JPH11230323A - ソレノイドの駆動方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】油圧を調整するためのソレノイドの駆動装置に
おいて、ソレノイドの特性ばらつきを補正するための補
正電流値を、簡便な構成で設定できるようにする。 【解決手段】ソレノイドによって空気圧を調整するよう
にし、実際の空気圧が目標空気圧に一致するようにソレ
ノイドに与える駆動電流をフィードバック制御する。そ
して、前記フィードバック制御によって駆動電流を修正
した分を、補正電流値としてソレノイド駆動装置に記憶
させ、ソレノイドによって油圧を調整させるときには、
前記記憶させた補正電流値を、油圧調整に適合する値に
変換すべく補正ゲインで修正し、該修正後の補正電流値
で駆動電流を補正させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はソレノイドの駆動方
法及び装置に関し、例えば車両用自動変速機において作
動油圧を制御するためなどに用いられるソレノイドの駆
動方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用自動変速機において、
ソレノイドによってプランジャを変位させることで油経
路の開口面積を変化させ、以て、各種摩擦係合要素（ク
ラッチ，ブレーキ等）に対する油圧を調整する機構が知
られている。ここで、前記ソレノイドによるプランジャ
の駆動においては、一般に、プランジャを一方向に付勢
するリターンスプリング（弾性部材）を設け、該リター
ンスプリングの付勢力に抗してソレノイドの磁気力が与
えられるよう構成されるが、前記リターンスプリングの
セット荷重には大きなばらつきが生じるため、前記セッ
ト荷重を調整するための調整機構（調整ネジ）を設け、
該調整機構によってセット荷重を個別に手作業で調整し
て基準値に揃えることが、製造組み立て時のライン工程
において行われていた。

【０００３】しかし、上記のようにソレノイドに調整機
構を設けることは、コストを増大させ、また、ソレノイ
ドのサイズを大型化させることにもなってしまい、ま
た、個々に調整機構を手作業で操作してセット荷重を調
整する構成では、調整工数が嵩む。そこで、本出願人
は、ソレノイド毎に検査ユニットにおいて実際に油圧を
調整させることで、各ソレノイド毎に前記セット荷重の
ばらつき分を補償するのに必要な駆動電流の補正値を求
め、この補正値をソレノイドのコントロールユニットに
記憶させるようにしたソレノイドの特性補正装置を先に
提案した（特願平１０−１７８６号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
構成によると、ソレノイド毎にばらつき特性を検知する
ためには、ソレノイドによって実際に油圧調整（又は流
量調整）を行わせる必要があるが、このためには、検査
ラインに対して油タンクなどを設置する必要があると共
に、ソレノイドに対して油を供給するための配管の脱着
時や検査済のソレノイドの搬送時に油が飛散して周囲を
汚してしまう可能性があり、油の取り扱いが煩雑である
という問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなさたものであ
り、ソレノイド毎の特性ばらつきを検査ラインにおいて
簡便に検知させつつ、実際に油の圧力又は流量をソレノ
イドによって調整させるときに、高精度な調整が行える
ようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、ソレノイドに与える駆動電流の制御によって油
の流量又は圧力を調整するソレノイドの駆動方法であっ
て、空気の流量又は圧力を調整させて前記ソレノイドに
与える駆動電流の補正値を予め求め、該補正値を油用の
補正値に変換して駆動電流を補正するよう構成される。

【０００７】かかる構成によると、補正値を求めるとき
にはソレノイドによって空気の流量又は圧力を調整さ
せ、空気を調整させた場合の補正要求と油を調整させた
ときの補正要求との違いに対応すべく、前記空気を調整
させて求めた補正値を油用に変換して実際の駆動電流の
補正に用いる。請求項２記載の発明では、前記駆動電流
の補正値が、空気の流量又は圧力の目標値に対応する基
本の駆動電流と、空気の流量又は圧力が前記目標値に一
致するように駆動電流をフィードバック補正したときの
駆動電流との偏差として求められる構成とした。

