(57)【要約】      （修正有）【課題】応答性を向上させるために動作周期を高速化する必要がある処理と、高速化による処理負荷の増大を抑制するために各ソレノイドで共通化できる処理を抽出するソレノイドのフィードバック制御方式を提供する。【解決手段】電流指示値の算出処理５１と、リニアソレノイドに流れる出力電流値の検出手段５２と、指示電流値と出力電流値の偏差に基づいてフィードバック補正を行う処理５３と、補正後電流指示値からリニアソレノイドの指示デューティー値を算出する処理５４と、電源電圧変動値を検出する手段５５と、前記電源電圧変動値に基づいて電圧補正ゲインを算出する処理５６と、電圧補正ゲインに基づいて指示デューティー値から電圧補正後デューティー値を算出する処理５７と、補正後デューティー値に基づいてリニアソレノイドに電源電圧を通電させる処理５８を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じて動作する複数のソレノイド弁を有する変速機の制御方法において、
（１）ソレノイドの駆動電力源の電圧変動を検出し、
（２）前記電源電圧変動に関する１つの値を記憶し、
（３）前記記憶された値に基づいて、各ソレノイド弁の前記制御信号を補正することを特徴とする変速機の制御方法。
【請求項２】
各ソレノイドに対して、電流指示値を算出する処理と、前記ソレノイドに流れる電流を検出する手段と、前記ソレノイドの電流指示値と前記電流検出手段により検出した電流値との偏差から電流指示値の補正値を算出する処理と、電流指示値と前記電流指示値の補正値に基づいて補正後電流指示値を算出する補正手段と、前記補正後電流指示値に基づいてソレノイドに電圧を通電させるデューティー指示値を算出する手段を備え、駆動電力源の電圧を検出する手段と、前記電源電圧検出手段により検出した電源電圧変動値から電圧補正係数を算出する手段を前記ソレノイドの共通処理として備え、各ソレノイドに対して、前記デューティー指示値と前記電圧補正係数に基づいて補正後デューティー指示値を算出するフィードバック補正手段とを備えることを特徴とするソレノイド弁の制御方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記電源電圧を検出し電源電圧変動値を算出する処理と、前記電圧変動値に基づいて電圧補正係数を算出する処理を、同じ電力供給源から電力を供給されているリニアソレノイド間で共通処理としたソレノイド弁の制御方法。
【請求項４】
電流指示値を算出する処理と、前記ソレノイドに流れる電流を検出する手段と、前記ソレノイドの電流指示値と出力電流の偏差から電流指示値の補正値を算出する処理と、前記電流指示値の補正値に基づいて補正後電流指示値を算出する補正手段と、前記補正後電流指示値に基づいてソレノイドに電圧を通電させるデューティー指示値を算出する手段を第１制御周期で実行し、駆動電力源の電圧を検出する手段と、前記電源電圧検出手段により検出した電源電圧変動値から電圧補正係数を算出する手段と、前記デューティー指示値と前記電圧補正係数に基づいて補正後デューティー指示値を算出するフィードバック補正手段を、第１制御周期より短い第２制御周期で実行することを特徴とするソレノイド弁の制御方法であって、請求項３において共通化した、前記電圧変動値の算出処理および前記電圧補正係数の算出処理と、ソレノイドごとに電圧補正係数に基づいて電圧補正後デューティー指示値を算出する処理と、ソレノイドに出力させる処理の実行タイミングを第１制御周期から、第１制御周期より短い第２制御周期に変更したことを特徴とするソレノイド弁の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
変速機の制御方法及びソレノイド弁の制御方法に関する。特には自動変速機の油圧制御に用いられるソレノイド弁の制御等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なフィードバック制御方式では、目標指示値と実際の出力値の偏差を算出し、最適な出力値が得られるように補正を行う。入力値と出力値の偏差を一次関数的な比例関係として補正するＰ制御（Proportional），入力と出力の偏差の積分に比例して補正するＩ制御（Integral），入力と出力の偏差が急激に変化した際、偏差の微分に比例して補正するＤ制御（Differential）といった補正手段がある。制御対象の求める応答性や精度に合わせて補正手段を選択し、ＰＩ制御やＰＩＤ制御といったフィードバック制御方式が用いられている。
【０００３】
