(57)【要約】【課題】自動変速機における電磁弁及び弁システムを校正するソフトウェア校正方法を提供すること。【手段】このソフトウェア校正方法７０は、ソレノイドに流される電流と弁又は弁システムの出力での圧力との間の数学的関係である特性方程式を識別するステップ７２を含む。弁又は弁システムは、変速機の弁又は弁システムの動作をシミュレートする試験台と結合される。弁又は弁システムのソレノイドに電流信号が印加され、出力圧力がステップ７４で測定されて、特性方程式の係数が曲線当てはめ手法を用いることによってステップ７６で決定される。次いで、ステップ７８で係数が制御ユニットに記憶される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電流に応答して出力応答を提供する電気油圧式制御システムを校正する方法であって、
複数の係数を含む、前記電気油圧式システムの特性方程式を識別するステップと、
前記電気油圧式システムを試験台と結合するステップと、
複数の電流を前記電気油圧式システムに流すステップと、
前記複数の電流のそれぞれに対して前記電気油圧式システムの出力応答を測定するステップと、
前記出力応答の測定から前記特性方程式の係数を識別するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
係数を識別する前記ステップが、曲線当てはめ関数を採用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
係数を識別する前記ステップが、最小二乗当てはめ関数を採用するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
さらに、メモリに前記係数を書き込むステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記特性方程式を制御ソフトウェアにハードコード化するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記電気油圧式システムが比例ソレノイドと油圧弁とを備えてなり、複数の電流を流す前記ステップが、複数の電流を前記比例ソレノイドに流すステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記電気油圧式システムが自動変速機において採用される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記電気油圧式システムが一体型変速機制御ユニットを備える、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記出力応答が圧力と流体流量とからなる群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
複数の電流を流す前記ステップが、複数の異なる電流を流すステップを含む、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機用制御システムを校正するためのソフトウェアと電子装置を使用する概念という名称の米国仮特許出願第６０／４６２２２５号の出願日の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般に、電気油圧式変速機制御システムのためのソフトウェア校正方法に関するもので、特に、ソレノイド、電磁弁本体、又は車両用自動変速機の制御に用いられる一体化された制御ユニット付きの電磁弁本体を校正するためのソフトウェア校正方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両の自動変速機は複数のギヤ、同期装置、ブレーキ・バンド及び車両のギヤを自動的にシフトするよう電気制御されるクラッチを採用している。典型的には、電磁弁は変速機内に採用され、クラッチ、ブレーキ・バンド、潤滑剤、油圧等の種々の構成要素やシステムの動作を制御するよう油圧を提供する。一般に、弁は比例弁であり、弁のソレノイドに印加される電流の量が弁の制御出力における油圧を決定する。
【０００４】
電磁弁は接極子の周囲に巻かれたコイルと弁本体とを有する。ソレノイドと弁本体は一体でも、別体でもよい。弁本体は油圧入力ライン、油圧排出ライン及び油圧制御出力ラインと結合される。供給油圧は入力ラインに印加される。弁に印加される供給油圧は安定であり、弁の出力ライン上の制御圧力は接極子の位置によって設定される。コイルに電流が流れていないとき、制御出力ラインは排出ラインに直結され、制御ラインには出力圧力が印加されない。ソレノイドに電流が流れると、接極子が移動して供給油圧が制御ラインに導かれる。コイルに流れる電流の量によって接極子の力が、したがって、調整された出力圧力を維持する能力が設定される。制御ライン上の負荷が変化すると、それに応じて接極子が移動して当該電流に対する同じ出力圧力を提供する点で、弁は調整作用を奏する。
【０００５】
比例電磁弁は、入力電流に対して所望の制御圧力を提供するよう、校正される必要がある。変速機内の制御弁が適正に校正されないと、燃料経済の低下や強引なシフト等の種々のファクタによって変速機の性能が低減される。典型的には、弁は製造時に機械的な装置によって校正される。公知の機械的装置は、接極子に印加される弾性力を増減するネジ機構である。ソレノイド又は電磁操作弁を校正するための別の機械的技術は、ソレノイドの接極子と磁極片との間の有効エア・ギャップを選択的に調節して装置の磁力レベルを調節することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電磁弁を校正するための公知の機械的技術は、典型的には高価である。これは、構成要素の製造に金がかかり、校正プロセスに時間がかかるからである。また、校正を実施するための機器は高価であって、その精度には固有の限界がある。さらに、電磁弁又はソレノイド操作弁は電子装置、他の弁、漏れ等の、システムに採用されたときに弁の性能に影響を与える他のシステム要素に対して校正されない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従って、自動変速機に採用される電磁弁及び電気油圧式制御システムを校正するための特定の応用を有するソフトウェア校正方法が開示される。この校正方法は、特定の部類の弁又は弁システムに対して独自の特性方程式を識別するステップを含み、ソレノイドに流される電流と弁又は弁システムの出力での圧力又はその他の流量等の力との間の数学的関係を識別する。特性方程式は当該部類の個々の弁又は弁システムにとって特異の係数を含む。
【０００８】
