(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードバック制御を有する油圧制御システムにおいて、
該システムの実油圧値を目標油圧値に向けて上昇させる際に、該目標油圧値より高い暫定目標油圧値を一時的に目標として設定する共に該暫定目標油圧値の設定時間を電源電圧及び油温に基づいて決定し、該設定時間の経過後に該目標油圧値を目標として該実油圧値を上昇させることにより、該実油圧値を、オーバーシュートの発生を抑えつつ、速やかに該目標油圧値に収束させる制御を行うことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された油圧制御装置において、
前記暫定目標油圧値は、前記油圧制御システムの電源電圧若しくは前記油圧制御装置の環境温度に基づいて、適宜変更し得ることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項３】
フィードバック制御を有する油圧制御システムにおいて、
該システムの実油圧値を目標油圧値に向けて下降させる際に、該目標油圧値より低い暫定目標油圧値を一時的に目標として設定する共に該暫定目標油圧値の設定時間を電源電圧及び油温に基づいて決定し、該設定時間の経過後に該目標油圧値を目標として該実油圧値を下降させることにより、該実油圧値を、オーバーシュートの発生を抑えつつ、速やかに該目標油圧値に収束させる制御を行うことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載された油圧制御装置において、
前記暫定目標油圧値を、前記油圧制御システムの電源電圧若しくは前記油圧制御装置の環境温度に基づいて、適宜変更し得ることを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィードバック制御を有する油圧制御システムにおいて、目標とする実油圧値を、早く、かつ、正確に実現することを可能とする油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧制御システムは、目標の油圧を達成するため、フィードバック制御により、目標油圧を中心にオーバーシュートとアンダーシュートを繰り返し、最終的に目標油圧に収束するというものであった。
【０００３】
図３に示されたようなオーバーシュート32aやアンダーシュート32bを繰り返すことは、油圧システムに不要な油圧振動を発生させ、制御性が悪化する。また、オーバーシュート32aが過大になると、油圧システムの油圧耐性を充分高くしないと、油圧システムから予期せぬ油漏れが発生したり、最悪の場合には、油圧システムに損傷等のダメージを与えたりする危惧がある。そのため、油圧システムは、油圧オーバーシュートを加味し、十分な安全率をもった油圧システムを構築しなければならなかった。その結果、油圧システムが不必要に大型化したり、重量が増大したり、コストが高くなったりするという問題点があった。
【０００４】
これに対し、上記のフィードバック制御において、電流指示ゲインを小さくして、図３に示されたようなオーバーシュート32aやアンダーシュート32bが発生しないようにして油圧33を制御すると、油圧が安定するまでに要する時間33aが長くなってしまう、すなわち、制御応答性が低下するという問題点があった。
【０００５】
特許文献１は、コモンレール式ディーゼルエンジンにおけるレール圧のフィードバック制御において、機関の運転状態が急変して増圧モードに切り換えられる過渡時において、目標圧に対して指示圧を低めに、かつ、ランプ状に指示することで、実油圧のオーバーシュートを防止する技術を記載している。
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、指示圧を目標より低く、かつ、ランプ状に指示するので、実油圧が目標圧に到達するまでの時間が長くかかり、応答性が悪くなるという問題点が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−９０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のフィードバック制御にある上記の問題点の解決を課題とし、オーバーシュートやアンダーシュートを繰り返すことなく、油圧システムに不要な油圧振動を発生させることなく、また、不必要に大型化したり、重量が増大したり、高コストになったりしたりすることのなく、十分な安全率をもった油圧制御システムであって、制御応答性の良好なフィードバック式の油圧制御システムを提供することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の油圧制御装置は、フィードバック制御を有する油圧制御システムにおいて、目標油圧値（第１の目標油圧値）に向けて油圧を上昇させる際に、該目標油圧値より高い暫定目標油圧値（第２の目標油圧値）を一時的に目標として与え、実油圧値が該目標油圧値を超える前に、前記目標を前記目標油圧値に変更することにより、該実油圧値を、オーバーシュートの発生を抑えつつ、速やかに目標油圧値に収束させる制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の油圧制御装置は、フィードバック制御を有する油圧制御システムにおいて、目標油圧値に向けて油圧を下降させる際に、該目標油圧値より低い暫定目標油圧値を一時的に目標として与え、実油圧値が該目標油圧値を超える前に、前記目標を前記目標油圧値に変更することにより、該実油圧値を、オーバーシュートの発生を抑えつつ、速やかに目標油圧値に収束させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記の構成により、オーバーシュートやアンダーシュートを繰り返すことなく応答性を確保して、目標とする油圧を迅速、かつ安定的に実現することができる。