JP5463500B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、指示電流に応じて開度が調整され、油圧を増加あるいは減少の何れか一方に制御する電磁弁を備えた油圧制御装置に関する。
従来、油圧を制御する電磁弁の場合、ソレノイドの駆動電流と出力圧には電流の増加側と減少側とでヒステリシスが生じる。この対策として、出力圧が最大となるまで電流値を増大させ、その後、電流値を出力圧がゼロを示すまで減少させたときの、電流値毎の出力圧の実測値から実測マップを作成し、この実測マップ上で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、算出された電流平均値と出力圧実測値の関係を表すマップを作成し、このマップを用いてソレノイドの駆動電流を制御するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−294126号公報
しかしながら、従来の電磁弁を用いた油圧制御装置にあっては、出力圧が最大となるまで電流値を増大させ、その後、電流値を減少させたときの、電流値毎の出力圧の実測値から求められた実測マップに基づいて算出された電流平均値を使って駆動電流の補正を行うようにしている。このため、油圧が最大圧になる前の途中位置において指示電流が折り返された場合、ヒス油圧補正量にズレ分が含まれており、駆動電流と出力圧の関係を高精度に得ることができず、油圧制御精度の低下を招く、という問題があった。
すなわち、電磁弁のヒステリシス量は、駆動電流が増加方向から減少方向(または、減少方向から増加方向)に切り換わる位置や使用する油圧領域によって異なってくる。よって、油圧が最大圧になる前の途中位置において指示電流が折り返された場合、フルヒステリシス量をあらわす実測マップに基づく補正を行うと、ヒス油圧補正量にズレ分が含まれる。さらに、指示電流の折り返しが何回も続くような油圧制御を行うと、折り返し回数に応じてヒス油圧補正量のズレ分が累積されていき、正しいヒス油圧補正量から次第に乖離してゆくというように、ヒス油圧補正量の精度低下を招く。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、電磁弁への指示電流の折り返し位置や折り返し回数に対応するヒステリシス誤差補正を行うことで、油圧制御精度の向上を図ることができる油圧制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の油圧制御装置では、指令電流に応じて開度が調整され、油圧を増加あるいは減少の何れか一方に制御する電磁弁と、
前記指示電流の増加方向と減少方向での指示電流に対する出力油圧のヒステリシス特性により定まるヒス油圧補正量を演算するヒス油圧補正量演算手段と、
前記ヒス油圧補正量を考慮して、前記出力油圧が目標出力油圧となるように前記指示電流を制御する指示電流制御手段と、
を備えている。
この油圧制御装置において、前記ヒス油圧補正量演算手段は、前記指示電流を最小値から最大値まで変化させたときの増圧特性と、前記指示電流を最大値から最小値まで変化させたときの減圧特性と、からなる油圧変化特性に対するヒステリシスを表すフルヒステリシス特性を基準マップとして持ち、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、前記基準マップを折り返し位置に応じて縮小した縮小マップを過去から現時点までのマイナーループ毎に複数作成し、同一の指示電流位置にて前記複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、前記ヒス油圧補正量を演算することを特徴とする。
よって、指示電流を油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、ヒス油圧補正量演算手段において、基準マップを折り返し位置に応じて縮小した縮小マップが過去から現時点までのマイナーループ毎に複数作成され、同一の指示電流位置にて複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、ヒス油圧補正量が演算される。
すなわち、電磁弁では、ソレノイドにて残留電磁力が発生し、釣り合い点が変わることを原因とし、指示電流(=指示油圧)と出力される実油圧の変化特性にヒステリシスが発生する。これに対し、マイナーループのとき、折り返し位置に応じて縮小した縮小マップによりヒス油圧補正量を得るようにしている。したがって、電磁弁への指示電流の折り返し位置(使用油圧領域)によりヒステリシス量が異なるというヒステリシス特性に対応し、ヒステリシス誤差が解消される。そして、マイナーループが続いているとき、同一の指示電流位置にて、マイナーループ毎の複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、ヒス油圧補正量を得るようにしている。したがって、マイナーループが続いているとき、折り返し回数の増加に応じてヒス油圧補正量のズレ分が累積されることがなく、ヒス油圧補正量の高い演算精度が確保される。
このように、電磁弁への指示電流の折り返し位置や折り返し回数に対応するヒステリシス誤差補正を行うことで、油圧制御精度の向上を図ることができる。
実施例1の油圧制御装置が適用された車両用自動変速機の摩擦締結要素圧制御系を示す制御システム図である。 実施例1の自動変速機コントロールユニット4に有するクラッチ圧補正制御部40でのクラッチ圧補正制御処理の構成と流れを示す制御ブロック図である。 実施例1の自動変速機コントロールユニット4に有するクラッチ圧補正制御部40でのヒス油圧補正量演算処理の構成と流れを示すフローチャートである。 図3のヒス油圧補正量演算処理中に行われるマイナーループのヒス油圧補正量演算処理の構成と流れを示すフローチャートである。 ヒス油圧補正量演算処理において用いられる基準マップ(フルループ・中央特性・マイナーループ)を示す説明図である。 図3のヒス油圧補正量演算処理と同時進行にて実行される折り返し点メモリのセット/リセット処理の構成と流れを示すフローチャートである。 図6の折り返し点メモリのセット/リセット処理中に行われる追加記憶禁止電流範囲演算処理の構成と流れを示すフローチャートである。 ヒス油圧発生原則を説明するための油圧−電流特性と指示電流の途中折り返しを示す特性図である。 マイナーループのヒステリシス特性はフルループのヒステリシス特性を電流比率で縮小した相似形になることを示すヒステリシス特性説明図である。 油圧−電流のフルヒステリシス特性の中央特性を目標特性としてヒス油圧補正量を求めることを示す特性図である。 マイナーループに入ったときの対増圧特性の油圧変化量のイメージ(a)と対中央特性の油圧変化量のイメージ(b)とを示す油圧変化量図である。 増圧特性からの折り返しによりマイナーループに入って折り返し点1〜折り返し点4へと折り返しが続く場合のヒス油圧補正量の演算作用を示す作用説明図である。 増圧特性からの折り返しによりマイナーループに入って折り返しが続いたあと折り返し点4から折り返し点3を経由してフルループの折り返し点1に戻る場合のヒス油圧補正量の演算作用を示す作用説明図である。 マイナーループにおいてRise禁止電流範囲内での微小電流折り返しが続くときのメモリ禁止作用を示す作用説明図である。 マイナーループにおいてFall禁止電流範囲内での折り返しとRise禁止電流範囲内での折り返しがあったときのメモリ禁止作用を示す作用説明図である。
以下、本発明の油圧制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の油圧制御装置が適用された車両用自動変速機の摩擦締結要素圧制御系を示す制御システム図である。以下、図1に基づいて全体構成を説明する。
実施例1の車両用自動変速機の摩擦締結要素圧制御系は、図1に示すように、摩擦締結要素1と、リニアソレノイドバルブ2(電磁弁)と、コントロール弁3と、自動変速機コントロールユニット4と、を備えている。
前記摩擦締結要素1は、車両用自動変速機内に設けられ、コントロール弁3からの締結要素圧Pcにより完全締結・スリップ締結・解放が制御される油圧多板クラッチや油圧多板ブレーキ等である。
前記リニアソレノイドバルブ2は、自動変速機コントロールユニット4からソレノイド電流ISOL(例えば、800Hzのデューティ駆動電流)を印加することにより、図外のパイロット弁により作り出されるパイロット圧Pp(一定圧)を元圧とし、コントロール弁3へのソレノイド圧PSOLを作り出すバルブである。このリニアソレノイドバルブ2は、図1に示すように、ソレノイドコイル21と、ボール22と、プランジャ23と、スプリング24と、パイロット圧流路25と、ソレノイド圧流路26と、を有する。バルブ作動は、ソレノイド電流ISOLがゼロ時、スプリング24による付勢力によりボール22を押し付け閉鎖するためソレノイド圧PSOLはゼロとなる。そして、ソレノイドコイル21に対する指示電流であるソレノイド電流ISOLを高めると、付勢力に抗してボール22が開き側に移動し、出力油圧であるソレノイド圧PSOLを高める。
前記コントロール弁3は、リニアソレノイドバルブ2からのソレノイド圧PSOLとフィードバックされた締結要素圧Pcを作動信号圧とし、図外のライン圧制御弁からのライン圧PLを元圧とし、摩擦締結要素1への締結要素圧Pcを制御する調圧スプール弁である。このコントロール弁3では、ソレノイド圧PSOLが高圧であるほど摩擦締結要素1への締結要素圧Pcを高圧とする油圧制御を行う。
前記自動変速機コントロールユニット4は、図1に示すように、AT油温センサ5と、エンジン回転数センサ6と、スロットルセンサ7と、タービン回転数センサ8と、車速センサ9と、他のセンサ・スイッチ類10からのセンサ信号やスイッチ信号を入力する。