弁又は弁システムは、変速機の弁又は弁システムの動作をシミュレートする試験台と結合される。弁又は弁システムのソレノイドに制御電流信号が印加され、弁又は弁システムの出力圧力が測定される。電流とそれに対応する圧力とが幾つかの点で分かると、特定の弁又は弁システムに対する係数が、最小二乗回帰等の曲線当てはめ手法を特性方程式に用いることによって決定される。係数が識別されると、該係数は典型的には変速機制御モジュールに一体化された変速機制御ユニット（ＴＣＵ）のフラッシュ・メモリに記憶される。次いで、係数は、ＴＣＵメモリに記憶された車両ソフトウェアの一部をなす特性方程式と組み合わされて使用されて、弁又は弁システムの動作特性の特異且つ高精度で連続的な数学的関係を生成する。
【０００９】
本発明の更なる利点及び特徴は、添付の図面と組み合わせられた詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態についての以下の記述は自動変速機のためのソフトウェア校正方法に関するものであるが、これは単なる例示であり、本発明やその応用及び使用を制限することを意図していない。
【００１１】
図１は、本発明に係る、自動変速機の弁システム及び弁を校正するためのプロセスを示すブロック図７０である。本発明の校正方法は変速機の動作をシミュレートする試験台を採用する。或る動作条件での実際の圧力又は流量を決定するように変速機の動作をシミュレートするアルゴリズムが採用される。
【００１２】
各部類の弁及び弁システムは特性方程式によって表すことができ、その特性方程式の複雑さは、当てはめ関数の所望の精度と実際の動作特性の非直線性の程度及び変曲点数との関数である。特性方程式の一般形は「必要とされる入力＝所望の出力の関数」であり、所望の出力は圧力、流量等であり、必要とされる入力はソレノイド電流である。
【００１３】
各弁又は弁システムの特性方程式はＴＣＵメモリに常駐する変速機制御ソフトウェア・コードの一部分である。この特性方程式は要素毎に変るものではない。比例制御ソレノイドの典型的な特性方程式は下記の式（１）である。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
特性方程式（１）のＣ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5で示す特異の係数は、当てはめアルゴリズムへの入力として弁又は弁システムの最終試験の期間に取得される実際の測定データを用いて曲線当てはめ手法、例えば最小二乗回帰によって生成される。
【００１６】
上記係数は最終製造試験手順の最後にＴＣＵメモリに書き込まれ、弁及び／又は弁システムの動作特性を記述する特異な方程式が作られる。重要なのは、校正は個々の構成要素ではなく完全なシステムに対して実施されるので、上流側及び下流側の弁の位置関係、弾性負荷、漏れ、ソレノイド、電子装置等に起因する全体的なシステム変動がかなり低減されることである。
【００１７】
図２は、公知の圧力制御システムにおける比例圧力制御装置の大きな母集団から得られた校正前及び校正後の結果を示している。±５σの正常分布に基づく母集団に対する上側及び下側の範囲が示されている。グラフ線８０、８２は校正前の±５σの分布を表しており、グラフ線８４、８６は校正後の±５σの分布を表している。
【００１８】
プロセスの最初のステップ７２は、特定の弁及び／又は弁システムに対する特性方程式を識別することを含み、この特性方程式は変速機制御ソフトウェアの一部となってＴＣＵメモリに常駐する。プロセスの次のステップ７４は、上記のソレノイドに流される一連の入力電流に対する弁又は弁システムの出力圧力又は流量を測定することを含む。必要な試験電流の数は特性方程式における変数の数と、特性方程式の非直線性の程度及び変曲点数と、当てはめの所望の精度とに依存する。典型的な実施の形態においては、試験電流の数は５〜８個の試験電流の範囲内にある。
【００１９】
プロセスの次のステップは、ボックス７６によって表されるように、係数を決定することを含む。一つの実施の形態においては、係数は、先のステップ７４で取得した測定データに対する最良適合を生じる特性方程式の係数を計算する回帰手法、例えば最小二乗法によって決定される。その結果は、ソレノイドに流される電流と電気油圧式システムの出力での圧力（又は流量、位置等）との間の独自の連続的な数学的関係である。
【００２０】
下記の式（２）は比例圧力制御システムに対する、計算された係数を含む典型的な特性方程式を示している。
【００２１】
【数２】
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【００２２】
係数が最小二乗当てはめ関数等によって決定されると、係数はステップ７８に表すように、電気油圧式システムのフラッシュ・メモリに記憶される。特性方程式はＴＣＵメモリに常駐し、変速機制御ソフトウェアに組み込まれる。特性方程式はこの時点で書き換えられる必要はない。これは、特性方程式が所与の部類の中の各パーツに対して特異ではないからである。係数のみが特異である。
【００２３】
図３は、縦軸に電流を取り、横軸に圧力を取って、特性方程式（１）の電流と圧力の一般的な関係を示すグラフである。
これまでの記述は本発明の例示的な実施の形態を開示しているにすぎない。こうした記述及び添付の図面から当業者は容易に認識するように、特許請求の範囲で定義される発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更、修正及び変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上説明したように、本発明は、校正は個々の構成要素ではなく完全なシステムに対して実施されるので、上流側及び下流側の弁の位置関係、弾性負荷、漏れ、ソレノイド、電子装置等に起因する全体的なシステム変動がかなり低減されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる、弁及び／又は弁システムを校正するプロセスを示すフローチャート図である。
【図２】指令された圧力を横軸に取り、実際の圧力を縦軸にとって、比例圧力制御装置の大きな母集団に対する、実際の測定圧力と所望の又は指令された圧力との間の校正前及び校正後の関係を示すグラフである。
【図３】縦軸に電流を取り、横軸に圧力を取って、自動変速機のクラッチ圧力制御弁に対する電流と油圧との間の関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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