それゆえ、油圧システムに不要な油圧振動を発生することないので、油圧システムに損傷等のダメージを与えたり、予期しない油漏れが発生したりする可能性を低減し、それに伴って、機器の油圧耐性を確保するために大型化の必要がないので、装置重量の減少、トータルコストの低下に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る油圧制御装置が適用される油圧制御システムの一例を示す。
【図２】図１に示された油圧制御システムの従来の制御方法のフローを示す。
【図３】図２に示された従来の制御方法により発生する油圧信号の時間領域における変化を示す。
【図４】図１に示された油圧制御システムに適用された、本発明に係る制御装置の制御方法のフローを示す。
【図５】図４に示された制御方法のフローにより発生する実電流信号と油圧信号の時間領域における変化を示す。
【図６】本発明に係る実施例２が適用される油圧制御システムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態である実施例について説明する。
図１は、本発明に係る油圧制御装置が適用される油圧制御システムの一例を示す。このシステムは、車両の変速機制御用の油圧制御システムとして用いられることで実現可能である。
【００１４】
この油圧制御装置は、複数の入力信号により最適な制御を実施するためのＣＰＵ11と、該ＣＰＵ11の駆動信号により動作するドライバ素子12と、該ドライバ素子12が駆動することで通電・動作する油圧制御用ソレノイド13と、該油圧制御用ソレノイド13に通電される電流をモニタする電流モニタ回路14と、から構成される。このように、実際の油圧を可変制御するために、油圧制御用ソレノイド13の動作を操作する油圧制御システム15が構成される。
【００１５】
図２は、図１に示された油圧制御システムに、仮に従来の制御方法を適用した場合のフローを示す。
【００１６】
ブロック21において、ＣＰＵ11が目標とする第１の目標油圧値を設定し、この目標油圧値を、これに等価な目標電流値に変換する。
【００１７】
次に、ブロック22において、ＣＰＵ11が設定した目標電流値に従って、ドライバ素子12を、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号で駆動する。
【００１８】
次に、ブロック23において、ドライバ素子12が駆動されると、油圧制御用ソレノイド13に電流が流れる。この油圧制御用ソレノイド13に流れる実電流を、電流モニタ回路14で計測する。
【００１９】
次に、ブロック24において、ブロック21で設定した第１の目標電流値と、ブロック23で測定した実電流値を比較する。
【００２０】
そして、上記の比較の結果、不一致の場合、ブロック25に進み、ＣＰＵ11は、ドライバ素子12を駆動するＰＷＭ信号の値を変化させる。
【００２１】
そして、ブロック22に戻り、ブロック22、ブロック23、ブロック24の上記の一連の動作を繰り返す。
【００２２】
一方、ブロック24における上記の比較の結果、第１の目標電流値とブロック23で測定した電流値が一致した場合、第１の目標電流値が達成できたと判断し、制御は終了する。
【００２３】
図３は、図２に示された従来の制御方法で発生する電流信号および油圧信号の時間領域における変化を示す。現在の電流値31aと第１の目標電流値31bとして、実電流値の変化をチャート31に示す。この実電流値の変化による実油圧値の変化をチャート32により示す。現在の電流値31aに等価な現在の油圧値31a’から第１の目標電流値31bに等価な目標油圧値31b’に変化するとき、油の粘度の特性等により応答遅れを持って追従するので、実油圧32は、オーバーシュート32aと、アンダーシュート32bの発生を繰り返しつつ、目標油圧値31b’に収束する。
【００２４】
これに対し、チャート33は、上記のオーバーシュートやアンダーシュートを発生しないように、電流指示のゲインを小さくした場合の実油圧値の推移を示す。ここでは、実油圧値が第１の目標電流値に対応する油圧値に安定するまでの時間33aが長くなる、すなわち、油圧応答性が低下する。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明に係る油圧制御装置の実施例について、以下、説明する。
【００２６】
[実施例１]
図４は、図１に示された油圧制御システムに適用された、本発明に係る制御装置の制御方法のフローを示す。
【００２７】
ブロック群41において、まず、ＣＰＵ11で、目標とする第１の目標油圧値を設定し、この目標油圧値を、等価な第１の目標電流値に変換する。次のステップで、第１の目標油圧値より高い第２の目標油圧値を設定し、この目標油圧値をこれと等価な第２の目標電流値に変換する。そして、次のステップで、第２の目標電流値を発生する所定時間を設定する。
【００２８】