この自動変速機コントロールユニット4では、予め設定されているシフトスケジュール(例えば、前進7速のシフトスケジュール)上でスロットル開度と車速による運転点がアップシフト線やダウンシフト線を横切ることで変速開始指令を出力する変速制御処理を行う。また、変速開始指令やタービン回転数(AT入力回転数)と車速(AT出力回転数)により求められるギヤ比Grの変化等に応じ、変速過渡期におけるクラッチ圧指令値の算出処理やスリップ締結制御時におけるクラッチ圧指令値の算出処理等を行う。
さらに、この自動変速機コントロールユニット4には、クラッチ圧指令値(実現したい油圧)に対し補正量(SOL経時劣化補正量やヒス油圧補正量やPS学習量)を算出し、クラッチ圧指令値を補正したクラッチ指示圧を取得し、クラッチ指示圧を温度補正や電流変換を経過して実電流であるソレノイド電流ISOLを作り出すクラッチ圧補正制御部40を有する。
図2は、実施例1の自動変速機コントロールユニット4に有するクラッチ圧補正制御部40でのクラッチ圧補正制御処理の構成と流れを示す制御ブロック図である。以下、図2の各ブロックについて説明する。
ブロックB41は、制御機構系に発生する事後的経時劣化の影響を解消することを目的とし、SOL経時劣化補正量を算出するSOL経時劣化補正量算出ブロックである。このSOL経時劣化補正量は、学習補正量を、固体バラツキを原因とする初期学習量と、制御機構系の事後的劣化を原因とする経時劣化量に分け、PS学習域補正量とPS初期学習量の差にあらわれる経時劣化進行度と指示電流値に基づいて求める。
ブロックB42は、リニアソレノイドバルブ2へのソレノイド電流ISOL(指示電流)の折り返し位置や折り返し回数に対応してヒステリシス誤差を解消するヒス補正を行うことを目的とし、ヒス油圧補正量を算出するヒス油圧補正量算出ブロックである。このヒス油圧補正量は、フルループを描くフルヒステリシス特性を基準マップとして持ち、指示電流をフルループ範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、基準マップを折り返し位置に応じて縮小した縮小マップを過去から現時点までのマイナーループ毎に複数作成する。そして、同一の指示電流位置にて複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、最終のヒス油圧補正量を演算する。詳しくは、図3〜図7にて説明する。
ブロックB43は、AT油温の変化(作動油の粘性変化)によるずれ分を解消する補正を行うことを目的とし、AT油温に対応するPS学習量を算出するPS学習量算出ブロックである。このPS学習量は、検出されるAT油温域により分けてPS学習量を記憶しておき、検出されるAT油温を反映した設定油温域での学習域SOL経時劣化量が算出されたら、PS学習量と学習域SOL経時劣化量の差により求める。
ブロックB44は、クラッチ圧指令値(実現したい油圧)に対し、ブロックB41でのSOL経時劣化補正量と、ブロックB42でのヒス油圧補正量と、ブロックB43でのPS学習量を加算し、クラッチ圧指令値を補正したクラッチ指示圧を算出するクラッチ指示圧算出ブロックである。
ブロックB45は、ブロックB44からクラッチ指示圧を入力し、指示圧変換マップ等を用いて、クラッチ指示圧をSOL指示圧に変換する指示圧変換ブロックである。
ブロックB46は、ブロックB45からSOL指示圧を入力し、油圧温度補正処理を実行し、温度補正量を出力する油圧温度補正ブロックである。
ブロックB47は、ブロックB45からのSOL指示圧と、ブロックB46からの温度補正量を加算し、補正後Sol指示圧を算出する補正後Sol指示圧算出ブロックである。
ブロックB48は、ブロックB47から補正後Sol指示圧を入力し、PI電流変換マップ等を用いて、補正後Sol指示圧を指示電流値に変換するPI電流変換ブロックである。
ブロックB49は、ブロックB48からの指示電流値を、ソレノイド駆動回路により実電流(ソレノイド電流ISOL)に変換する実電流変換ブロックである。この実電流(ソレノイド電流ISOL)は、リニアソレノイドバルブ2のソレノイドコイル21に印加される。
ブロックB50は、ブロックB49からの実電流をモニターし、ブロックB48からの指示電流値に必要なフィードバック補正を加える実電流フィードバックブロックである。
なお、ヒス油圧補正量を算出するブロックB42での補正入力は、フィードバック補正を加えたモニター電流ではなく、ブロックB48からの指示電流値とする。その理由は、モニター電流は、フィードバック補正による遅れがあるため、ヒステリシスの推定自体も遅れてしまうことによる。
図3は、実施例1の自動変速機コントロールユニット4に有するクラッチ圧補正制御部40でのヒス油圧補正量演算処理の構成と流れを示すフローチャートである(ヒス油圧補正量演算手段)。以下、図3の各ステップについて説明する。なお、フローチャートで用いる「Fall」は、増圧特性から減圧特性への折り返しの意味であり、「Rise」は、減圧特性から増圧特性への折り返しの意味である。
ステップS400では、ヒス油圧補正量を基準マップ(図5)から推定するために使う電流進行度を算出し、ステップS401へ進む。
ここで、「基準マップ」とは、フルループの中央特性に対するヒステリシス特性を表したマップをいう。「フルループ」とは、電流を0mA(指示電流の最小値)から800mA(指示電流の最大値)まで増加させた後、0mAまで減少させたときの電流に対する油圧変化特性のことをいう。「マイナーループ」とは、電流をフルループの途中位置で折り返したときの電流に対する油圧変化特性のことをいう。図5の基準マップは、予め行われた多数の実験値に基づいて、フルループを描くヒステリシス特性を持つマップとして設定される。
電流進行度は、
電流進行度(%)={指示電流値−max(ヒス補正電流範囲下限値,上げへの折り返し電流値)}/折り返し補正領域電流幅×100
の式により算出される。
ステップS401では、ステップS400での電流進行度の算出に続き、電流進行度に基づき基準マップにおけるヒス油圧補正量を算出し、ステップS402へ進む。
ステップS402では、ステップS401での基準マップにおけるヒス油圧補正量の算出に続き、最初のメモリを記憶する直前の電流勾配が正であるか否かを判断する。YES(電流勾配正)の場合はステップS403へ進み、NO(電流勾配負)の場合はステップS404へ進む。
なお、電流勾配は、指示電流値を微分演算処理することにより取得する。
ステップS403では、ステップS402での電流勾配正であるとの判断に続き、ニュートラル補正方向をプラス方向とし、増圧特性から中央特性へ補正するニュートラルヒス補正量を算出し、ステップS405へ進む。
ステップS404では、ステップS402での電流勾配負であるとの判断に続き、ニュートラル補正方向をマイナス方向とし、減圧特性から中央特性へ補正するニュートラルヒス補正量を算出し、ステップS405へ進む。
つまり、ステップS403とステップS404では、図5に示すフルヒステリシス特性による基準マップのうち、油圧上げ側特性(増圧特性)と油圧下げ側特性(減圧特性)の中央特性を目標特性とし、この目標特性に対するヒス油圧補正量を演算する。
ステップS405では、ステップS403またはステップS404でのニュートラルヒス補正量の算出に続き、指示電流をフルループ範囲内の途中位置で折り返すマイナーループであるか否かを判断する。YES(マイナーループ)の場合はステップS406へ進み、NO(フルループ)の場合はステップS416へ進む。
ステップS406では、ステップS405でのマイナーループであるとの判断に続き、図4に示すフローチャートにしたがってマイナーループのヒス油圧補正量の演算を行い、ステップS407へ進む。
ここで、マイナーループのヒス油圧補正量の演算は、マイナーループに入ると、折り返し点があらわれる毎に番号(No1〜No20)をふり、記憶されている折り返し点から折り返し点までの縮小マップの各ループについてそれぞれ独立に行う。
ステップS407では、ステップS406でのマイナーループのヒス油圧補正量の演算に続き、奇数番目同士のマイナーループヒス補正量を合算して奇数番目の総ヒス油圧補正量とし、ステップS407へ進む。
ステップS408では、ステップS407での奇数番目の総ヒス油圧補正量の算出に続き、最初の折り返し点が「Fall」であるか否かを判断する。YES(最初の折り返し点がFall)の場合はステップS409へ進み、NO(最初の折り返し点がRise)の場合はステップS410へ進む。
ステップS409では、ステップS408での最初の折り返し点がFallであるとの判断に続き、マイナーループにおける奇数番目の総ヒス油圧補正量をマイナス方向とし、ステップS411へ進む。
ステップS410では、ステップS408での最初の折り返し点がRiseであるとの判断に続き、マイナーループにおける奇数番目の総ヒス油圧補正量をプラス方向とし、ステップS411へ進む。
ステップS411では、ステップS409またはステップS410での奇数番目の総ヒス油圧補正量の符号づけ演算に続き、偶数番目同士のマイナーループヒス補正量を合算して偶数番目の総ヒス油圧補正量とし、ステップS412へ進む。
ステップS412では、ステップS411での偶数番目の総ヒス油圧補正量の算出に続き、最初の折り返し点が「Fall」であるか否かを判断する。YES(最初の折り返し点がFall)の場合はステップS413へ進み、NO(最初の折り返し点がRise)の場合はステップS414へ進む。
ステップS413では、ステップS412での最初の折り返し点がFallであるとの判断に続き、マイナーループにおける偶数番目の総ヒス油圧補正量をプラス方向とし、ステップS415へ進む。
ステップS414では、ステップS412での最初の折り返し点がRiseであるとの判断に続き、マイナーループにおける偶数番目の総ヒス油圧補正量をマイナス方向とし、ステップS415へ進む。
ステップS415では、ステップS413またはステップS414での偶数番目の総ヒス油圧補正量の符号づけ演算に続き、奇数番目の総ヒス油圧補正量と偶数番目の総ヒス油圧補正量を合算し、マイナーループの総ヒス油圧補正量とし、ステップS416へ進む。