車両の自動変速機においては、走行中のトルク変動や変速制御に伴う油圧制御に高い応答性が必要とされるため、駆動デューティーの指示により油圧を制御するリニアソレノイドに、上記のようなフィードバック制御が用いられている。リニアソレノイドの制御装置が指示した電流指示値と、実際にリニアソレノイドに通電している出力電流値に偏差がある場合、偏差を減少させるために指示電流値を最適値に補正する。
【０００４】
一方、リニアソレノイドが駆動するための電力は、車両に搭載されているバッテリから供給されているため、バッテリに接続された他の部品の動作により電源電圧が変動することがある。デューティー駆動では、電源電圧をリニアソレノイドに通電させる時間を変化させることで出力する電流値を制御するため、電源電圧変動の発生によって出力電流値が変動する。そこで、目標電流指示値と実際の出力電流値との偏差を補正するフィードバック制御とは別に、上記の電源電圧変動を補正する手段として、〔特許文献１〕に記載されているような、検出した電源電圧変動値から電圧補正係数を求め、電圧変動を補正する処理が行われている。リニアソレノイドの電源電圧補正処理は、算出したデューティー指示値を、検出した電圧変動値に基づいて補正する処理のため、ソレノイドのデューティー指示値算出の処理にまとめられていることが一般的である。
【０００５】
上記の電源電圧補正以外にも、リニアソレノイドの製品誤差による動作特性の差異を補正する処理や、変速機に取り付けられたリニアソレノイドの位置によって駆動する際の温度が異なるため、温度による動作特性の変化を補正する処理などが必要なため、リニアソレノイドのフィードバック制御は各ソレノイドで個別に処理を行うことが一般的である。
【０００６】
図５にリニアソレノイドにおける従来のフィードバック制御のフローチャートを示す。電流指示値算出処理５１と、リニアソレノイドの出力電流を検出する手段５２と、５１，５２から求めたフィードバック補正値に基づいて補正後電流指示値を算出する処理５３と、電流指示値をデューティー値に変換する処理５４と、電源電圧の変動値を検出する手段５５と、５５で検出した変動値から電圧補正係数を算出する処理５６と、５６で算出した補正係数に基づいて電圧補正後デューティー値を算出する処理５７と、電圧補正後デューティー値に基づいてソレノイドを出力させる処理５８に分類される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３１２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フィードバック制御の性能を測る目安のひとつに、応答性の速さが挙げられる。電源電圧補正の応答性は、ある電圧変動幅と変動の周波数に対する、出力電流値の変動幅と変動の周波数といった形式で表される。この応答性を高めるためにはいくつかの手段がある。補正ゲインを大きくし、指示値と出力値との偏差に対する補正量を大きくすることで応答性を高める方法は、補正を行った際に出力値が指示値よりも大きくなるオーバーシュートを引き起こすため、補正ゲインは小さく設定されていることが多い。そこで、一般的なフィードバック制御では、例えば１ms周期のように補正の動作周期を短くすることで一定時間内に行う補正の回数を増やし、応答性を向上させるという方法を採用している。
【０００９】
しかし、自動車における制御の高性能化や、変速機の複雑化に伴いソレノイドの本数が増加する傾向にあるため、電流指示値算出から電圧変動補正、ソレノイドの出力処理を含む一連のフィードバック制御の動作周期を高速化することは処理負荷の増大を引き起こすという問題点があった。
【００１０】
更に、複数のソレノイドの制御では、ソレノイドが動作したことによる電圧変動に対して他のソレノイドが電源電圧補正を行うため、ソレノイドの本数の増加がソレノイドの指示電流に対する精度の低下と処理負荷の増大を引き起こすという問題点もあった。
【００１１】
本発明の目的は、ソレノイドのフィードバック制御方式において、応答性を向上させるために動作周期を高速化する必要がある処理と、高速化による処理負荷の増大を抑制するために各ソレノイドで共通化できる処理を抽出し、制御ロジックを変更することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、上記の目的を実現するために、電流指示値の算出処理と、リニアソレノイドに流れる出力電流値の検出手段と、指示電流値と出力電流値の偏差に基づいてフィードバック補正を行う処理と、補正後電流指示値からリニアソレノイドの指示デューティー値を算出する処理と、電源電圧変動値を検出する手段と、前記電源電圧変動値に基づいて電圧補正ゲインを算出する処理と、電圧補正ゲインに基づいて指示デューティー値から電圧補正後デューティー値を算出する処理と、補正後デューティー値に基づいてリニアソレノイドに電源電圧を通電させる処理を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記リニアソレノイドのフィードバック制御方式において、電源電圧変動値の検出，電圧補正ゲインの算出の処理を各ソレノイド間で共通化していることを特徴とする。
