JP3927436B2 - 自動変速機の液圧制御装置の補正制御システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機に備えられたコントロールバルブユニット（液圧制御装置）の出力圧補正制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機のコントロールバルブユニットは、電気信号によりソレノイドを駆動して電気信号に応じた信号圧を作り出し、この信号圧によって出力圧である摩擦要素の締結圧や、摩擦要素の締結圧の元圧となるライン圧を制御して変速を行う。このとき、回路抵抗のバラツキや個体差によりソレノイドの駆動電気信号と出力圧との関係が高精度に得られず、変速ショックや変速の応答遅れを生じ、狙い通りの作用効果を正確に得られないという問題があった。
【０００３】
この問題を解決する技術として、例えば特開２００１−１１６１３０号公報に記載の技術が知られている。この公報には、回路抵抗のバラツキや個体差に起因したソレノイドの駆動電気信号と出力圧との実関係と、予め用意した種々の特性を有する複数のマップとを比較し、もっともズレの少ないマップを選択することで駆動電気信号と出力圧との関係における精度を向上し、制御性の向上を図るものである。具体的には、予め設定された複数点における駆動電気信号に対する実際の出力圧を測定する。そして、横軸をマップ上の出力値、縦軸を実際の出力圧としてプロットし、このプロットした値を最小二乗法により一次関数に近似する。この近似した一次関数の傾き（ゲイン）と定数項（オフセット）を格納する。そして、実際の制御時には目標出力圧を縦軸に代入し、格納されたゲインとオフセットからそのときのマップ出力圧を算出する。このマップ出力圧に応じた駆動電気信号を用いることで制御性の向上を図っている。
【０００４】
ここで、図７にソレノイドの出力する信号圧から摩擦要素の締結圧である出力圧を創成する構成を示す。パイロット圧PPLTからスプールパイロット圧PS-PLTを創成するソレノイドバルブ４０と、このスプールパイロット圧PS-PLTによってスプール供給圧であるライン圧PLから摩擦要素供給圧Pを出力するスプールバルブ５０とを備えている。ソレノイドバルブ４０は、コイル４１への供給電流値に応じてプランジャ４２の移動量が増加し、それと共に、例えばここではパイロット圧PPLT側とスプールパイロット圧PS-PLT側とを遮断するボール４３が移動することで流路４４が開き、パイロット圧PPLTがスプールパイロット圧PS-PLT側に連通してスプールパイロット圧PS-PLTを増圧する。
【０００５】
一方、スプールバルブ５０は、スプール供給圧（ライン圧）側と摩擦要素側とを連通し、スプール用スプリング５２に対向するスプールパイロット圧PS-PLTの増圧と共にスプール５１が移動して流路が閉じ、スプール供給圧であるライン圧PLが摩擦要素供給圧を減圧する。従って、ソレノイドバルブ４０への電流値が大きいと、スプールパイロット圧PS-PLT及び摩擦要素供給圧がリニアに減圧される。
【０００６】
上述のような構成を持つソレノイドバルブの場合、スプール用スプリング５２の特性等が起因して、ソレノイドの出力圧であるスプールパイロット圧PS-PLTの特性と異なる出力圧特性を示す。図６は駆動電流と出力圧の静特性を表す図である。図６に示すように、駆動電流と出力圧にはヒステリシスを有しているため、予め用意するマップとしては、図６中点線で示すように、この静特性から各電流値における平均出力圧をマップとして用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電流値毎の平均出力圧マップでは、実際の出力圧の特性とズレが生じてしまい、制御性の悪化を招くという問題があった。特に、電流値が高く出力圧が小さい領域のヒステリシス特性（非線形特性領域）では、変曲点が実際の特性よりも高出力圧側にシフトしてしまう。例えば、電流値を上昇し、途中で電流値を下げるような場合は、実際の出力圧として静特性であるヒステリシスの電流上昇側の線をたどって出力圧が下降した後、電流値を下げるときは電流減少側（出力圧上昇側）の線をたどらず、低出力側にシフトした出力圧値をとる。特にこのような現象は、電流値の増大に応じて一気に出力圧が低下し、電流値の減少に応じて一気に出力圧が増大するような特性の場合、顕著となる。