ステップS416では、ステップS405でのフルループであるとの判断、あるいは、ステップS415でのマイナーループの総ヒス油圧補正量の算出に続き、マイナーループの総ヒス油圧補正量と、フルループのニュートラルヒス補正量を合算し、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量を算出し、リターンへ進む。
図4は、図3のヒス油圧補正量演算処理中に行われるマイナーループのヒス油圧補正量演算処理の構成と流れを示すフローチャートである。以下、図4の各ステップについて説明する。
ステップS420では、マイナーループに入って移動する指示電流自身の折り返し点電流記憶値があるか否かを判断する。YES(折り返し点電流記憶値有り)の場合はステップS422へ進み、NO(折り返し点電流記憶値無し)の場合はステップS421へ進む。
ステップS421では、ステップS420での折り返し点電流記憶値無しとの判断に続き、マイナーループのヒス油圧補正量をゼロとする。
ステップS422では、ステップS420での折り返し点電流記憶値有りとの判断に続き、対となる折り返し点電流記憶値があるか否かを判断する。YES(対となる折り返し点電流記憶値有り)の場合はステップS424へ進み、NO(対となる折り返し点電流記憶値無し)の場合はステップS423へ進む。
ステップS423では、ステップS422での対となる折り返し点電流記憶値無しとの判断に続き、マイナーループで移動する指示電流自身の折り返し方向が「Fall」であるか否かを判断する。YES(折り返し方向がFall)の場合はステップS425へ進み、NO(折り返し方向がRise)の場合はステップS426へ進む。
ステップS424では、ステップS422での対となる折り返し点電流記憶値有りとの判断に続き、折り返し点電流記憶値を対とする折り返し点の電流値として選択し、ステップS427へ進む。
ステップS425では、ステップS423での折り返し方向がFallであるとの判断に続き、ヒス補正電流範囲下限値を対とする折り返し点の電流値として選択し、ステップS427へ進む。
ステップS426では、ステップS423での折り返し方向がRiseであるとの判断に続き、ヒス補正電流範囲上限値を対とする折り返し点の電流値として選択し、ステップS427へ進む。
ステップS427では、ステップS424またはステップS425またはステップS426での対となる折り返し点電流値の選択に続き、マイナーループで移動する指示電流自身の折り返し点電流記憶値と、対となる折り返し点電流記憶値と、からマイナーループの電流幅を算出し、ステップS428へ進む。
ステップS428では、ステップS427でのマイナーループの電流幅算出に続き、マイナーループの電流幅における電流進行度を算出し、ステップS429へ進む。
ステップS429では、ステップS428での電流進行度の算出に続き、基準マップの最大電流幅に対するマイナーループの電流幅の電流比率を算出し、ステップS430へ進む。
ステップS430では、ステップS429でのマイナーループの電流比率算出に続き、マイナーループの電流比率に基づき、基準マップを電流比率の大きさにより相似形縮小した縮小マップを作成し、該縮小マップと、ステップS428での電流進行度を用い、マイナーループにおけるヒス油圧補正量を算出する。
図6は、図3のヒス油圧補正量演算処理と同時進行にて実行される折り返し点メモリのセット/リセット処理の構成と流れを示すフローチャートである(折り返し点記憶制御部)。以下、図6の各ステップについて説明する。
ステップS440では、指示電流の電流勾配を判定し、ステップS441へ進む。
ステップS441では、ステップS440での電流勾配判定に続き、電流勾配が正→負に切り替わったか否かを判断する。YES(電流勾配が正→負)の場合はステップS442へ進み、NO(電流勾配が正→負以外)の場合はステップS443へ進む。
ステップS442では、ステップS441での電流勾配が正→負に切り替わったとの判断に続き、「Fall」と判定し、ステップS445へ進む。
ステップS443では、ステップS441での電流勾配が正→負以外であるとの判断に続き、電流勾配が負→正に切り替わったか否かを判断する。YES(電流勾配が負→正)の場合はステップS444へ進み、NO(電流勾配が負→正以外)の場合はステップS452へ進む。
ステップS444では、ステップS443での電流勾配が負→正に切り替わったとの判断に続き、「Rise」と判定し、ステップS445へ進む。
ステップS445では、ステップ442での「Fall」判定、あるいは、ステップS444での「Rise」判定、あるいは、ステップS448での追加記憶禁止電流範囲の演算に続き、折り返し判定時の電流値が追加記憶禁止電流範囲外(=追加記憶可能範囲)であるか否かを判断する。YES(追加記憶禁止電流範囲外)の場合はステップS446へ進み、NO(追加記憶禁止電流範囲内)の場合はステップS449へ進む。
ステップS446では、ステップS445での追加記憶禁止電流範囲外であるとの判断に続き、電流折り返し点の「電流値」と「折り返し方向」を記憶するセット指示を出し、ステップS447へ進む。
ステップS447では、ステップS446の電流折り返し点のセット指示、あるいは、ステップS451,S453,S458の電流折り返し点のリセット指示に続き、セット指示の場合は電流折り返し点の「電流値」と「折り返し方向」をメモリに格納し、禁止指示の場合は情報記憶を禁止し、リセット指示の場合は記憶している情報を消去し、ステップS448へ進む。
ステップS448では、ステップS447でのメモリ格納に続き、図7に示すフローチャートにしたがって、追加記憶禁止電流範囲を演算し、ステップS445へ戻る。
ステップS449では、ステップS445での禁止電流範囲内であるとの判断に続き、Fall折り返し点の追加記憶禁止電流範囲での折り返しか否かを判断する。YES(Fall禁止電流範囲での折り返し)の場合はステップS451へ進み、NO(Fall禁止電流範囲以外での折り返し)の場合はステップS450へ進む。
ステップS450では、ステップS449でのFall禁止電流範囲以外での折り返しであるとの判断に続き、Rise折り返し点の追加記憶禁止電流範囲での折り返しか否かを判断する。YES(Rise禁止電流範囲での折り返し)の場合はステップS451へ進み、NO(Rise禁止電流範囲以外での折り返し)の場合はステップS452へ進む。
ステップS451では、ステップS449でのFall禁止電流範囲での折り返し判断、あるいは、ステップS450でのRise禁止電流範囲での折り返し判断に続き、折り返し点の情報記憶を禁止するメモリ禁止指示を出し、ステップS447へ進む。
ステップS452では、ステップS443での電流が折り返していないとの判断、あるいは、ステップS450でのRise禁止電流範囲以外での折り返しとの判断に続き、現在の電流値がヒス補正電流範囲外、つまり、現在の電流値が基準マップのフルループに沿って最大電流値(800mA)より少し手前の電流値(例えば、795mA)、または、マイナーループからフルループに復帰して最小電流値より少し手前の電流値(例えば、5mA)に到達したか否かを判断する。YES(ヒス補正電流範囲外)の場合はステップS453へ進み、NO(ヒス補正電流範囲内)の場合はステップS454へ進む。
ステップS453では、ステップS452での現在の電流値がヒス補正電流範囲外であるとの判断に続き、記憶している全てのメモリに記憶されている情報を消去するリセット指示を出し、ステップS447へ進む。
ステップS454では、ステップS452での現在の電流値がヒス補正電流範囲内であるとの判断に続き、電流記憶値があるか否かを判断する。YES(電流記憶値有り)の場合はステップS455へ進み、NO(電流記憶値無し)の場合はステップS440へ戻る。
ステップS455では、ステップS454での電流記憶値有りとの判断に続き、Fall折り返しによる電流記憶値か否かを判断する。YES(Fall折り返し電流記憶値)の場合はステップS456へ進み、NO(Rise折り返し電流記憶値)の場合はステップS457へ進む。
ステップS456では、ステップS455でのFall折り返し電流記憶値であるとの判断に続き、現在の電流値が電流記憶値より大きいか否かを判断する。YES(現在の電流値>電流記憶値)の場合はステップS458へ進み、NO(現在の電流値≦電流記憶値)の場合はステップS440へ戻る。
ステップS457では、ステップS455でのRise折り返し電流記憶値であるとの判断に続き、現在の電流値が電流記憶値より小さいか否かを判断する。YES(現在の電流値<電流記憶値)の場合はステップS458へ進み、NO(現在の電流値≧電流記憶値)の場合はステップS440へ戻る。
ステップS458では、ステップS456でのFall時の現在の電流値>電流記憶値であるとの判断、あるいは、ステップS457でのRise時の現在の電流値<電流記憶値であるとの判断に続き、過去の折り返し点へ戻ると共に過去の折り返し点を過ぎてフルループ方向へ移動している(マイナーループを抜けた)との判断に基づき、記憶している過去の折り返し点メモリとその対メモリへ記憶されている情報を消去するリセット指示を出し、ステップS447へ進む。
図7は、図6の折り返し点メモリのセット/リセット処理中に行われる追加記憶禁止電流範囲演算処理の構成と流れを示すフローチャートである。以下、図7の各ステップについて説明する。
ステップS460では、最新のFall電流記憶値があるか否かを判断する。YES(最新のFall電流記憶値有り)の場合はステップS461へ進み、NO(最新のFall電流記憶値無し)の場合はステップS462へ進む。
ステップS461では、ステップS460での最新のFall電流記憶値有りとの判断に続き、電流勾配が正→負である折り返し点電流Ifallを、最新のFall電流記憶値とし、ステップS463へ進む。
ステップS462では、ステップS460での最新のFall電流記憶値無しとの判断に続き、電流勾配が正→負である折り返し点電流Ifallを、ヒス補正電流範囲上限値とし、ステップS463へ進む。