【０００８】かかる構成によると、基本の駆動電流をソ
レノイドに与えたときに目標の空気流量又は圧力に一致
しないと、駆動電流を増減させて目標の空気流量又は圧
力に一致させるようにし、このときにどれだけ駆動電流
を変化させたかを、基本の駆動電流に対する補正要求と
して求める。一方、請求項３記載の発明は、ソレノイド
に与える駆動電流の制御によって油の流量又は圧力を調
整するソレノイドの駆動装置であって、油の流量又は圧
力の目標値に応じて前記駆動電流の基本値を設定する基
本電流設定手段と、予め前記ソレノイドにより空気の流
量又は圧力を調整させて求められた駆動電流の補正値を
記憶した補正値記憶手段と、前記補正値記憶手段に記憶
された駆動電流の補正値を、油の流量又は圧力の調整に
適合する値に変換する補正値変換手段と、該補正値変換
手段で変換された駆動電流の補正値で前記駆動電流の基
本値を補正し、該補正された駆動電流に基づいて前記ソ
レノイドを駆動するソレノイド駆動手段と、を含んで構
成される。

【０００９】かかる構成によると、ソレノイドによって
空気流量又は圧力を調整させて、駆動電流の補正値を予
め求めておき、これを補正値記憶手段に記憶させてお
く。そして、ソレノイドによって油の流量又は圧力を調
整させるときには、前記補正値記憶手段に記憶されてい
る空気を調整するときに対応する補正値を、油の調整用
に変換し、この油用の補正値に基づいて目標流量又は目
標圧力に対応する駆動電流の基本値を補正する。

【００１０】請求項４記載の発明では、前記ソレノイド
駆動手段が、前記ソレノイドに流れる駆動電流を目標電
流に一致させるべくソレノイドの通電制御量をフィード
バック制御する構成であって、前記駆動電流の基本値を
前記変換後の補正値で補正した値に基づいてフィードホ
ワード分の設定を行う一方、ソレノイドの実際の駆動電
流から前記変換後の補正値を減算した値と前記駆動電流
の基本値とに基づいてフィードバック分の設定に用いる
制御偏差を演算するよう構成した。

【００１１】かかる構成によると、基本値を補正値で補
正した値に基づきフィードホワード分が設定されること
により、必要な駆動電流がソレノイドに与えられるよう
にする一方、フィードバック分の設定に用いる制御偏差
は、実際の駆動電流から前記補正値を減算した値と前記
基本値とから演算されるようにし、前記補正値による補
正はフィードホワード制御上においてのみ機能し、フィ
ードバック制御上では、補正を伴わない場合と同様に基
本の駆動電流へフィードバックさせる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、空気の流
量又は圧力を調整させて駆動電流の補正値を求めるの
で、補正値を求めるときに油を扱う必要がなくなり、簡
便な構成で補正値を求めることができ、かつ、前記空気
調整に適合する補正値を油用に変換して用いることで、
油の流量又は圧力をソレノイドによって精度良く調整で
きるという効果がある。

【００１３】請求項２記載の発明によると、実際に目標
の空気流量，空気圧力が得られる駆動電流に制御するこ
とで、例えばソレノイドのリターンスプリングのセット
荷重のばらつきによる駆動電流の過不足分を補正値とし
て正しく求められるという効果がある。請求項３記載の
発明によると、ソレノイドにより空気の流量又は圧力を
調整させたときの補正要求を、油の流量又は圧力を調整
するのに適した値に変換して用いるので、補正値が空気
の調整に適したものであっても、油の流量又は圧力を高
精度に調整できるという効果がある。

【００１４】請求項４記載の発明によると、リターンス
プリングのセット荷重のばらつきによる駆動電流の過不
足分を補ってソレノイドに必要な駆動電流を与えること
ができる一方、過不足分が補正されない基本的な駆動電
流にフィードバック制御させることができ、以て、基本
的な駆動電流特性に対応する制御仕様をそのまま用いて
フィードバック制御を行わせることができるという効果
がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明にかかるソレノイドの駆動装置を
含んで構成される車両用の油圧式自動変速機を示すもの
である。この図１において、図示しない車両に搭載され
るエンジン１のトルクが、自動変速機２を介して駆動輪
（図示省略）に伝達される構成となっている。尚、自動
変速機２は無段変速機，有段変速機のいずれであっても
良い。