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、液圧回路やソレノイドのバラツキに起因した電気信号と出力圧との間に大きなヒステリシスを有する特性であっても、制御性の向上を図ることが可能な自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、コントローラ内の演算処理により決定された要求出力圧に応じた電気信号である電流値に基づいて自動変速機の摩擦要素の締結圧である出力圧を制御する液圧制御手段と、
前記電流値ごとの出力圧を実測して出力圧実測値を求める出力圧実測手段と、
電流値と出力圧理論値の関係を表す予め設定された基本マップから、前記電気信号ごとに出力圧理論値を算出する出力圧理論値算出手段と、
同一電流値ごとの前記出力圧実測値と前記出力圧理論値の関係を一次関数に近似し、近似された一次関数の係数及び定数を算出する補正項算出手段と、
前記コントローラ内に設けられ、算出された係数及び定数を格納する格納部と、要求出力圧に応じた電気信号を格納された係数及び定数に基づいて補正する補正部と、
を備えた自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにおいて、
電流値と出力圧実測値との間に電流値上昇側と下降側が異なる出力圧特性を有するヒステリシス特性を作成し、
前記基本マップを、前記ヒステリシス特性の同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値を算出し、出力圧実測値と前記電流平均値の関係を表すマップとしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにおいて、
前記ヒステリシス特性のうち、前記電流値と前記出力圧実測値とが線形特性の範囲では、同一電流値に対応する上流側出力圧実測値と下降側出力圧実測値の油圧平均値を算出し、
前記電流値と前記出力圧実測値とが非線形特性の範囲では、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値を算出し、
前記基本マップを、前記線形特性の範囲では電流値と油圧平均値の関係を表し、前記非線形特性の範囲では油圧実測値と電流平均値の関係を表したマップとしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにおいて、
前記ヒステリシス特性の全域において、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値を算出し、
前記基本マップを、全範囲において前記油圧実測値と電流平均値の関係を表したマップとしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
請求項１記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにあっては、電流値と出力圧実測値との間に電流値上昇側と下降側が異なる出力圧特性を有するヒステリシス特性から、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値が算出され、出力圧実測値と算出された電流平均値の関係が基本マップとして補正制御システムに使用される。これにより、実際の出力圧特性により近い基本マップを作成することが可能となり、精度の高い液圧制御を達成することができる。
【００１２】
請求項２記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにあっては、ヒステリシス特性のうち、電流値と出力圧実測値とが線形特性の範囲では、同一電流値に対応する上流側出力圧実測値と下降側出力圧実測値の油圧平均値が算出され、電流値と出力圧実測値とが非線形特性の範囲では、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値が算出される。そして、基本マップとして、線形特性の範囲では電流値と油圧平均値の関係が用いられ、非線形特性の範囲では油圧実測値と電流平均値の関係が用いられる。すなわち、一般にヒステリシス特性作成時は電流値を入力し、その電流値に応じた上昇側及び下降側の出力圧を測定しているため、電流値に応じた出力圧実測値の平均は容易に算出できる。一方、同一出力圧実測値に対応した電流値の平均をとるためには、一旦、電流値に応じたヒステリシス特性を作成し、その特性に基づいて再度同一出力圧実測値に対応した電流値を読み込んで平均値を算出しなければならない。よって、同一電流値における上昇側及び下降側の出力圧平均値を算出する方が容易である。
【００１３】