次にブロック群42において、まず、ＣＰＵ11は、設定した第２の目標電流値に従って、ブロック群41の最後のステップで設定した所定時間にわたり、ドライバ素子12をＰＷＭ信号で駆動する。
【００２９】
次にブロック43において、ＣＰＵ11は、設定した第１の目標電流値に従って、ドライバ素子12をＰＷＭ信号で駆動する。ドライバ素子12が駆動すると、油圧制御用ソレノイド13に電流が流れる。
【００３０】
ブロック44において、この油圧制御用ソレノイド13に流れる実電流値を、電流モニタ回路14で計測する。
【００３１】
ブロック45において、ブロック群41で設定した第１の目標電流値とブロック44で測定した実電流値を比較する。比較の結果、不一致の場合、ブロック46に進み、ここでＣＰＵ11は、ドライバ素子12を駆動するＰＷＭ信号の値を変化させる。
【００３２】
そして、再度、ブロック43に戻り、ブロック43、ブロック44、ブロック45の上記の一連の動作を繰り返す。
【００３３】
一方、ブロック45における比較の結果、第１の目標電流値とブロック44で測定した電流値が一致した場合、第１の目標電流値が達成できたと判断して、制御を終了する。
【００３４】
図５は、以上の制御方法のフローにより発生する実電流信号と油圧信号の時間領域における変化を示す。
【００３５】
チャート51は、現在の実電流値31aと、第１の目標電流値51a、第２の目標電流値51bとした場合の実電流値の推移を示す。また、チャート52は、第１の目標電流値に等価な目標油圧値51a’に安定するまでの実電流値52の推移と、実油圧値が目標油圧値51a’に収束するまでの時間52aを示す。
【００３６】
上記のとおり、図４のフローにおいて、まず、第２の目標油圧値の指示が与えられると、実油圧値は第２の目標油圧値に向かって急速に上昇する。このとき、油圧変化の感度であるゲインを合わせて高くすることにより、更に高い応答性をもって実油圧値が上昇する。
【００３７】
次に、実油圧値が第１の目標油圧値を超える以前に、第２の目標油圧値から第１の目標油圧値へと目標を切り換える。このとき、油圧変化の感度であるゲインを合わせて低くすることにより、緩やかに実油圧値を上昇させることが可能となる。この結果、過大なオーバーシュートやアンダーシュートを効果的に抑制できる。
【００３８】
以上の制御を行うことにより、実油圧値を、過大なオーバーシュートやアンダーシュート、また、これらの繰り返しを抑制しつつ、迅速に第１の目標油圧値に到達させることができる。
【００３９】
[実施例２]
図６は、本発明に係る実施例２が適用される油圧制御システムの一例を示す。ここでは、実施例１の制御方法において、第２の目標油圧値の設定時間を、電源電圧および油温に基づいて決定することに特徴がある。
【００４０】
図６に示された油圧制御システムでは、システムの電源電圧センサ61とシステムの油温センサ62を備えていることを特徴とする。
【００４１】
油圧制御用ソレノイドの特性は、ソレノイドに流れる電流によって決まる。すなわち、油圧制御用ソレノイド13に流れる電流は、ソレノイドの電圧と、ソレノイドのインピーダンスに大きく影響され、また、ソレノイドのインピーダンスは、ソレノイドが浸漬する油の温度に大きく依存する。
【００４２】
そこで、図６に示された油圧制御システムでは、電源電圧センサ61とシステムの油温センサ62により、電源電圧と油温をモニタし、これらのパラメータに基づいて、第２の目標電流値の設定時間を、適切に設定できるように可変とすることで、より有効に油圧制御することが可能となる。なお、設定時間だけでなく、第２の目標電流値の大きさを、上記のパラメータに基づいて、決定するようにしてもよい。
【００４３】
以上の実施例１および２においては、現在の油圧値から、これより高い第１の目標油圧値に上げる場合の変化について説明した。これとは反対に、現在の油圧値から、これより低い第１の目標油圧値に下げる場合についても、実施例１および２と反対に、第１の目標油圧値より低い第２の目標油圧値を最初に設定し、実油圧値が第１の目標油圧値より下がる前に、目標を第１の目標油圧値に変更するようにする。
【００４４】
そして、同様に、この第２の目標値の設定時間又はその大きさを、電源電圧センサ61とシステムの油温センサ62によりモニタしたパラメータに基づいて、適切に設定できるように可変とする。
【符号の説明】
【００４５】
11：ＣＰＵ
12：ドライバ素子
13：油圧制御用ソレノイド
14：電流モニタ回路
15：油圧制御システム
21-26：制御フローにおけるブロック
31：実電流値の推移
31a：現在の電流値
31a’：現在の電流値に等価な油圧値
31b：第１の目標電流値
31b’：第１の目標電流値に等価な油圧値
32, 33：実油圧値の推移
41-46：本発明に係る制御方法のフローにおけるブロック
51：本発明に係る制御方法の実電流値の推移
51a：本発明に係る第１の目標電流値
51a’：本発明に係る第１の目標電流値に等価な油圧値（目標油圧値）
51b：本発明に係る第２の目標電流値
52：本発明に係る実油圧値の推移
52a：本発明に係る実油圧値が目標油圧値51a’に収束するまでの時間
61：電源電圧センサ
62：油温センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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