【００１６】また、自動変速機２の変速制御を行う制御
装置３（図中には、Ａ／Ｔ Ｃ／Ｕと記してある）は、
ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を含んで構成されるマイクロ
コンピュータを内蔵し、自動変速機２の各摩擦係合要素
（クラッチ，ブレーキ等）に対する供給油圧を調整する
複数のソレノイドを制御することで、変速段を自動制御
する。該制御装置３は、前記複数のソレノイドと共に、
自動変速機２のケース内のＡＴＦ（自動変速機油）雰囲
気中にユニットとして取付られる。

【００１７】前記ソレノイドは、リターンスプリングに
よって付勢されるプランジャ（可動鉄心）を、前記リタ
ーンスプリングの付勢力に抗して磁気力によって変位さ
せることで、油経路の開口面積を変化させ、以て、各摩
擦係合要素に対して供給される油圧を制御するものであ
る。前記制御装置３は、各摩擦係合要素に対する目標油
圧を決定すると共に、ソレノイドに与える駆動電流ｉと
油圧との相関に基づいて前記目標油圧に対応する駆動電
流ｉを目標電流（基本値）として求めてソレノイドに出
力し、かつ、実際にソレノイドに流れる電流が前記目標
電流に一致するように、ソレノイドの通電制御量（例え
ばトランジスタのオンデューティ）をフィードバック制
御するようになっている。

【００１８】具体的には、図２に示すような構成によっ
て、ソレノイドの通電がフィードバック制御されるよう
になっている。図２において、目標電流演算部51（基本
電流設定手段）では、予め記憶されている目標油圧と駆
動電流との相関から、そのときの目標油圧に対応する目
標電流（駆動電流の基本値）を演算する。

【００１９】中央値設定部52では、前記目標電流に相当
する基準デューティ（中央値）を設定し、これをフィー
ドホワード補正量（Ｆ／Ｆ補正量）として出力する。一
方、フィードバック補正部53では、ソレノイド５に実際
に流れた電流の検出値と前記目標電流との偏差を求め、
該偏差に基づき比例，積分，微分（ＰＩＤ）制御動作に
よってフィードバック補正量（Ｆ／Ｂ補正量）を出力す
る。

【００２０】そして、前記フィードホワード補正量（Ｆ
／Ｆ補正量）と前記フィードバック補正量（Ｆ／Ｂ補正
量）とを加算した結果（デューティ）が、ソレノイド５
への通電量を制御するトランジスタ（図示省略）に出力
され、トランジスタが前記デューティに応じてオン・オ
フ制御されることで、オン時間割合に応じてソレノイド
５の通電量が制御される（ソレノイド駆動手段）。

【００２１】前記ソレノイド５の電流検出は、電流検出
用に設けられた抵抗の端子電圧として出力され、該電圧
はローパスフィルタ55を介してＡ／Ｄ変換器56に入力さ
れてＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換後の電圧データは、
電圧電流変換器57によって電流のデータに変換される。
そして、前記電流の検出データを、前記目標電流から減
算し、該減算処理によって得られた偏差を、エラー量
（制御偏差）として前記フィードバック補正部53に出力
させるようにしてある。

【００２２】また、補正量設定部58（補正値記憶手段）
が設けられており、該補正量設定部58では、図３に示す
ように、前記目標電流演算部51で演算された目標電流に
応じて補正電流（補正値）を設定すると共に、前記目標
電流に応じて補正ゲインを設定し、補正電流に前記補正
ゲインを乗算した結果を最終的な補正電流として前記中
央値設定部52に出力する一方（補正値変換手段）、前記
電圧電流変換器57の出力を前記最終的な補正電流で補正
して、該補正後の検出結果と前記目標電流演算部51で演
算された目標電流との偏差としてエラー量（制御偏差）
の算出が行われるようにする。