ところで、同一電流値に応じた出力圧実測値の平均値が実際の出力圧特性と大きく異なるのは、ヒステリシス特性の非線形特性の範囲であり、線形特性の範囲では大きくずれることがない。よって、線形特性の範囲では同一電流値に応じた出力圧実測値の平均を用い、非線形特性の範囲では同一出力圧実測値に応じた電流値の平均を用いることで、演算処理を軽減しつつ、実際の出力圧特性により近い基本マップを作成することが可能となり、精度の高い液圧制御を達成することができる。
【００１４】
請求項３記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにあっては、全範囲において油圧実測値と電流平均値の関係を表したマップが基本マップとして設定される。よって、ヒステリシス特性の線形・非線形特性に係わらず、実際の出力圧特性とのずれが少ない電流平均値を用いて、基本マップの全範囲において出力圧実測値と電流平均値の関係を用いることで、単一の計算手法で実際の出力圧特性により近い基本マップを作成することが可能となり、精度の高い液圧制御を達成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における自動変速機のコントロールバルブユニット２に対し、制御電流を出力するコントロールユニット１の補正制御装置３を表す全体ブロック図である。
【００１７】
１は自動変速機の変速制御指令を出力するＡＴＣＵである。ＡＴＣＵ１内には、出力圧要求値演算部１０と、補正部１１と、格納部１２と、マップ格納部１３が設けられている。
【００１８】
出力圧要求値演算部１０は、液圧補正制御のための情報を入力し、入力された情報に基づいて出力圧要求値Ｐ＊を算出する。尚、液圧補正制御後は、走行状態に応じた出力圧要求値が算出される。
【００１９】
補正部１１では、出力圧要求値Ｐ＊に対応した電気信号である電流値Ｉをソレノイド駆動回路２１に出力する。
【００２０】
また、格納部１２には、後述する補正情報である（ｎ，ｊ，ａ，ｂ）が格納されている。尚、ｎ，ｊは整数とする。
【００２１】
尚、補正制御終了後は、格納部１２からマップ格納部１３に出力されたマップ情報ｎに基づいて選択された基本マップを補正部１１に出力する。そして、選択された基本マップを格納部から出力された補正情報に基づいて補正する。この補正された基本マップに基づいて出力圧要求値Ｐ＊に基づく電流値Ｉを算出し、ソレノイド駆動回路２１に出力する。
【００２２】
ここで、マップ格納部１３に格納される基本マップについて説明する。図６は実施の形態１における基本マップの設定方法を表す図である。ソレノイド駆動回路２１に出力される電流値Ｉの上昇に伴って出力圧Ｐが減少し、電流値Ｉの下降に伴って出力圧Ｐが上昇する。このとき、出力圧Ｐの減少と増加は、異なる経路をたどるヒステリシスを有している。例えば図６に示すように、電流値Ｉの増加により一気に出力圧Ｐが下降し、電流値Ｉの減少により一気に出力圧が上昇する場合を考える。
【００２３】
このとき、基本マップとして設定する際、例えば各電流値Ｉｋに応じた電流値上昇側出力圧と電流値下降側出力圧を測定し、その平均出力圧を基本マップとすると、図中点線で示す曲線となる。この場合、実際の電流値Ｉに対する出力圧Ｐの特性に比べ高出力圧側にシフトし、特に、低出力圧領域でのシフトが大きいため、制御性の悪化を招く。そこで、各出力圧Ｐｋに応じた出力圧下降側電流値と出力圧上昇側電流値を測定し、その平均電流値を基本マップとして設定すると、図中太線で示す曲線となる。この場合、実際の電流値Ｉに対する出力圧Ｐの特性に非常に近い特性が得られるため、高い制御性を得ることができる。
【００２４】
尚、この基本マップは、予め複数のソレノイドバルブを実測して算出される。このとき、ヒステリシス特性として、低出力圧領域での上昇側及び下降側の出力圧特性が線形であれば、各電流値における出力圧平均値を用いても誤差が大きくなることはないが、低出力圧領域での上昇側及び下降側の出力圧特性が非線形であれば、各出力圧における電流平均値を用いることが望ましい。特に、低出力圧領域での微妙な制御を要求される自動変速機等にあっては有用である。
【００２５】
補正部１１から出力された電流Ｉは、コントロールバルブユニット２内に設けられたソレノイド駆動回路２１を介して、電流Ｉに応じた出力圧を出力する。
【００２６】
３は補正制御を行う補正制御装置である。補正制御装置３内には、ＡＴＣＵ１内のマップ格納部１３に格納されたマップと同一のマップ格納部３０と、実出力圧測定部３１と、最適マップ選択部３２と、ゲイン，オフセット算出部３３が設けられている。
【００２７】
