(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力制御弁に対する制御電流（Ｉ）の目標値を、圧力変化の目標値と制御電流の目標値との対応関係を記述した制御電流特性マップから読み出し、該制御電流の実際値に応じて調整する、
圧力制御弁に対する制御電流をドライブトレインの動作条件に適合させる方法において、
制御電流の目標値に所定の振幅を有する変調電流を重畳し、
該変調によって生じた圧力振幅の実際値を検出し、
該圧力振幅の実際値と圧力振幅の目標値とを比較し、該実際値と該目標値との間に差がある場合に、該差を低減する適合化パラメータを計算して制御電流特性マップを補正する
ことを特徴とする圧力制御弁に対する制御電流をドライブトレインの動作条件に適合させる方法。
【請求項２】
制御電流が複数の周期を有する交流電流であるとき、
該制御電流の目標値に所定の振幅を有する変調電流を重畳し、
該変調によって生じた圧力信号の振幅を平均して、複数の周期にわたる圧力振幅の実際値を検出し、
該複数の周期にわたる圧力振幅の実際値を圧力振幅の目標値と比較し、該実際値と該目標値との間に差がある場合に、該差を低減する適合化パラメータを計算して制御電流特性マップを補正する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
制御電流特性マップの補正のための適合化パラメータを種々のクラッチ圧力値に対して計算する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
制御電流特性マップの補正のための適合化パラメータを種々の温度値に対して計算する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
圧力により調整されるドライブトレインの操作装置（２、４、６）とメモリを備えた計算装置（２６）とを有しており、
前記操作装置の圧力は圧力制御弁（１２）によって制御され、
前記メモリ内に、圧力変化の目標値と制御電流（Ｉ）の変化との対応関係を記述した制御電流特性マップが格納されており、該制御電流特性マップは圧力制御弁の制御に用いられ、
前記計算装置は操作装置の動作条件を検出するセンサ（３２、３４、３３６、３８）に接続されている、
圧力制御弁に対する制御電流をドライブトレインの動作条件に適合させる装置において、
前記計算装置により、制御電流の目標値に所定の振幅を有する変調電流が重畳され、
前記センサにより、該変調によって生じた圧力振幅の実際値が検出され、
前記計算装置により、該圧力振幅の実際値と圧力振幅の目標値とが比較され、該実際値と該目標値との間に差がある場合に、該差を低減する適合化パラメータが計算されて制御電流特性マップが補正される
ことを特徴とする圧力制御弁に対する制御電流をドライブトレインの動作条件に適合させる装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力制御弁例えばクラッチ用圧力制御弁に対する制御電流を変化するパラメータに適合させる方法に関する。本発明はまた、圧力制御弁に対する制御電流、例えばクラッチ圧力を制御する制御電流を変化するパラメータに適合させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のトランスミッションの自動化は快適性の理由からだけでなく、燃費上の理由からもますます拡がってきている。燃費上の利点は、自動化されたマニュアルトランスミッションまたはオートマティックトランスミッションによって可能な限り長いギヤで走行することが多くなり、そのために内燃機関の平均圧力が上昇して、内燃機関特有の消費が低下する点にある。自動化の最も簡単な形態では、手動で切り換えるべきトランスミッションのクラッチのみが自動化されている。切換の快適性が改善されていることにより、ドライバーは燃費の点で有利な長いギヤへシフトすることが多くなる。完全に自動化されたトランスミッションでは燃費上の理由から、コンバータクラッチに代えて発進用クラッチを用いて動作させると有利である。このように発進用クラッチとして動作するクラッチも、一方で不要のスリップを防ぎ他方で不要な高圧を回避するためにはできるかぎり正確に制御しなければならない。このようなクラッチの制御に使用される液圧系では、液圧式のクラッチの操作圧力がドライブトレインの動作パラメータ、例えば回転トルク、回転数などに依存して正確に遵守されていなければならない。