ステップS463では、ステップS461またはステップS462でのIfallの決定に続き、最新のRise電流記憶値があるか否かを判断する。YES(最新のRise電流記憶値有り)の場合はステップS464へ進み、NO(最新のRise電流記憶値無し)の場合はステップS465へ進む。
ステップS464では、ステップS463での最新のRise電流記憶値有りとの判断に続き、電流勾配が負→正である折り返し点電流Iriseを、最新のRise電流記憶値とし、ステップS466へ進む。
ステップS465では、ステップS463での最新のRise電流記憶値無しとの判断に続き、電流勾配が負→正である折り返し点電流Iriseを、ヒス補正電流範囲下限値とし、ステップS466へ進む。
ステップS466では、ステップS464またはステップS465でのIriseの決定に続き、最新の電流記憶値(Ifall、Irise)から、残りの電流幅(=Ifall−Irise)を演算し、ステップS467へ進む。
ステップS467では、ステップS466での残りの電流幅の演算に続き、追加記憶禁止電流範囲を、
追加記憶禁止電流範囲=(Ifall−Irise)÷(残りメモリ数+1)
の式により演算する。
但し、演算結果が「5」より大きい場合は、演算結果を追加記憶禁止電流範囲とし、演算結果が「5」以下の場合は、「5」を追加記憶禁止電流範囲とし、最小限の追加記憶禁止電流範囲を与えるようにしている。
次に、作用を説明する。
まず、「油圧制御用電磁弁の課題」の説明を行う。続いて、実施例1の油圧制御装置における作用を、「ヒス油圧の発生原則とロジックの対応」、「クラッチ圧補正制御作用」、「ヒス油圧補正量演算作用」、「折り返し点記憶制御作用」に分けて説明する。
[油圧制御用電磁弁の課題]
まず、電磁弁の場合、実電流に対する目標(狙い)の油圧特性は、実電流が上昇しても下降しても同じ1つの特性線上を推移する特性である。しかし、電磁弁は、ソレノイドにて残留電磁力が発生し、釣り合い点が変わることを原因とし、実電流と実圧(指令圧)の変化特性にヒステリシスが発生する。つまり、実電流が上昇するときは、図5の油圧上げ側特性に示すように、実電流の上昇に対し実圧が狙いの油圧より低いままで推移し、実電流が下降するときは、図5の油圧下げ側特性に示すように、実電流の下降に対し実圧が狙いの油圧より高いままで推移する。このため、目標油圧と目標電流値との間には、ヒスずれ量を持つことになり、油圧の上げ側では、実電流値を上げないことには目標(狙い)の油圧を得ることができないし、逆に、油圧の下げ側では、実電流値を下げないことには目標(狙い)の油圧を得ることができない。
そして、前記ヒスずれ量であるヒステリシス量は、電流指令が増加方向から減少方向に折り返す折り返し点の指令電流値が低いときにはヒステリシス量が小さく、折り返し点の指令電流値が高いときにはヒステリシス量が大きくなる。すなわち、折り返し位置や使用油圧領域によってヒステリシス量が異なる特性を示す。
これに対し、例えば、特開2003−294126号公報に記載されているように、出力圧が最大となるまで電流値を増大させ、その後、電流値を減少させたときの、電流値毎の出力圧の実測値から求められた実測マップに基づいて算出された電流平均値を使って指示電流のヒステリシス補正を行うものを比較例とする。この比較例において、油圧が最大圧になる前の途中位置において電磁弁への指示電流が折り返された場合、ヒス油圧補正量に、折り返し位置や使用油圧領域によってヒステリシス量が異なる特性によるズレ分が含まれることになる。この結果、指示電流と出力圧の関係を高精度に得ることができず、制御精度の低下を招く。
さらに、指示電流の折り返しが何回も続くような油圧制御を行うと、折り返し回数に応じてヒス油圧補正量のズレ分が累積されていき、正しいヒス油圧補正量から次第に乖離してゆくというように、ヒス油圧補正量の精度低下を招く。例えば、摩擦締結要素をスリップ締結し、スリップ締結状態を保ったままで摩擦締結要素を経過して伝達するトルクを、ドライバーのアクセル操作に応じた要求トルクとなるように増減制御する場合には、指示電流の折り返しが何回も続くような油圧制御を行うことになり、折り返し回数に応じてヒス油圧補正量のズレ分が累積されていく。
[ヒス油圧の発生原則とロジックの対応]
油圧制御用電磁弁の課題に対し、本発明者は、先ず、どのような原則にしたがってヒス油圧が発生するのかを究明したところ、下記のヒス油圧の発生原則を知見した。
1.途中折り返し点がフルループの内側にマイナーループを作る形で続き、そのループから離脱する場合、図8の○印の折り返し点A,Bに示すように、折り返し点を必ず経由する。
2.フルループによる静特性から折り返してマイナーループを形成した後、最初の折り返し点Aから先の特性は、図8の太点線特性Cに示すように、フルループによる静特性に沿う。
3.マイナーループのヒステリシス特性は、図9に示すように、フルループのヒステリシス特性を電流比率で縮小した相似形になる。
そして、上記知見したヒス油圧の発生原則に基づいて、ヒス油圧補正のロジックを下記のように決めた。
1.フルヒステリシス特性をヒス補正基準マップとして持つ。電流比率に応じてマップを縮小して指示圧を補正する。メモリした折り返し点から縮小マップを作る。内側にマイナーループが続いている場合は、複数のマップを作り、複数のマップの合計でヒス油圧補正量を決める。
2.図10に示すように、フルヒステリシス特性の中央特性を狙いとする目標特性とし、例えば、最初の折り返し点を通過し、静特性に戻った場合には、片側ヒス分(=フルヒス分/2)のみ補正する。
3.原則として、折り返し点の電流をメモリに記憶する。そして、折り返し点が続いた場合は、複数の折り返し点メモリからヒス油圧補正量を演算する。
しかしながら、ロジック3の折り返し点メモリについては、用意できるメモリ数が有限であり、無数に折り返し点メモリを増やすことができない。そこで、メモリ数を抑制する対策として、下記の対策をロジックに含めるようにした。
対策1:マイナーループからループ外へ出た場合、内側のマイナーループの折り返し点メモリは不要である。このため、上下のメモリ両方とも消去する。
対策2:マイナーループ内にさらにループを作る形で、既に記憶した折り返し点メモリ付近で新たに折り返した場合、メモリを禁止する。
対策3:マイナーループからフルループに戻って電流値がヒス補正電流範囲外となった場合、全てのマイナーループの折り返し点メモリは不要である。このため、全ての折り返し点メモリを消去する。
そして、対策2を実行する場合、追加記憶禁止電流範囲を設定する。この範囲は、予め用意したメモリ数のうち、残ったメモリ数をヒス補正上下限電流範囲で割った数値で決まる。この数値を所定の追加記憶禁止電流範囲とし、折り返し点メモリから所定範囲内の電流を記憶しない。
[クラッチ圧補正制御作用]
実施例1では、クラッチ圧指令値に、SOL経時劣化補正量とヒス油圧補正量とPS学習量を足し合わせてクラッチ指示圧とするクラッチ圧補正手法を採用した。以下、図2に基づいてクラッチ圧補正制御作用を説明する。
クラッチ圧補正制御処理は、図2に示す制御ブロック図において、ブロックB44→ブロックB45→ブロックB46→ブロックB47→ブロックB48→ブロックB49へと進むことで行われる。
すなわち、ブロックB44では、クラッチ圧指令値(実現したい油圧)に対し、ブロックB41でのSOL経時劣化補正量と、ブロックB42でのヒス油圧補正量と、ブロックB43でのPS学習量が加算され、クラッチ圧指令値を補正したクラッチ指示圧が算出される。次のブロックB45では、ブロックB44からクラッチ指示圧を入力し、指示圧変換マップ等を用いて、クラッチ指示圧がSOL指示圧に変換される。次のブロックB46は、ブロックB45からSOL指示圧を入力し、油圧温度補正処理を実行することで、温度補正量が出力される。次のブロックB47では、ブロックB45からのSOL指示圧と、ブロックB46からの温度補正量が加算され、補正後Sol指示圧が算出される。次のブロックB48では、ブロックB47から補正後Sol指示圧を入力し、PI電流変換マップ等を用いて、補正後Sol指示圧が指示電流値に変換される。次のブロックB49では、ブロックB48からの指示電流値が、ソレノイド駆動回路により実電流(ソレノイド電流ISOL)に変換される。
そして、ブロックB49からの実電流(ソレノイド電流ISOL)は、リニアソレノイドバルブ2のソレノイドコイル21に印加される。このとき、ブロックB50において、ブロックB49からの実電流がモニターされ、ブロックB48からの指示電流値に必要なフィードバック補正が加えられる。
上記クラッチ圧補正制御において、SOL経時劣化補正量を算出するブロックB41において、学習補正量を、固体バラツキを原因とする初期学習量と、制御機構系の事後的劣化を原因とする経時劣化量に分け、PS学習域補正量とPS初期学習量の差にあらわれる経時劣化進行度と指示電流値に基づいてSOL経時劣化補正量が求められる。
したがって、制御機構系に発生する事後的経時劣化の影響を解消することができる。
また、ヒス油圧補正量を算出するブロックB42において、フルループを描くフルヒステリシス特性を基準マップとして持ち、指示電流をフルループ範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、基準マップを折り返し位置に応じて縮小した縮小マップを過去から現時点までのマイナーループ毎に複数作成する。そして、同一の指示電流位置にて複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、最終のヒス油圧補正量が求められる。
したがって、リニアソレノイドバルブ2へのソレノイド電流ISOLの折り返し位置や折り返し回数に対応してヒステリシス誤差を解消するヒス補正を行うことができる。
さらに、AT油温に対応するPS学習量を算出するブロックB43において、検出されるAT油温域により分けてPS学習量を記憶しておき、検出されるAT油温を反映した設定油温域での学習域SOL経時劣化量が算出されたら、PS学習量と学習域SOL経時劣化量の差によりPS学習量が求められる。