【００１４】
上記リニアソレノイドのフィードバック制御方式において、電源電圧変動値の検出，電圧補正ゲインの算出，電圧補正後デューティー値の算出，リニアソレノイドの出力処理を第１制御周期で動作するデューティー値算出処理から切り離し、第１制御周期より短い第２制御周期で実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、各ソレノイドの処理内で算出していた電源電圧変動値の算出処理と電圧補正係数の算出処理を、同一の電源に接続されているソレノイド間で共通の処理としたことで、処理負荷の軽減を実現している。共通化した処理は、ソレノイドの本数に処理負荷が依存しないため、ソレノイドの本数が増加しても、処理負荷の増大を防ぐことができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、デューティー値の電源電圧補正を行う処理を、補正後電流指示値をデューティー値に変換する処理と電源電圧変動を補正する処理とを分離し、別処理としたことで、他の制御に与える影響を最小限に抑えつつ、処理順序の変更やタスク割り付けの変更を可能とした。
【００１７】
請求項３の発明によれば、更に電源電圧変動値の検出を共通化したことで、同一の電源に接続されたソレノイドが駆動した際の電圧変動を他のソレノイドが検出してしまう、電源電圧補正の重複を抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、更に電源電圧補正処理からソレノイドの出力処理までを第１周期タスクから第２周期タスクに割り付け変更したことで、第１周期タスクで算出したデューティー指示値に対し、１周期内で行う電源電圧補正処理の回数が増大したことで、電源電圧変動に対する応答性が向上している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例を示すソレノイドの制御装置のシステム全体構成図。
【図２】本発明の実施例を示すソレノイドのフィードバック制御のフローチャート。
【図３】本発明の実施例を示すソレノイドのフィードバック制御のフローチャート。
【図４】本発明の実施例を示す、電源電圧変動が発生した際の電源電圧変動周期の違いによる応答性の速さを比較した図。
【図５】本発明の実施例において、各処理の実行周期と共通処理の分類一覧。
【図６】本発明の実施例において、共通化した処理と、制御周期を変更した処理一覧。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の最適な実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すソレノイドの制御装置のシステムの全体構成図、図２，図３は本発明の実施例を示す制御のフローチャートである。
【００２１】
図１に示すように、変速機１１の目標油圧を実現するために、コントロールユニット１２内部において電流指示値を算出する。各ソレノイド１４は変速機における目的制御や設置箇所が異なるため、各ソレノイドごとに電流指示値の算出２４を行う。
【００２２】
その後、コントロールユニット１２のソレノイド出力電流モニタ部１５によって実際の出力電流値のモニタ２５を行い、ソフトで算出した電流指示値と実際にソレノイドが出力している電流値とを比較し、偏差を算出する。フィードバック補正処理部１６において算出された偏差をもとに、偏差の比例成分演算２６と積分成分演算２７によりフィードバッグ補正量２８を算出する、ＰＩ制御を用いたフィードバック補正処理を行う。
【００２３】
算出したフィードバック補正量を電流指示値に加算する処理２Ｂでフィードバック後電流指示値を算出するが、異常判定部２９で、ソレノイド出力電流モニタ部１５に異常があることが判明した場合、誤った出力電流値によるフィードバック制御が行われるのを防ぐために、電流モニタの処理には図２に示すような電流値Ａ／Ｄ変換の動作確認２１を行う。電流値Ａ／Ｄ変換に異常がある場合、算出したフィードバック補正値を指示値に加算しない制御２Ａに切り替えることで、モニタ部の異常による影響の伝播を抑制することができる。
【００２４】
また、処理負荷の増大による出力指示の遅延や、ソレノイドの過熱を防止するために、ソレノイドに対して強制停止命令２３を出すことができる。図２に示すようなソレノイドへの強制停止指示２３がコントロールユニット１２から出された場合、ソレノイド駆動の初期化指示２２を行う。