マップ格納部３０から格納された複数のマップを最適マップ選択部３２に出力する。実出力圧測定部３１では、ソレノイド駆動回路２１から出力された出力圧を測定し、最適マップ選択部３２及びゲイン，オフセット算出部３３に出力する。
【００２８】
最適マップ選択部３２では、マップ格納部３０から出力された複数の基本マップと、測定された出力圧とを比較し、最適な基本マップを選択する。尚、選択の詳細については後述する。最適マップ選択部３２で選択されたマップ情報（ｎ，ｊ）は、ゲイン，オフセット算出部３３に出力されると共に、ＡＴＣＵ１内の格納部１２に格納される。
【００２９】
ゲイン，オフセット算出部３３は、測定された出力圧と、選択された最適マップ情報に基づいて、補正項であるゲインａ及びオフセットｂを算出し、ＡＴＣＵ１の格納部１２に格納する。
【００３０】
図２は補正制御装置３の制御内容を表すフローチャートである。
【００３１】
ステップ１０１では、複数点のソレノイド駆動電流Ｉｋ(ｋ＝1,2・・・,α)を出力する。
【００３２】
ステップ１０２では、ソレノイド駆動電流Ｉｋに対する実際の出力圧Ｐｋ(ｋ＝1,2・・・,α)を読み込む。
【００３３】
ステップ１０３では、ｋの値をカウントアップする。
【００３４】
ステップ１０４では、ｋがαになったかどうかを判断し、ｋ＝αであればステップ１０５に進む。
【００３５】
ステップ１０５では、ソレノイド駆動電流Ｉｋのときの実出力圧Ｐｋと複数のマップから得られるマップ出力値ｆｎ（Ｉｋ＋ｊ△ｉ）の差をｋ＝１からｋ＝αまで加算した値を算出する。ここで、ｎ＝1,2,・・・,β、ｊ＝-γ,・・・,0,・・・,γとし、△ｉは電流値を補正する際の最小単位とする。
【００３６】
ステップ１０６では、ステップ１０５において算出された値の最小値をとるｎ，ｊを決定する。
【００３７】
ステップ１０７では、縦軸にＰｋをとり、横軸にＦｋ（＝ｆｎ（Ｉｋ＋ｊ△ｉ）をとり、出力圧のプロットを行う。
【００３８】
ステップ１０８では、上記プロットした点を最小二乗法により一次関数に近似し、ゲインａ及びオフセットｂを算出する。
【００３９】
ステップ１０９では、ｎ，ｊ，ａ，ｂをメモリに格納する。
【００４０】
まず、ステップ１０１〜ステップ１０４において、予め決められた複数（α個）の電流値Ｉｋに応じた実出力圧Ｐｋを格納する。
【００４１】
次に、ステップ１０５〜ステップ１０６において、図３に示すように、予め用意されたｎ種類のマップｆｎを用いて、α個の電流値Ｉｋに応じたマップ値ｆｎ（Ｉｋ＋ｊ△ｉ）を算出する。そして、各電流値に応じた実出力圧Ｐｋとマップ値ｆｎ（Ｉｋ＋ｊ△ｉ）の差を算出し、その差をα個分全て加算した加算値（特許請求の範囲に記載の適合値）を格納する。
【００４２】
上記加算値を（ｎ，ｊ）＝〔（1,2,・・・,β），（-γ,・・・,0,・・・，γ）〕の全ての組み合わせで算出し、最小加算値（最も適合したマップ及びオフセット電流値）に相当するｎ，ｊを決定する。尚、マップ格納部３０に格納される基本マップはｎ（＝１〜β）種類用意されるが、この基本マップを電流方向にシフトする補正項ｊ△ｉによって、簡単な演算処理のみによって更にｊ（＝-γから+ γ）種類のマップを有する場合と同様のマップ特性比較が可能となる。
【００４３】
上記ステップにより、決定された（ｎ，ｊ）値に基づいて、図４に示すように縦軸に各電流値Ｉｋに基づく実出力値Ｐｋをとり、横軸に各電流値に基づくマップ値Ｆｋ〔＝ｆｎ（Ｉｋ＋ｊ△ｉ）〕をプロットする。そして、ステップ１０８においてプロットした点から最小二乗法により一次関数に近似する。この近似された一次関数の傾き（係数）ａ及び定数項（オフセット）ｂを決定する。
【００４４】
ここで、図５に上記（ｎ，ｊ，ａ，ｂ）を用いたソレノイド駆動電流Ｉｋの演算過程を表す図を示す。選択された基本マップに対し、縦軸方向にａ倍拡大し、更に、横軸方向にｊ△ｉオフセットし、縦軸方向にｂオフセットしたマップが得られる。これにより、縦軸を出力圧要求値Ｐ＊として表現することができる。
【００４５】
上述した各補正項（ｎ，ｊ，ａ，ｂ）は、ＡＴＣＵ１内の格納部１２のメモリに格納され、実際の走行時等では、これらの補正項を用いて補正部１１において出力圧要求値Ｐ＊に対するソレノイド駆動電流Ｉを演算し、ソレノイド駆動回路２１に出力する。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態１の補正制御システムでは、電流値と出力圧実測値との間に電流値上昇側と下降側が異なる出力圧特性を有するヒステリシス特性から、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値が算出され、出力圧実測値と算出された電流平均値の関係が基本マップｆｎとして補正制御システムに使用される。これにより、実際の出力圧特性により近い基本マップｆｎを作成することが可能となり、精度の高い液圧制御を達成することができる。