したがって、AT油温の変化(作動油の粘性変化)によるずれ分を解消する補正を行うことができる。
[ヒス油圧補正量演算作用]
実施例1では、上記ヒス油圧の発生原則の3に記載したように、マイナーループのヒステリシス特性は、フルループのヒステリシス特性を電流比率で縮小した相似形になる点に着目し、これを活用してヒス油圧補正量を推定演算する手法を採用した。以下、図3及び図4の示すフローチャートと、図12及び図13に示すタイムチャートに基づいてヒス油圧補正量演算作用を説明する。
ヒス油圧補正量演算作用を説明するにあたり、図12及び図13の上部に示すように、指示電流が、点S(xs,ys)から増圧特性に沿って移動し、折り返し点1(x1,y1)からマイナーループに入る。そして、マイナーループにおいて、折り返し点1(x1,y1)→折り返し点2(x2,y2)→折り返し点3(x3,y3)→折り返し点4(x4,y4)へとループを描いて移動する。そして、折り返し点4(x4,y4)から折り返し点3(x3,y3)を経由し、フルループ上の折り返し点1(x1,y1)へと戻り、その後、フルループに沿って上限値の点E(xe,ye)まで移動する例に基づき説明する。
(1) 点S(xs,ys)→折り返し点1(x1,y1)
この場合、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この点S(xs,ys)→折り返し点1(x1,y1)の領域では、フルヒステリシス特性の増圧特性と等しくなるため、マイナーループのヒス油圧補正量がゼロである。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、フルループのニュートラルヒス補正量により算出される。
(2) 折り返し点1(x1,y1)→折り返し点2(x2,y2)
先ず、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405へと進み、フルループのニュートラルヒス補正量が算出される。
そして、ステップS405からマイナーループの補正量演算No1を実行するステップS406-1へと進む。ステップS406-1では、折り返し点1(x1,y1)に達した時点で折り返し点1の電流が記憶されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS420→ステップS422→ステップS423→ステップS425→ステップS427→ステップS428→ステップS429→ステップS430へと進む。ステップS430では、図12(a)に示すように、フルループの基準マップを、折り返し点1(x1,y1)から点S(xs,ys)に戻るように縮小させた縮小マップと、電流進行度に基づき、マイナーループにおけるヒス補正量が算出される。
そして、図3のフローチャートにおいて、ステップS406-1からステップS407→ステップS408→ステップS409→ステップS411→ステップS412→ステップS413→ステップS415→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この折り返し点1(x1,y1)→折り返し点2(x2,y2)の領域では、マイナーループのヒス油圧補正量が、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量となる。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、同じ電流進行度の位置におけるフルループのニュートラルヒス補正量と、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量の合算により算出される。
(3) 折り返し点2(x2,y2)→折り返し点3(x3,y3)
先ず、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405へと進み、フルループのニュートラルヒス補正量が算出される。
そして、ステップS405からマイナーループの補正量演算No1を実行するステップS406-1と、マイナーループの補正量演算No2を実行するステップS406-2へと進む。ステップS406-2では、折り返し点2(x2,y2)に達した時点で折り返し点2の電流が記憶されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS420→ステップS422→ステップS424→ステップS427→ステップS428→ステップS429→ステップS430へと進む。ステップS430では、図12(b)に示すように、折り返し点2(x2,y2)の対を折り返し点1(x1,y1)とし、フルループの基準マップを、折り返し点2(x2,y2)から折り返し点1(x1,y1)に戻るように縮小させた縮小マップと、電流進行度に基づき、マイナーループにおけるヒス補正量が算出される。
そして、図3のフローチャートにおいて、ステップS406-1,ステップS406-2から、ステップS407→ステップS408→ステップS409→ステップS411→ステップS412→ステップS413→ステップS415→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この折り返し点2(x2,y2)→折り返し点3(x3,y3)の領域では、マイナーループのヒス油圧補正量が、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量(マイナス方向)と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量(プラス方向)となる。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、同じ電流進行度の位置におけるフルループのニュートラルヒス補正量と、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、の合算により算出される。
(4) 折り返し点3(x3,y3)→折り返し点4(x4,y4)
先ず、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405へと進み、フルループのニュートラルヒス補正量が算出される。
そして、ステップS405からマイナーループの補正量演算No1を実行するステップS406-1と、マイナーループの補正量演算No2を実行するステップS406-2と、マイナーループの補正量演算No3を実行するステップS406-3へと進む。ステップS406-3では、折り返し点3(x3,y3)に達した時点で折り返し点3の電流が記憶されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS420→ステップS422→ステップS424→ステップS427→ステップS428→ステップS429→ステップS430へと進む。ステップS430では、図12(c)に示すように、折り返し点3(x3,y3)の対を折り返し点2(x2,y2)とし、フルループの基準マップを、折り返し点3(x3,y3)から折り返し点2(x2,y2)に戻るように縮小させた縮小マップと、電流進行度に基づき、マイナーループにおけるヒス補正量が算出される。
そして、図3のフローチャートにおいて、ステップS406-1,ステップS406-2,ステップS406-3から、ステップS407→ステップS408→ステップS409→ステップS411→ステップS412→ステップS413→ステップS415→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この折り返し点3(x3,y3)→折り返し点4(x4,y4)の領域では、マイナーループのヒス油圧補正量が、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量(マイナス方向)と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量(プラス方向)と、3番目のマイナーループにおけるヒス補正量(マイナス方向)となる。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、同じ電流進行度の位置におけるフルループのニュートラルヒス補正量と、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、3番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、の合算により算出される。
(5) 折り返し点4(x4,y4)→折り返し点3(x3,y3)
先ず、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405へと進み、フルループのニュートラルヒス補正量が算出される。
そして、ステップS405からマイナーループの補正量演算No1を実行するステップS406-1と、マイナーループの補正量演算No2を実行するステップS406-2と、マイナーループの補正量演算No3を実行するステップS406-3と、マイナーループの補正量演算No3を実行するステップS406-4へと進む。ステップS406-4では、折り返し点4(x4,y4)に達した時点で折り返し点4の電流が記憶されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS420→ステップS422→ステップS424→ステップS427→ステップS428→ステップS429→ステップS430へと進む。ステップS430では、図13(d)に示すように、折り返し点4(x4,y4)の対を折り返し点3(x3,y3)とし、フルループの基準マップを、折り返し点4(x4,y4)から折り返し点3(x3,y3)に戻るように縮小させた縮小マップと、電流進行度に基づき、マイナーループにおけるヒス補正量が算出される。