【００２５】
ソレノイドの製品誤差による動作特性の差異を補正するために、各ソレノイドのソレノイド特性補正用のテーブルデータが用意されている。算出したフィードバック補正後電流指示値に対して行う、このような補正処理２Ｃもフィードバック補正処理部１６での処理に含まれている。
【００２６】
また、各ソレノイドは変速機の作動油によって温度が変化するため、各ソレノイドで動作時の温度が異なっている。ソレノイドの動作には温度依存性があるため、変速機の油温を油温センサに接続された油温モニタ部１７で検出し、ソレノイドの温度特性を補正する温度特性補正処理も、フィードバック補正処理部１６での処理に含まれている。
【００２７】
以上のような補正処理を施した電流指示値を、テーブルマップを用いて電流値からデューティー指示値への変換処理を、電流−デューティー変換処理部１８において行う。駆動周期の何パーセントの時間、ソレノイドに電源電圧を通電させるかによって出力電流を制御するため、デューティー指示値への変換が必要である。
【００２８】
ソレノイドとコントロールユニットとを繋ぐ回路に地絡や断線といった異常がある場合、デューティー値を指示しても出力指示２９が正常に行われないため、モニタ値との比較によるフィードバック制御ができなくなってしまう。そのため、図２に示すようにソレノイドの地絡および断線を検出するための処理２Ｅを行い、地絡または断線が発生した場合は、ソレノイドに一定値の出力指示を行うフェールセーフ機能２Ｆを使用する。
【００２９】
算出したデューティー値は一定の駆動電圧で動作していることを想定したテーブルマップによって変換するため、電源電圧がバッテリ１Ｂに接続された各部品の動作によって変動した場合、算出したデューティー値による出力電流値と電流指示値に偏差が発生してしまう。
【００３０】
この偏差を補正するために、電圧源に接続された電源電圧変動検出部１Ａから電圧変動値を取得し、電圧補正ゲインを算出し、電源電圧補正を、電源電圧補正処理部１９において行う。
【００３１】
本実施例では、図３に示した、一連の電源電圧に対するフィードバック制御において応答性を向上させるために、第１制御周期で実行しているソレノイド電流フィードバック処理から分離させ、図３に示すように、電源電圧補正の処理を１ms周期処理で実行している。また、各ソレノイドの電源電圧変動は同一であることから、電源電圧変動値を検出し、電源電圧補正ゲインを算出する処理を各ソレノイド共通の処理３１にしている。
【００３２】
本発明では、図３に示すように、各ソレノイド共通処理で算出した電源電圧補正ゲインに基づいて電源電圧補正を行う処理３４と、各ソレノイドを、算出した出力指示デューティー値に基づいて出力をさせる処理３５を、各ソレノイド個別で行う１ms周期として実行する。１ms周期で実行する電源電圧補正に基づいて、ソレノイドの出力指示デューティーを補正することで、電源電圧変動に対する応答性を向上させることができる。
【００３３】
また、図３に示すように、電流指示値からテーブルマップを用いて算出したデューティー値判定処理３２において、デューティー指示値が起動周期の１００％以上を指示した場合、上限値である１００％に設定しなおす処理３３を設けることで、出力デューティー値に異常が発生した際の影響を抑止することができる。
【００３４】
このような構成によってソレノイドの電流フィードバック補正を５ms周期処理から１ms周期処理で行うように変更することで、図４に示すように、電源電圧を１４Ｖから１２Ｖへ変化させた際に発生するソレノイドの出力電流の変動が、２５ｍＡから１８ｍＡと、応答性が約２８％向上する。
【００３５】
本発明では、従来のソレノイドの電流フィードバック補正処理を変更し、図６に示すような第１制御周期で動作するソレノイドごとの処理６１と、第１制御周期よりも短い第２制御周期で動作する各ソレノイド共通の処理６２と、第２制御周期で動作するソレノイドごとの処理６３で構成される。
【００３６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１１  変速機
１２  コントロールユニット
１３  油温センサ
１４  ソレノイド
１５  ソレノイド出力電流モニタ部
１６  フィードバック補正処理部
１７  油温モニタ部
１８  電流−デューティー変換処理部
１Ｂ  バッテリ
【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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