【０００３】
通常この種の液圧系では、圧力制御弁例えば比例的に動作する圧力プレ制御弁を介して操作圧力を調整するために、制御電流の目標値としての圧力制御弁の制御電流を制御電流特性マップからそのつどの動作条件に相応に読み出し、制御電流の実際値が目標値に相応するように実際値を調整することが行われている。簡単には、制御電流特性マップは所定の圧力変化にそれぞれの所定の制御電流変化が相応するように格納され、この場合、制御電流の変化はそのつどの制御電流目標値、圧力目標値、およびそのつどの温度に依存する。
【０００４】
製造誤差によっても運転経過中に生じる変化によっても（例えばマッチング、沈殿、液圧流体の変化など）、前述の形式の圧力制御弁の制御では圧力実際値が圧力目標値からずれてしまい、クラッチの申し分のない動作が阻害される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、圧力制御弁により動作する液圧系の動作特性における製造誤差の影響および／または運転時間に起因する変化の影響を回避できる方法および装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は、制御電流の目標値に所定の振幅を有する変調電流を重畳し、該変調によって生じた圧力振幅の実際値を検出し、該圧力振幅の実際値と圧力振幅の目標値とを比較し、該実際値と該目標値との間に差がある場合に、該差を低減する適合化パラメータを計算して制御電流特性マップを補正することにより解決される。課題はまた、前記計算装置により、制御電流の目標値に所定の振幅を有する変調電流が重畳され、前記センサにより、該変調によって生じた圧力振幅の実際値が検出され、前記計算装置により、該圧力振幅の実際値と圧力振幅の目標値とが比較され、該実際値と該目標値との間に差がある場合に、該差を低減する適合化パラメータが計算されて制御電流特性マップが補正される構成により解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、制御電流の目標値設定回路が拡大され、従来の影響パラメータの考慮、例えば平均の電流目標値ないし平均の制御圧力目標値および／または温度が考慮されることに加え、制御電流の変調時に生じる圧力の振幅も考慮される。
【０００８】
請求項２から請求項５には本発明の方法の有利な実施態様が示されている。
【０００９】
本発明の利点は、圧力実際値または圧力の振幅の実際値が要求される所定の圧力振幅目標値へ接近するか、または相応するように調整される点にある。これにより、弁の液圧特性マップ、または液圧式の調整素子を有する負荷例えばクラッチの液圧特性マップでの変調振幅によるヒステリシスは少なくとも低減される。ヒステリシスの最小化により、圧力の目標値と実際値との間の差を低減することができる。
【００１０】
本発明は、制御電流により制御される圧力制御弁を用いて装置の操作圧力を調整する個所であればどんなものにも使用することができる。
【００１１】
【実施例】
本発明を以下に液圧系の例に即して説明する。この場合にはＣＶＴ変速機すなわち連続的に可変の変速比を有するトランスミッションのクラッチ（発進用クラッチとしても機能する）が制御される。
【００１２】
図１には、詳細には図示されていないＣＶＴ変速機が、リバースクラッチを操作する圧力シリンダ２と、フォワードクラッチを操作する圧力シリンダ４と、変速機をＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄのシフトポジションへ切り換える切換弁６とを有することが示されている。クラッチの圧力シリンダ２、４には切換弁６の位置に応じてクラッチ用圧力制御弁８を介して圧力が供給される。クラッチ用圧力制御弁８にはポンプ１０を介して圧力が供給される。ポンプにはフィルタが接続されている。この圧力はクラッチ用圧力制御弁８において、プレ制御弁として作用する圧力制御弁１２から送出されるプレ制御圧力に相応に送出される。前述の装置ないし弁の構造および作用手法自体は公知であるので、詳細には説明しない。