そして、図3のフローチャートにおいて、ステップS406-1,ステップS406-2,ステップS406-3,ステップS406-4から、ステップS407→ステップS408→ステップS409→ステップS411→ステップS412→ステップS413→ステップS415→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この折り返し点4(x4,y4)→折り返し点3(x3,y3)の領域では、マイナーループのヒス油圧補正量が、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量(マイナス方向)と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量(プラス方向)と、3番目のマイナーループにおけるヒス補正量(マイナス方向)と、4番目のマイナーループにおけるヒス補正量(プラス方向)となる。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、同じ電流進行度の位置におけるフルループのニュートラルヒス補正量と、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、3番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、4番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、の合算により算出される。
なお、折り返し点3(x3,y3)に戻ってフルループ方向へ移動する(マイナーループを抜ける)と、折り返し点3(x3,y3)と折り返し点4(x4,y4)のメモリは消去され、この折り返し点3,4の消去により、図13(e)に示すように、折り返し点3,4を用いた縮小マップも消える。
(6) 折り返し点3(x3,y3)→折り返し点1(x1,y1)
先ず、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405へと進み、フルループのニュートラルヒス補正量が算出される。
そして、折り返し点3,4の消去により、折り返し点のメモリは折り返し点1,2のみとなり、上記(3)と同じ状態になる。よって、ステップS405からマイナーループの補正量演算No1を実行するステップS406-1と、マイナーループの補正量演算No2を実行するステップS406-2へと進む。ステップS406-2では、図4のフローチャートにおいて、ステップS420→ステップS422→ステップS424→ステップS427→ステップS428→ステップS429→ステップS430へと進む。ステップS430では、図13(e)に示すように、折り返し点2(x2,y2)の対を折り返し点1(x1,y1)とし、フルループの基準マップを、折り返し点2(x2,y2)から折り返し点1(x1,y1)に戻るように縮小させた縮小マップと、電流進行度に基づき、マイナーループにおけるヒス補正量が算出される。
そして、図3のフローチャートにおいて、ステップS406-1,ステップS406-2から、ステップS407→ステップS408→ステップS409→ステップS411→ステップS412→ステップS413→ステップS415→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この折り返し点3(x3,y3)→折り返し点1(x1,y1)の領域では、マイナーループのヒス油圧補正量が、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量(マイナス方向)と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量(プラス方向)となる。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、同じ電流進行度の位置におけるフルループのニュートラルヒス補正量と、1番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、2番目のマイナーループにおけるヒス補正量と、の合算により算出される。
なお、折り返し点1を越えると、折り返し点1(x1,y1)と折り返し点2(x2,y2)のメモリは消去され、この折り返し点1,2の消去により、折り返し点1,2,3,4を用いた全ての縮小マップが消える。
(7) 折り返し点1(x1,y1)→点E(xe,ye)
この場合、図3のフローチャートにおいて、ステップS400→ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS405→ステップS416へと進む流れが繰り返される。
この折り返し点1(x1,y1)→点E(xe,ye)の領域では、上記(1)の場合と同様に、フルヒステリシス特性の増圧特性と等しくなるため、マイナーループのヒス油圧補正量がゼロである。
したがって、ステップS416では、ソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が、フルループのニュートラルヒス補正量により算出される。
なお、点E(xe,ye)から減圧方向に駆動電流の低下させる途中において、マイナーループが続けて形成される場合も、上記と同様にソレノイド圧PSOLの最終的なヒス油圧補正量が算出される。
以上説明したように、実施例1では、マイナーループが続いているとき、基準マップを折り返し点に応じて縮小した縮小マップを複数作成し、同一の指示電流位置にて複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、最終のヒス油圧補正量を演算する構成を採用した。
すなわち、マイナーループのとき、折り返し点に応じて縮小した縮小マップによりヒス油圧補正量を得るようにしている。したがって、リニアソレノイドバルブ2への指示電流の折り返し位置(使用油圧領域)によりヒステリシス量が異なるというヒステリシス特性に対応し、ヒステリシス誤差が解消される。そして、マイナーループが続いているとき、同一の指示電流位置にて、複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、最終のヒス油圧補正量を得るようにしている。したがって、マイナーループが続いているとき、折り返し回数の増加に応じてヒス油圧補正量のズレ分が累積されることがなく、ヒス油圧補正量の高い演算精度が確保される。
実施例1では、指示電流を最小値から最大値まで変化させたときの増圧特性と、指示電流を最大値から最小値まで変化させたときの減圧特性と、からなる油圧変化特性に対するヒステリシスを表すフルヒステリシス特性を基準マップとして持つ(図5)。そして、マイナーループのとき、今回の折り返し点から次の折り返し点までの折り返し指示電流幅を決め、最大電流幅に対する折り返し指示電流幅の比である電流比率に応じて基準マップを縮小し、縮小マップを作成する(図9)。
すなわち、マイナーループのヒステリシス特性は、フルループのヒステリシス特性を電流比率で縮小した相似形になるというヒス油圧の発生原則にしたがって、マイナーループの縮小マップが精度良く作成されることになる。
したがって、基準マップを一つ記憶設定しておくだけでメモリ負荷を小さく抑えながら、精度良いマイナーループでのヒス油圧補正量を取得することができる。
実施例1では、フルヒステリシス特性による基準マップのうち、油圧上げ側特性と油圧下げ側特性の中央特性を目標特性とし、目標特性に対するヒス油圧補正量を演算する構成を採用した。
すなわち、指示電流が増圧特性で上がってゆくときのヒス油圧補正量と、指示電流が減圧特性で下がってゆくときのヒス油圧補正量と、が何れも片側ヒス分だけとなる。
したがって、増圧特性あるいは減圧特性からマイナーループを開始しても、プラス/マイナスの符号を変えるだけでマイナーループのヒス油圧補正量が得られるというように、狙いとする目標特性に対するヒス油圧補正量の演算処理を簡単にすることができる。
[折り返し点記憶制御作用]
実施例1では、折り返し点メモリの増加を抑制し、少ないメモリ数でマイナーループが続く場合に対応できるようにするため、次の三つの手法を採用した。第一に、マイナーループ内にさらにループを作る形で、既に記憶した折り返し点メモリ付近で新たに折り返した場合、メモリしない(メモリ禁止)。第二に、上記発生原則1に基づき、マイナーループからループ外へ出た場合、マイナーループの折り返し点メモリは不要であるため、上下のメモリ両方とも消去する(自身のメモリ+対メモリのリセット)。第三に、上記発生原則2に基づき、フルループの折り返し点に戻った後、フルループに沿ってヒス補正電流範囲外まで移動したら全ての折り返し点メモリを消去する(オールメモリリセット)。以下、折り返し点のメモリ作用、自身のメモリ+対メモリのリセット作用、オールメモリリセット作用、メモリ禁止作用を説明する。
折り返し点記憶制御作用を説明するにあたり、図12及び図13の上部に示すように、指示電流が、点S(xs,ys)から増圧特性に沿って移動し、折り返し点1(x1,y1)からマイナーループに入る。そして、マイナーループにおいて、折り返し点1(x1,y1)→折り返し点2(x2,y2)→折り返し点3(x3,y3)→折り返し点4(x4,y4)へとループを描いて移動する。そして、折り返し点4(x4,y4)から折り返し点3(x3,y3)を経由し、フルループ上の折り返し点1(x1,y1)へと戻り、その後、フルループに沿って上限値の点E(xe,ye)まで移動する例に基づき説明する。
(1) 折り返し点のメモリ作用
点S(xs,ys)から増圧特性に沿って移動し、折り返し点1(x1,y1)からマイナーループに入ると、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS442→ステップS445→ステップS446→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、折り返し点1(x1,y1)の電流値と折り返し方向の情報を記憶し、ステップS445→ステップS446→ステップS447→ステップS448へと進む流れが繰り返される。