【００２３】前記補正量設定部58で設定される補正電流
は、ソレノイドのセット荷重のばらつき等による駆動電
流と油圧との相関のばらつきを補正するためのものであ
り、前記目標電流演算部51における目標電流の設定特性
を変更することなく、個々のソレノイドの特性ばらつき
に対応すべく、前述のように前記中央値設定部52に出力
される目標電流を補正する。尚、上記の補正電流による
駆動電流の補正により、ソレノイドのセット荷重のばら
つきを補償することができるので、本実施の形態におけ
るソレノイドにはセット荷重の調整機能が設けられてい
ない。

【００２４】また、ソレノイド５の実際の電流を、その
まま目標電流演算部51で演算された目標電流と比較させ
ると、目標電流演算部51で演算された目標電流に一致さ
せるべくフィードバック制御されることになってしま
い、補正電流による補正が機能しなくなるので、電流の
検出結果を前記補正電流で補正して、補正電流分を差し
引いた検出電流値と前記目標電流演算部51で演算された
目標電流とを比較させるようにして、補正電流による補
正が行われない場合と同様にして目標電流に対する偏差
をエラー量としてフィードバック制御が行われるように
してある。

【００２５】また、前記補正量設定部58において目標電
流に応じて設定される補正電流は、自動変速機の組み立
てライン工程上において、ソレノイドによって空気の圧
力を調整させたときに、目標圧力を得るのに必要であっ
た駆動電流と目標圧力に対応する駆動電流の基本値との
偏差として求めれたものであり、この空気を調整すると
きに要求された補正電流を、油の圧力を調整させるとき
に適した値に変換すべく、前記補正ゲインで修正するよ
うにしてある。

【００２６】即ち、ソレノイドにおける圧力と駆動電流
との相関を個々に検出するためには、実機と同様に油の
圧力を調整させてみることが好ましいが、組み立てライ
ン工程において油をソレノイドに供給する構成とする
と、システムが大型化し、また、油の飛散による汚染も
問題となる。そこで、取り扱いが簡便でかつ汚染の心配
のない空気の圧力を調整させて補正要求を検知し、空気
と油との違いによる補正要求のずれを、前記補正ゲイン
で補償し、空気に適合して求められて予め記憶された補
正電流を前記補正ゲインで修正することで、油の圧力を
調整させるときに適した補正電流に変換されるようにし
てある。

【００２７】尚、図３に示す駆動電流に対する補正ゲイ
ンの特性は、駆動電流の増加に対し、油圧が増加する場
合を前提とするものである。図４は、自動変速機の組み
立てライン工程での前記補正電流の検出に用いられる検
査機11を示すものであり、該検査機11には、後工程で自
動変速機２のケース内に一体的に取付られることになる
複数のソレノイド５と前記制御装置３とからなるＡ／Ｔ
ユニット６がセットされ、該検査機11による検査工程を
経た後に前記Ａ／Ｔユニット６が自動変速機２のケース
内に取付られる。

【００２８】前記検査機11には、前記Ａ／Ｔユニット６
の各ソレノイド５に対して一定の空気圧を供給するため
の空気圧源12が付設される。そして、各ソレノイド５で
圧力調整された空気が、個別に配管11ａを介して検査機
11内に導入され、検査機11に内蔵された空気圧センサに
よって各ソレノイド毎に調整結果としての空気圧が検出
されるようになっている。

【００２９】ここで、前記検査機11の動作を、図５のフ
ローチャートに従って説明する。まず、Ｓ１では、各ソ
レノイドに対する空気圧の供給を開始する。Ｓ２では、
予め検査用として設定された目標圧（１）に対応する駆
動電流を、前記目標電流演算部51における目標油圧と駆
動電流との相関に基づいて設定し、かかる駆動電流をソ
レノイドに出力する。