【００１３】
プレ制御弁として作用する圧力制御弁１２は比例弁として構成されており、この弁は管路１４で作用するプレ制御圧力を電流Ｉに相応に制御する。この電流は圧力制御弁１２に含まれている電磁石のコイル１６に供給される。圧力制御弁１２によって調整されるクラッチ用圧力制御弁８の出力圧は、管路１８、２０を介して切換弁６に供給され、切換弁６からは選択的に、管路２２を介して圧力シリンダ２へ供給されるか、または管路２４を介して圧力シリンダ４へ供給される。
【００１４】
圧力の振幅の適合化は制御ユニット１００を用いて行われ、この制御ユニットはマイクロプロセッサ１０２およびメモリ１０４を有する。目標値と実際値との間の圧力の振幅の差はメモリに記憶され、そこからどんな場合にも再び呼び出すことができる。
【００１５】
図２には、圧力制御弁１２を制御する制御装置のブロック回路図が示されている。
【００１６】
周知のようにマイクロコンピュータおよび所属のメモリを有する制御装置２６の入力側に、センサ３０〜３８が接続されている。センサ３０は、圧力シリンダ２、４に供給されるクラッチ圧力、すなわち図１の管路２０に存在する圧力をセンシングする。センサ３２、３４、３６、３８は機関回転数、車輪回転数、機関温度および／またはオイル／オイルサンプ温度、およびアクセルペダルの位置またはスロットルバルブの位置をセンシングする。
【００１７】
制御装置２６には特性マップが格納されており、圧力センサ３０によって検出された所望のクラッチ圧力が生じていると仮定すると、特性マップには制御装置２６から圧力制御弁１２へ供給すべき電流目標値ＩSが示されている。圧力制御弁１２へ供給される電流は、その強度を電流測定装置４０によって測定して制御装置２６へフィードバックすることにより制御される。これにより圧力制御弁１２へ供給される電流は相応に追従制御され、圧力制御弁１２へ実際には電流の目標値が供給されることが保証される。
【００１８】
制御装置２６に格納される制御電流目標値ＩSを示す特性マップは、種々の手段で格納することができる。特性マップは、例えば機関回転数ｎMおよびアクセルペダル位置αから計算される機関の回転トルクに依存してＩSを表すことができる。このようにして計算された制御電流目標値は、センサ３０によって検出されたその時点でのクラッチ圧力ＰK、温度Ｔ、および／または車輪回転数ｎRに相応に補正可能である。制御電流目標値の特性マップはセンサ３０、３２、３４、３６、３８の全ての出力量によって拡張できる。
【００１９】
実際には、圧力制御弁１２へ供給される電流に依存して生じるクラッチ圧力は弁の製造誤差、液圧流体の変化または他の影響のために、所望の圧力目標値に相応には調整できないという問題が発生する。このような影響を排除するために、圧力制御弁１２に供給される制御電流Ｉに所定の振幅および周波数を有する変調電流ＩMを重畳し、圧力センサ３０によって検出されるクラッチ圧力が制御電流の変調に所定の振幅で追従するか否かをチェックする。追従しない場合には制御装置２６に格納されている制御電流特性マップを変更する。この方法を以下に図３に即して説明する。
【００２０】
ステップ５０で、制御装置２６に格納された特性マップから変調電流ＩMが求められる。この変調電流は例えば圧力制御弁１２および／またはクラッチ用圧力制御弁８の特性の非線形性のために、圧力制御弁１２にその時点で供給されている制御電流目標値ＩSおよびクラッチの温度Ｔに依存する。この変調電流ＩMの周波数は、通常クラッチ圧力制御系内部に存在する変化速度よりも大きく、例えば６００Ｈｚである。有利にはこの変調周波数はほぼ３０Ｈｚ〜１０００Ｈｚの領域にあり、有利には５０Ｈｚ〜１００Ｈｚの領域にあり、例えば７５Ｈｚである。振幅はその時点での制御電流目標値ＩSおよび温度に依存する。ステップ５２で変調電流ＩMが電流目標値ＩSに重畳される。ステップ５４で変調された電流目標値ＩSMとその時点での制御電流ＩIとの差が検出され、電流制御回路５６によりその時点で圧力制御弁１２へ供給されている電流が変調された制御電流目標値ＩSMへ調整される。