そして、折り返し点1(x1,y1)から折り返し点2(x2,y2)に移動すると、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS443→ステップS444→ステップS445→ステップS446→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、折り返し点2(x2,y2)の電流値と折り返し方向の情報を記憶し、ステップS445→ステップS446→ステップS447→ステップS448へと進む流れが繰り返される。
そして、折り返し点2(x2,y2)から折り返し点3(x3,y3)に移動すると、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS442→ステップS445→ステップS446→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、折り返し点3(x3,y3)の電流値と折り返し方向の情報を記憶し、ステップS445→ステップS446→ステップS447→ステップS448へと進む流れが繰り返される。
そして、折り返し点3(x3,y3)から折り返し点4(x4,y4)に移動すると、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS443→ステップS444→ステップS445→ステップS446→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、折り返し点4(x4,y4)の電流値と折り返し方向の情報を記憶し、ステップS445→ステップS446→ステップS447→ステップS448へと進む流れが繰り返される。
すなわち、マイナーループの折り返し点1(x1,y1)、折り返し点2(x2,y2)、折り返し点3(x3,y3)、折り返し点4(x4,y4)のように、折り返し判定時の電流値が追加記憶禁止電流範囲外の場合には、各折り返し点1,2,3,4の電流値と折り返し方向の情報が記憶される。そして、この折り返し点情報を記憶するとき、ステップS448では、図7のフローチャートにしたがって、追加記憶禁止電流範囲が決定される。この追加記憶禁止電流範囲は、残りの電流幅と残メモリ数により演算される。例えば、全メモリ数を20個とした場合、折り返し点2(x2,y2)のメモリ格納時には、残りの電流幅が折り返し点1と折り返し点2の電流幅とされ、残メモリ数が18個(折り返し点1と折り返し点2の2つの折り返し点情報が2つのメモリに既に格納)とされる。
(2) 自身のメモリ+対メモリのリセット作用
折り返し点4(x4,y4)から折り返し点3(x3,y3)に戻ってマイナーループを抜けると、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS443→ステップS452→ステップS454→ステップS455→ステップS456→ステップS458→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、既に記憶している折り返し点3(x3,y3)と折り返し点4(x4,y4)の電流値と折り返し方向の情報の記憶が消去される。
すなわち、折り返し点4から折り返し点3に戻ってマイナーループを抜けたことで、ヒス油圧の発生原則1にしたがって、折り返し点1,2によるマイナーループの内側に形成される折り返し点3,4によるマイナーループから離脱し、折り返し点3,4の内側にさらにマイナーループを形成するようなことがない。言い換えると、マイナーループからの離脱により、これから先、折り返し点3,4の折り返し情報を用いることがないとして、折り返し点3,4の記憶が消去される。
(3) オールメモリリセット作用
折り返し点3(x3,y3)から折り返し点1(x1,y1)に戻り、フルループ上を点E(xe,ye)に向かって移動し、現在の電流値がヒス補正電流範囲外になると、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS443→ステップS452→ステップS453→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、記憶されている折り返し点の電流値と折り返し方向の情報の記憶が消去される。
すなわち、折り返し点3からフルループ上の折り返し点1に戻ると、ヒス油圧の発生原則2にしたがって、静特性(増圧特性)に沿って油圧が変化する。その後、折り返し点1を越えヒス補正電流範囲外になると、記憶されている折り返し点が消去される。これは、過去の折り返し点(例えば、折り返し点1)を越えたことをもって過去の折り返し点(例えば、折り返し点1)及び対となる折り返し点(例えば、折り返し点2)を消去しているため、例えば、点Eから指示電流を減少させ、折り返し点5(点Sより大きい指示電流)で折り返して点Eに戻る場合、指示電流が点Eに対応する電流値を越えることがなく、点E及び折り返し点5は消去されなくなる。これによるメモリの消費増加を防止するために、指示電流がヒス補正電流範囲外(例えば、5mA>指示電流、795mA<指示電流)となると、記憶されている折り返し点を消去する。また、点Sから指示電流を増加させ、折り返し点5で折り返して点Sに戻る場合も同様である。従って、ヒス補正電流範囲は点S及び点Eから所定電流幅をもって設定されている。
(4) メモリ禁止作用
折り返し点1からマイナーループに入り、折り返し点2へ移動した後、図14のDに示すように、追加記憶禁止電流範囲で微小電流折り返しを行う場合、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS442→ステップS445→ステップS449→ステップS450→ステップS451→ステップS447へと進む。または、ステップS440→ステップS441→ステップS443→ステップS444→ステップS445→ステップS449→ステップS450→ステップS451→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、微小電流折り返し点の電流値と折り返し方向の情報の記憶が禁止される。
折り返し点1からマイナーループに入り、折り返し点2へ移動した後、図14のEに示すように、追加記憶禁止電流範囲でFall折り返しを行う場合、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS442→ステップS445→ステップS449→ステップS451→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、追加記憶禁止電流範囲でのFall折り返し点の電流値と折り返し方向の情報の記憶が禁止される。さらに、図14のFに示すように、追加記憶禁止電流範囲でRise折り返しを行う場合、図6のフローチャートにおいて、ステップS440→ステップS441→ステップS443→ステップS444→ステップS445→ステップS449→ステップS450→ステップS451→ステップS447へと進む。そして、ステップS447では、追加記憶禁止電流範囲でRise折り返し点の電流値と折り返し方向の情報の記憶が禁止される。
すなわち、微小電流折り返しが続く場合や、既に記憶している折り返し点メモリに近い範囲で折り返しがあった場合においては、折り返し点メモリの追加記憶が禁止される。
以上説明したように、実施例1では、マイナーループが続いているとき、前回の折り返し点電流値と今回の折り返し点電流値との差が所定値未満である場合、今回の折り返し点情報の追加記憶を禁止する(図6のステップS449〜ステップS451)。
すなわち、既に記憶している折り返し点メモリに近い範囲で微小電流折り返しが続く場合や折り返しがあった場合においても、全ての折り返し点を記憶するようにした場合には、予め用意しておくメモリ数が膨大となる。
これに対し、これらの場合には、折り返し点メモリの追加記憶を禁止するため、用意しておくメモリ数を削減することができる。
実施例1では、所定値を、折り返し方向毎に記憶されている最新の折り返し点電流記憶値から残りの電流幅を演算し、残りの電流幅を残メモリ数に1を加えた値で除算した追加記憶禁止電流範囲とする(図6のステップS448、図7)。
すなわち、追加記憶禁止電流範囲である所定値を、一定値により与えた場合には、折り返し点メモリのために用意したメモリ数が、不足したり過剰になったりすることがある。
これに対し、追加記憶禁止電流範囲である所定値を、残りの電流幅と残メモリ数により決めているので、折り返し点メモリのために用意したメモリ数が、不足したり過剰になったりすることがなく、複数回にわたってマイナーループが形成される場合もヒス油圧補正量の演算を行うことができる。
実施例1では、マイナーループが続いているとき、記憶情報を持つ過去の折り返し点に戻った後、マイナーループを抜けた場合、該過去の折り返し点と対の折り返し点の記憶情報を消去する(図6のステップS454〜ステップS458)。
したがって、マイナーループのヒス油圧補正量の演算に支障を与えることなく、折り返し点メモリのために用意しておくメモリ数の増大を抑制することができる。
実施例1では、マイナーループが続き、フルヒステリシス特性によるループ上の最初の折り返し点に戻った後、現在の電流値がヒス補正電流範囲外となった場合、マイナーループの折り返し点記憶情報の全てを消去する(図6のステップS452〜ステップS453)。
したがって、次にマイナーループに入ったときのヒス油圧補正量の演算に備え、用意したメモリ数の全てを折り返し点メモリのために待機させておくことができる。
次に、効果を説明する。
実施例1の油圧制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 指令電流(ソレノイド電流ISOL)に応じて開度が調整され、油圧を増加あるいは減少の何れか一方に制御する電磁弁(リニアソレノイドバルブ2)と、