【００３０】尚、駆動電流のソレノイドに対する出力と
は、駆動電流に相当するデューティでソレノイドの通電
を制御するトランジスタを駆動することを示すが、ここ
では、説明を簡略化するために、単に電流のソレノイド
への出力と記す。また、検査機11におけるソレノイドに
対する通電は、検査機11から直接に行っても良いし、制
御装置３を介して行う構成としても良い。

【００３１】Ｓ３では、ソレノイドで調整された空気圧
を検出する。Ｓ４では、Ｓ３で検出した空気圧と前記目
標圧（１）とが略一致しているか否かを判別する。目標
圧（１）に実際の空気圧が一致していないときには、Ｓ
５へ進み、実際の空気圧から目標圧（１）を減算した値
が正の値であるか否かを判別することで、実際の空気圧
が目標圧（１）を上回っているのか下回っているのかを
判別する。

【００３２】そして、実際の空気圧から目標圧（１）を
減算した値が正の値であって、実際の空気圧が目標圧
（１）を上回っている場合には、Ｓ６へ進み、駆動電流
を空気圧が低下する方向に所定値だけ補正し、下回って
いる場合には、Ｓ７へ進み、駆動電流を空気圧が増大す
る方向に所定値だけ補正する。即ち、目標圧に実際の空
気圧が一致するように駆動電流をフィードバック制御す
るものであり、該フィードバック制御動作として、比
例，積分ＰＩ動作や、比例，積分，微分ＰＩＤ動作を用
いる構成としても良い。

【００３３】上記駆動電流の補正によって、目標圧
（１）に実際の空気圧が略一致するようになると、Ｓ４
からＳ８へ進み、前記Ｓ２で、目標圧（１）に対応する
ものとして設定した基準の駆動電流と、前記Ｓ３〜Ｓ７
のフィードバック制御の結果として目標圧（１）に対応
するものとして得られた駆動電流との差ΔＩ（１）を演
算する。

【００３４】Ｓ９では、前記目標圧（１）とは異なる目
標圧（２）に対応する駆動電流を、前記基準となる相関
から求めて、この駆動電流を基準電流としてソレノイド
に出力する。Ｓ10では、前記Ｓ３〜Ｓ７と同様にして、
目標圧（２）に実際の空気圧を一致させるべく駆動電流
を前記基準電流を初期値としてフィードバック制御す
る。

【００３５】Ｓ11では、前記Ｓ10におけるフィードバッ
ク制御の結果として前記目標圧（２）が実際に得られた
電流と、前記Ｓ９で設定した基準電流との差ΔＩ（２）
を演算する。Ｓ12では、前記ΔＩ（１），ΔＩ（２）及
びこれらを求めたときの基準電流に基づいて、基準電流
に対応する補正電流（校正情報）を例えば図６に示すよ
うに補間演算によって求める。上記のように、少なくと
も２点のデータから全体の補正電流の要求を推定する構
成とすることで、補正要求が一律の値でない場合に、精
度良く補正電流を推定することができる。従って、目標
圧を３点以上設定して、それぞれに実際の空気圧が目標
圧となるときの駆動電流を求めて補間演算の基礎データ
としても良い。

【００３６】尚、補間を直線補間に限定するものでない
ことは明らかである。Ｓ13では、前記Ｓ12で演算された
補正電流が、所定範囲内であるか否かを判別し、所定範
囲内であれば、校正情報が正しく得られたものと判断し
て、Ｓ14へ進む。Ｓ14では、前記制御装置３の記憶媒体
としてのＲＯＭ（フラッシュＥＥＰＲＯＭ）に対して、
前記ソレノイドの制御プログラムを書き込むと同時に、
前記演算された補正電流を前記補正量設定部58における
補正電流として書き込み記憶させる。

【００３７】補正量設定部58における補正電流として書
き込まれたデータは、空気圧を調整させたときの補正要
求であり、油を調整させるときに前記補正電流をそのま
ま用いたのでは、精度良く油圧を目標圧に制御すること
ができない。そこで、前述のように、前記補正電流に補
正ゲインを乗算することで、油圧制御に適した値に変換
して用いるようにしてある。

