣＵ；ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１００とを含む。

前記ＴＣＵ１００は設定したプログラムにより動作する一つ以上のマイクロプロセッサーで実現することができ、前記設定したプログラムは後述する本発明の実施例の方法を遂行するための一連の命令を含むこととすることができる。

以下、本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法に関して図２を参照して詳細に説明する。

図２は本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、先ず、ＴＣＵ１００は、スロットル開度検出器１０５で検出するスロットルバルブ開度量、車速検出器１１０で検出する車速、及び変速レバー位置検出器１３０を通じて検出する変速レバー位置に基づいて目標変速段を決定する（Ｓ２１０）。

これにより、ＴＣＵ１００は、前記ソレノイドバルブ１５０の基本過励磁時間を計算し（Ｓ２１２）、前記ソレノイドバルブ１５０の目標デューティを計算する（Ｓ２１４）。

前記基本過励磁時間及び目標デューティは、設定した基本マップテーブルから計算することができ、これは当業者には自明である。

その後、ＴＣＵ１００は前記基本過励磁時間によりソレノイドバルブ１５０の過励磁制御を開始して、ソレノイドバルブ１５０の駆動を開始する（Ｓ２２０）。

前記のようにソレノイドバルブ１５０の駆動を通じて目標変速段の係合のための変速が始まると、ＴＣＵ１００は現在出力する制御デューティが設定したデューティ範囲に含まれるか否かを判断する（Ｓ２２５）。

前記設定したデューティ範囲は、前記ソレノイドバルブ１５０が非線形的に動作するデューティ範囲を含むように設定するが、本発明の実施例では一例として、５０％以下に設定し、より好ましくは０〜３０％の範囲に設定することが推奨される。

前記段階Ｓ２２５で、現在出力する制御デューティが前記設定したデューティ範囲に含まれない場合には、本発明の実施例によるソレノイドバルブ制御方法は、前記基本過励磁時間の補正なしに終了する。

前記段階Ｓ２２５で、現在出力する制御デューティが前記設定したデューティ範囲に含まれると判断すると、ＴＣＵ１００は現在の出力電圧、つまり、ソレノイドバルブの印加電圧が設定した電圧条件を満足するか否かを判断する（Ｓ２３０）。

前記段階Ｓ２３０、現在の出力電圧、つまり、ソレノイドバルブの印加電圧が設定した電圧条件を満足しない場合には、本発明の実施例によるソレノイドバルブ制御方法は、前記基本過励磁時間の補正なしに終了する。

前記段階Ｓ２３０で、現在の出力電圧、つまり、ソレノイドバルブの印加電圧が設定した電圧条件を満足する場合には、ＴＣＵ１００は前記自動変速機の油温（ａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｆｌｕｉｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ＡＴＦｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が設定した温度条件を満足するか否かを判断する（Ｓ２３５）。

前記段階Ｓ２３５で、前記自動変速機の油温が設定した温度条件を満足しない場合には、本発明の実施例によるソレノイドバルブ制御方法は、前記基本過励磁時間の補正なしに終了する。

本発明の実施例において、前記設定した電圧条件は前記ソレノイドバルブの印加電圧が設定電圧以上であるように設定し、前記設定した温度条件は前記自動変速機の油温が設定温度以上であるように設定する。

前記段階Ｓ２３５で、前記自動変速機２００の油温が設定した温度条件を満足する場合には、ＴＣＵ１００は前記ソレノイドバルブ１５０の過励磁時間の補正値を計算する（Ｓ２４０）。

前記過励磁時間の補正値は、対象となる特定のソレノイドバルブに対して当業者が実験的に自明に設定することができる。

ＴＣＵ１００は、前記過励磁時間の補正値及び前記基本過励磁時間に基づいて、前記ソレノイドバルブの目標過励磁時間を計算し（Ｓ２４５）、前記目標過励磁時間を実現するように前記ソレノイドバルブを駆動する（Ｓ２５０）。

前記目標過励磁時間計算（Ｓ２４５）は前記基本過励磁時間に前記過励磁時間の補正値を合算することができ、このような目標過励磁時間の実現（Ｓ２５０）は、前記基本過励磁時間に加えて前記過励磁時間の補正値だけ追加的に前記ソレノイドバルブを過励磁駆動するようにすることができる。

図３に示すように、現在の車両運転条件により目標変速段の係合のためのソレノイドバルブの基本過励磁時間をベースマップから算出すると、このような基本過励磁時間によりソレノイドバルブを駆動すれば目標とした動きに比較して、ソレノイドバルブの動きは時間遅延が発生する。したがって、前記基本過励磁時間を補正して最終計算した過励磁時間でソレノイドバルブを駆動するように制御することで、ソレノイドバルブは目標とした通りの安定した動きをすることができる。

このような過励磁時間の補正により、ソレノイドバルブのプランジャーの動きが目標とするプランジャーの動きから外れる程度を少なくするために、ピーク駆動時間（過励磁時間）を減少することができる。

図４に示す実験結果のグラフから明らかなように、制御デューティの１０〜３０％の領域でソレノイドバルブの補正制御により、目標油圧特性に合致する油圧特性を実現することができる。

以上で本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その技術的範囲内において本発明の実施例から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者により容易に変更され得るであろう。