前記指示電流の増加方向と減少方向での指示電流に対する出力油圧(ソレノイド圧PSOL)のヒステリシス特性により定まるヒス油圧補正量を演算するヒス油圧補正量演算手段(図3,図4)と、
前記ヒス油圧補正量を考慮して、前記出力油圧が目標出力油圧となるように前記指示電流を制御する指示電流制御手段(クラッチ圧補正制御部40)と、
を備えた油圧制御装置において、
前記ヒス油圧補正量演算手段(図3,図4)は、前記指示電流を最小値から最大値まで変化させたときの増圧特性と、前記指示電流を最大値から最小値まで変化させたときの減圧特性と、からなる油圧変化特性に対するヒステリシスを表すフルヒステリシス特性を基準マップとして持ち、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、前記基準マップを折り返し位置に応じて縮小した縮小マップを過去から現時点までのマイナーループ毎に複数作成し、同一の指示電流位置にて前記複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、前記ヒス油圧補正量を演算する。
このため、電磁弁(リニアソレノイドバルブ2)への指示電流の折り返し位置や折り返し回数に対応するヒステリシス誤差補正を行うことで、油圧制御精度の向上を図ることができる。特に、マイナーループが続くような摩擦要素のスリップ締結制御を行う電磁弁の油圧制御において有効である。
(2) 前記ヒス油圧補正量演算手段(図3,図4)は、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループのとき、今回の折り返し点から次の折り返し点までの折り返し指示電流幅を決め、前記油圧変化特性の電流幅に対する前記折り返し指示電流幅の比である電流比率に応じて前記基準マップを縮小し、縮小マップを作成する(図9)。
このため、(1)の効果に加え、基準マップを一つ記憶設定しておくだけでメモリ負荷を小さく抑えながら、精度良いマイナーループでのヒス油圧補正量を取得することができる。
(3) 前記ヒス油圧補正量演算手段(図3,図4)は、フルヒステリシス特性による基準マップのうち、油圧上げ側特性と油圧下げ側特性の中央特性を目標特性とし、該目標特性に対するヒス油圧補正量を演算する(図10)。
このため、(1)または(2)の効果に加え、増圧特性あるいは減圧特性からマイナーループを開始しても、プラス/マイナスの符号を変えるだけでマイナーループのヒス油圧補正量が得られるというように、狙いとする目標特性に対するヒス油圧補正量の演算処理を簡単にすることができる。
(4) 前記ヒス油圧補正量演算手段(図3,図4)は、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、前回の折り返し点電流値と今回の折り返し点電流値との差が所定値未満である場合、今回の折り返し点情報の追加記憶を禁止する折り返し点記憶制御部(図6,図7)を有する(図6のステップS449〜ステップS451)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、既に記憶している折り返し点メモリに近い範囲で微小電流折り返しが続く場合や折り返しがあった場合、折り返し点メモリの追加記憶を禁止するため、用意しておくメモリ数を削減することができる。
(5) 前記折り返し点記憶制御部(図6,図7)は、前記所定値を、折り返し方向毎に記憶されている最新の折り返し点電流記憶値から残りの電流幅を演算し、前記残りの電流幅を残メモリ数に1を加えた値で除算した値を追加記憶禁止電流範囲とする(図6のステップS448、図7)。
このため、上記(4)の効果に加え、折り返し点メモリのために用意したメモリ数が、不足したり過剰になったりすることがなく、複数回にわたってマイナーループが形成される場合もヒス油圧補正量の演算を行うことができる。
(6) 前記折り返し点記憶制御部(図6,図7)は、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、記憶情報を持つ過去の折り返し点に戻って前記マイナーループを抜けた場合、該過去の折り返し点と対の折り返し点の記憶情報を消去する(図6のステップS454〜ステップS458)。
このため、上記(4)または(5)の効果に加え、マイナーループのヒス油圧補正量の演算に支障を与えることなく、折り返し点メモリのために用意しておくメモリ数の増大を抑制することができる。
(7) 前記折り返し点記憶制御部(図6,図7)は、前記指示電流がヒス補正電流範囲外となった場合、マイナーループの折り返し点記憶情報の全てを消去する(図6のステップS452〜ステップS453)。
このため、上記(4)〜(6)の効果に加え、次にマイナーループに入ったときのヒス油圧補正量の演算に備え、用意したメモリ数の全てを折り返し点メモリのために待機させておくことができる。
以上、本発明の油圧制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、フルヒステリシス特性による基準マップの中央特性を目標特性とする例を示した。しかし、点Sと点Eを直線で結ぶ特性を目標特性とする例、あるいは、フルヒステリシス特性による基準マップの増圧特性を目標特性とする例、あるいは、フルヒステリシス特性による基準マップの減圧特性を目標特性とする例としても良い。
実施例1では、指示電流が大きくなるほど比例的に油圧が上昇するノーマルロー型のリニアソレノイドバルブを用いた油圧制御装置への適用例を示したが、指示電流がゼロで最大油圧を発生し、指示電流が大きくなるほど比例的に油圧が下降するノーマルハイ型のリニアソレノイドバルブを用いた油圧制御装置に対しても適用することができる。また、実施例1では、車両用自動変速機の摩擦締結要素圧を制御する油圧制御装置への適用例を示したが、精度の高い油圧制御が要求される様々な対象に適用できる。
1 摩擦締結要素
2 リニアソレノイドバルブ(電磁弁)
3 コントロール弁
4 自動変速機コントロールユニット
40 クラッチ圧補正制御部(指示電流制御手段)
Pc 締結要素圧
Pp パイロット圧
ISOL ソレノイド電流(指示電流)
PSOL ソレノイド圧(出力油圧)

Claims (7)

  1. 指令電流に応じて開度が調整され、油圧を増加あるいは減少の何れか一方に制御する電磁弁と、
    前記指示電流の増加方向と減少方向での指示電流に対する出力油圧のヒステリシス特性により定まるヒス油圧補正量を演算するヒス油圧補正量演算手段と、
    前記ヒス油圧補正量を考慮して、前記出力油圧が目標出力油圧となるように前記指示電流を制御する指示電流制御手段と、
    を備えた油圧制御装置において、
    前記ヒス油圧補正量演算手段は、前記指示電流を最小値から最大値まで変化させたときの増圧特性と、前記指示電流を最大値から最小値まで変化させたときの減圧特性と、からなる油圧変化特性に対するヒステリシスを表すフルヒステリシス特性を基準マップとして持ち、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、前記基準マップを折り返し位置に応じて縮小した縮小マップを過去から現時点までのマイナーループ毎に複数作成し、同一の指示電流位置にて前記複数の縮小マップにより得られる各ヒス油圧補正量の総和により、前記ヒス油圧補正量を演算することを特徴とする油圧制御装置。
  2. 請求項1に記載された油圧制御装置において、
    前記ヒス油圧補正量演算手段は、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループのとき、今回の折り返し点から次の折り返し点までの折り返し指示電流幅を決め、前記油圧変化特性の電流幅に対する前記折り返し指示電流幅の比である電流比率に応じて前記基準マップを縮小し、縮小マップを作成することを特徴とする油圧制御装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載された油圧制御装置において、
    前記ヒス油圧補正量演算手段は、フルヒステリシス特性による基準マップのうち、油圧上げ側特性と油圧下げ側特性の中央特性を目標特性とし、該目標特性に対するヒス油圧補正量を演算することを特徴とする油圧制御装置。
  4. 請求項1から請求項3の何れか1項に記載された油圧制御装置において、
    前記ヒス油圧補正量演算手段は、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、前回の折り返し点電流値と今回の折り返し点電流値との差が所定値未満である場合、今回の折り返し点情報の追加記憶を禁止する折り返し点記憶制御部を有することを特徴とする油圧制御装置。
  5. 請求項4に記載された油圧制御装置において、
    前記折り返し点記憶制御部は、前記所定値を、折り返し方向毎に記憶されている最新の折り返し点電流記憶値から残りの電流幅を演算し、前記残りの電流幅を残メモリ数に1を加えた値で除算した値を追加記憶禁止電流範囲とすることを特徴とする油圧制御装置。
  6. 請求項4または請求項5に記載された油圧制御装置において、
    前記折り返し点記憶制御部は、前記指示電流を前記油圧変化特性範囲内の途中位置で折り返すマイナーループが続いているとき、記憶情報を持つ過去の折り返し点に戻って前記マイナーループを抜けた場合、該過去の折り返し点と対の折り返し点の記憶情報を消去することを特徴とする油圧制御装置。
  7. 請求項4から請求項6までの何れか1項に記載された油圧制御装置において、
    前記折り返し点記憶制御部は、前記指示電流がヒス補正電流範囲外となった場合、マイナーループの折り返し点記憶情報の全てを消去することを特徴とする油圧制御装置。
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