【００３８】尚、上記実施の形態では、複数のソレノイ
ド５と制御装置３とがユニット化されたものを、検査機
11にセットする構成としたが、ソレノイド５を単品で検
査機にセットしてソレノイド５毎の校正情報（補正電
流）を演算し、このソレノイド５毎の校正情報をストッ
クしておいて、ソレノイド５と制御装置３とをユニット
化するときに、制御装置３に対して組み合わされるソレ
ノイド５の校正情報を出力する構成としても良い。

【００３９】また、上記実施の形態では、自動変速機に
おける油圧調整に用いられるソレノイドについて述べた
が、流量調整に用いるソレノイドであっても良く、その
場合には、検査機11において、目標空気流量を得るべく
ソレノイドの駆動電流をフィードバック制御し、前記目
標流量に対応する基準の駆動電流と実際の空気流量が目
標流量に一致するようになったときの駆動電流との差か
ら補正電流を求める構成とすれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るソレノイドの駆動装置を含んで構
成される車両用自動変速機を示す図。

【図２】前記自動変速機におけるソレノイドの駆動装置
を示すブロック図。

【図３】前記駆動装置における補正量設定部の詳細を示
すブロック図。

【図４】実施の形態において空気圧調整により補正電流
を求めるための検査機を示す図。

【図５】実施の形態における補正電流検出のための検査
機における処理内容を示すフローチャート。

【図６】実施の形態における補正電流の特性を示す線
図。

【符号の説明】

３ 制御装置 ５ ソレノイド ６ Ａ／Ｔユニット 11 検査機 12 空気圧源 51 目標電流演算部 52 中央値設定部 53 フィードバック補正部 58 補正量設定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ソレノイドに与える駆動電流の制御によっ
   て油の流量又は圧力を調整するソレノイドの駆動方法で
   あって、 空気の流量又は圧力を調整させて前記ソレノイドに与え
   る駆動電流の補正値を予め求め、該補正値を油用の補正
   値に変換して駆動電流を補正するよう構成されたことを
   特徴とするソレノイドの駆動方法。
2. 【請求項２】前記駆動電流の補正値が、空気の流量又は
   圧力の目標値に対応する基本の駆動電流と、空気の流量
   又は圧力が前記目標値に一致するように駆動電流をフィ
   ードバック補正したときの駆動電流との偏差として求め
   られることを特徴とする請求項１記載のソレノイドの駆
   動方法。
3. 【請求項３】ソレノイドに与える駆動電流の制御によっ
   て油の流量又は圧力を調整するソレノイドの駆動装置で
   あって、 油の流量又は圧力の目標値に応じて前記駆動電流の基本
   値を設定する基本電流設定手段と、 予め前記ソレノイドにより空気の流量又は圧力を調整さ
   せて求められた駆動電流の補正値を記憶した補正値記憶
   手段と、 前記補正値記憶手段に記憶された駆動電流の補正値を、
   油の流量又は圧力の調整に適合する値に変換する補正値
   変換手段と、 該補正値変換手段で変換された駆動電流の補正値で前記
   駆動電流の基本値を補正し、該補正された駆動電流に基
   づいて前記ソレノイドを駆動するソレノイド駆動手段
   と、 を含んで構成されたことを特徴とするソレノイドの駆動
   装置。
4. 【請求項４】前記ソレノイド駆動手段が、前記ソレノイ
   ドに流れる駆動電流を目標電流に一致させるべくソレノ
   イドの通電制御量をフィードバック制御する構成であっ
   て、 前記駆動電流の基本値を前記変換後の補正値で補正した
   値に基づいてフィードホワード分の設定を行う一方、ソ
   レノイドの実際の駆動電流から前記変換後の補正値を減
   算した値と前記駆動電流の基本値とに基づいてフィード
   バック分の設定に用いる制御偏差を演算するよう構成さ
   れたことを特徴とする請求項３記載のソレノイド駆動装
   置。