【００４７】
また、電磁リニアソレノイドバルブを備えた直動式の自動変速機のコントロールバルブユニットに本発明の補正制御システムを用いることで、極めて精度の高い変速制御を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における液圧制御方法を実施するのに用いる自動変速機の液圧制御装置を示すシステム図である。
【図２】実施の形態において用いるソレノイド圧及びクラッチ締結圧の関係を求める手順を表すフローチャートである。
【図３】実施の形態１における基本マップ、及び電流値補正を行った基本マップを表す図である。
【図４】実施の形態１における最小二乗法によるゲイン，オフセットの算出過程を表す油圧プロット図である。
【図５】実施の形態１における基本マップを補正項によって補正したマップを表す図である。
【図６】実施の形態１におけるヒステリシスを有する出力圧と電流値の関係を表す油圧プロット図である。
【図７】ソレノイドの出力する信号圧から摩擦要素の締結圧である出力圧を創成する構成を表す概略図である。
【符号の説明】
１ ＡＴコントロールユニット（ＡＴＣＵ）
２ コントロールバルブユニット
３ 補正制御装置
１０ 出力圧要求値演算部
１１ 補正部
１２ 格納部
１３ マップ格納部
２１ ソレノイド駆動回路
３０ マップ格納部
３１ 実出力圧測定部
３２ 最適マップ選択部
３３ ゲイン，オフセット算出
４０ ソレノイドバルブ
５０ スプールバルブ

Claims (3)

1. コントローラ内の演算処理により決定された要求出力圧に応じた電気信号である電流値に基づいて自動変速機の摩擦要素の締結圧である出力圧を制御する液圧制御手段と、
   前記電流値ごとの出力圧を実測して出力圧実測値を求める出力圧実測手段と、
   電流値と出力圧理論値の関係を表す予め設定された基本マップから、前記電気信号ごとに出力圧理論値を算出する出力圧理論値算出手段と、
   同一電流値ごとの前記出力圧実測値と前記出力圧理論値の関係を一次関数に近似し、近似された一次関数の係数及び定数を算出する補正項算出手段と、
   前記コントローラ内に設けられ、算出された係数及び定数を格納する格納部と、要求出力圧に応じた電気信号を格納された係数及び定数に基づいて補正する補正部と、
   を備えた自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにおいて、
   電流値と出力圧実測値との間に電流値上昇側と下降側が異なる出力圧特性を有するヒステリシス特性を作成し、
   前記基本マップを、前記ヒステリシス特性の同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値を算出し、出力圧実測値と前記電流平均値の関係を表すマップとしたことを特徴とする自動変速機の液圧制御装置の補正制御システム。
2. 請求項１に記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにおいて、
   前記ヒステリシス特性のうち、前記電流値と前記出力圧実測値とが線形特性の範囲では、同一電流値に対応する上流側出力圧実測値と下降側出力圧実測値の油圧平均値を算出し、
   前記電流値と前記出力圧実測値とが非線形特性の範囲では、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値を算出し、
   前記基本マップを、前記線形特性の範囲では電流値と油圧平均値の関係を表し、前記非線形特性の範囲では油圧実測値と電流平均値の関係を表したマップとしたことを特徴とする自動変速機の液圧制御装置の補正制御システム。
3. 請求項１に記載の自動変速機の液圧制御装置の補正制御システムにおいて、
   前記ヒステリシス特性の全域において、同一出力圧実測値に対応する上昇側電流値と下降側電流値の電流平均値を算出し、
   前記基本マップを、全範囲において前記油圧実測値と電流平均値の関係を表したマップとしたことを特徴とする自動変速機の液圧制御装置の補正制御システム。

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