本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置に関するブロック図である。本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法を示すフローチャートである。本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法による各信号別のタイミング図である。本発明の実施例による車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法による油圧制御結果を示したグラフである。一般的な自動変速機におけるソレノイドバルブ制御のための駆動信号のタイミング図である。従来の自動変速機におけるソレノイドバルブ制御時にプランジャーの動きと電流変化の関係を示したタイミング図である。従来の自動変速機における制御デューティとソレノイドプランジャーの動き時間との関係を示した図である。

符号の説明

１００電子制御ユニット
１０５スロットル開度検出器
１１０車速検出器
１１５油温検出器
１２０電圧検出器
１３０変速レバー位置検出器
１５０ソレノイドバルブ
２００自動変速機

Claims

ソレノイドバルブの基本過励磁時間を計算する基本過励磁時間計算段階と、
前記ソレノイドバルブの目標デューティを計算する目標デューティ計算段階と、
前記目標デューティが設定したデューティ範囲に含まれるか否かを判断する補正条件判断段階と、
前記目標デューティが前記設定した範囲に含まれる場合に、前記ソレノイドバルブの過励磁時間の補正値を計算する過励磁時間の補正値計算段階と、
前記過励磁時間の補正値及び前記基本過励磁時間に基づいて前記ソレノイドバルブの目標過励磁時間を計算する目標過励磁時間計算段階と、
前記目標過励磁時間を実現するように前記ソレノイドバルブを駆動する過励磁時間の補正段階とを含むことを特徴とする車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記設定したデューティ範囲は、前記ソレノイドバルブが非線形的に動作するデューティ範囲を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記設定したデューティ範囲が、５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記設定したデューティ範囲が、０〜３０％の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記目標デューティ計算段階の後、前記目標デューティにより前記ソレノイドバルブの駆動を開始するソレノイドバルブ駆動開始段階をさらに含み、
前記過励磁時間の補正値計算段階は、前記駆動開始段階の後に遂行し、
前記目標過励磁時間は、前記基本過励磁時間から前記過励磁時間の補正値を引いた値で計算することを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記設定したデューティ範囲は、前記ソレノイドバルブが非線形的に動作するデューティ範囲を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記設定したデューティ範囲が、５０％以下であることを特徴とする請求項５に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
前記設定したデューティ範囲が、０〜３０％の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
自動変速機の油温が設定した温度条件を満足するか否かを判断する段階と、
ソレノイドバルブの印加電圧が設定した電圧条件を満足するか否かを判断する段階とを含み、
前記過励磁時間の補正値を計算する段階は、前記自動変速機の油温が前記設定した油温条件を満足し、かつ前記ソレノイドバルブの印加電圧が前記設定した電圧条件を満足する場合に限り遂行することを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御方法。
車両のスロットルバルブの開度量を検出するスロットル開度検出器と、
前記車両の車速を検出する車速検出器と、
前記自動変速機の油温を検出する油温検出器と、
前記ソレノイドバルブの印加電圧を検出する電圧検出器と、
前記自動変速機の変速レバー位置を検出する変速レバー位置検出器と、
前記各検出器の検出信号に基づいて前記ソレノイドバルブを制御する電子制御ユニットとを含み、
前記電子制御ユニットは、
前記ソレノイドバルブの基本過励磁時間を計算する基本過励磁時間計算段階と、
前記ソレノイドバルブの目標デューティを計算する目標デューティ計算段階と、
前記目標デューティが設定したデューティ範囲に含まれるか否かを判断する補正条件判断段階と、
前記目標デューティが前記設定した範囲に含まれる場合に、前記ソレノイドバルブの過励磁時間の補正値を計算する過励磁時間の補正値計算段階と、
前記過励磁時間の補正値及び前記基本過励磁時間に基づいて前記ソレノイドバルブの目標過励磁時間を計算する目標過励磁時間計算段階と、
前記目標過励磁時間を実現するように前記ソレノイドバルブを駆動する過励磁時間の補正段階とを含む一連の命令を遂行することを特徴とする車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記設定したデューティ範囲は、前記ソレノイドバルブが非線形的に動作するデューティ範囲を含むことを特徴とする請求項１０に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記設定したデューティ範囲が、５０％以下であることを特徴とする請求項１０に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記設定したデューティ範囲が、０〜３０％の範囲であることを特徴とする請求項１２に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記目標デューティ計算段階の後、前記目標デューティにより前記ソレノイドバルブの駆動を開始するソレノイドバルブ駆動開始段階をさらに含み、
前記過励磁時間の補正値計算段階は、前記駆動開始段階の後に遂行し、
前記目標過励磁時間は、前記基本過励磁時間から前記過励磁時間の補正値を引いた値で計算することを特徴とする請求項１０に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記設定したデューティ範囲は、前記ソレノイドバルブが非線形的に動作するデューティ範囲を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記設定したデューティ範囲が、５０％以下であることを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記設定したデューティ範囲が、０〜３０％の範囲であることを特徴とする請求項１６に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。
前記自動変速機の油温が設定した温度条件を満足するか否かを判断する段階と、
前記ソレノイドバルブの印加電圧が設定した電圧条件を満足するか否かを判断する段階とを含み、
前記過励磁時間の補正値を計算する段階は、前記自動変速機の油温が前記設定した油温条件を満足し、前記ソレノイドバルブの印加電圧が前記設定した電圧条件を満足する場合に限り遂行することを特徴とする請求項１０に記載の車両用自動変速機のソレノイドバルブ制御装置。