【００２１】
圧力センサ３０は、変調された制御電流目標値に相応して変動する出力信号を送出する。この出力信号はフィルタ装置６０例えばローパスフィルタまたはバンドパスフィルタでフィルタリングされ、続いてＭＩＮ‐ＭＡＸメモリで以下のように処理される。
【００２２】
ＭＩＮ‐ＭＡＸメモリ６２はフィルタ装置６０からこのメモリに供給される振動性の圧力信号の最大値と最小値とを例えば５周期にわたって記憶する。他の実施例では振幅を求める他の方法が使用される。
【００２３】
ユニット６４では続いて、記憶された最大値の平均値と記憶された最小値の平均値とが計算され、２つの値が相互に差し引かれ、ユニット６４の出力側に検出された圧力の振幅に相応する信号ΔｐIが供給される。この圧力振幅の実際値ΔｐIはステップ６６で圧力振幅の目標値ΔｐSと比較される。この目標値は制御装置２６のメモリから変調電流目標値ＩSMに相応に読み出し可能である。ΔｐIとΔｐSとの間に差が存在する場合、制御装置２６に含まれる計算機６８は増加する適合化パラメータＹ3を計算し、この適合化パラメータを用いて段５０により所定の変調電流ＩMはΔｐIとΔｐSとの差が低減されるように補正される。ここで述べた適合化法はΔｐIとΔｐSとの差が所定の値を下回るまで複数回実行することができる。
【００２４】
機能の確実性を向上させるために、この方法は制御装置２６で利用される適切なソフトウェアを用いて実行することができる。この場合、適合化パラメータＹ3は、変調されたクラッチ圧力ｐKがユニット６０、６２、６４で評価される間に圧力制御弁１２に供給すべき電流目標値ＩSが所定の値よりも小さい値だけ変化する場合にのみ計算される。
【００２５】
求められたる適合化パラメータＹ3は、制御装置２６に格納される、圧力制御弁１２に供給される電流目標値ＩSの特性マップのために考慮される。このように圧力制御弁１２を制御する特性マップが、変化する製造誤差または動作中に変化する他のパラメータに適合される。これによりそのつどの電流目標値ＩSを用いて圧力シリンダ２、４に対する所望のクラッチ圧力が調整される。
【００２６】
制御電流の適合化は有利にはクラッチのそれぞれの作動フェーズ中に行われる。その際に切換弁６はＤの位置にあり、支配的な動作温度は所定の温度間隔例えば−５℃〜＋６０℃の内部にある。同様にそれぞれ下方の限界値と上方の限界値とを有する複数の温度ウィンドウを使用することもできる。
【００２７】
適合化パラメータＹ3の計算はクラッチ圧力ｐKの種々の間隔に対して行われる。種々の圧力間隔に対して異なる適合化パラメータＹ3が使用され、これらのパラメータの間で線形の補間を行うことができる。さらに種々の温度に対するＹ3が計算され、全体で１つの特性マップが使用される。この特性マップは適合化パラメータＹ3をクラッチ圧力ｐKないし制御電流ＩSおよび温度に依存して表し、装置の動作中連続して活性化される。
【００２８】
図４には、予め定められた変調電流ＩMの振幅による補正係数ないし適合化パラメータが、適合化パラメータＹ3の活性化時にそのつど支配的な条件に適合されることが概略的に示されている。
【００２９】
図４のａには、適合化パラメータＹ1が電流目標値ＩSに依存して示されている。図からわかるように、電流目標値ＩSでのＹ1は値Ａの上方と値Ｂの下方とで一定の値を有しており、その間は線形に補間される。同様に有利には、Ｙ1の特性は他の実施例では別の経過を有していてもよい。これは例えば徐々にまたは連続的に変化するか、ステップ状に段階的に変化する。
【００３０】
図４のｂには、別の適合化パラメータＹ2が示されている。このパラメータにより変調電流の振幅はそのつど温度Ｔに適合される。図からわかるように、Ｙ2は温度Ｃの下方で一定の高い値を有しており、また温度Ｔの上方で一定の低い値を有している。その間はＹ2は線形に補間される。同様に有利には、Ｙ2の特性は他の実施例では別の経過を有していてもよい。これは例えば徐々にまたは連続的に変化するか、ステップ状に段階的に変化する。
【００３１】
図４のｃには、Ｙ3の値が示されている。図からわかるように、圧力目標値ｐKSでのＹ3は所定の圧力Ｅの下方で第１の一定の値を有しており、また圧力Ｆの上方で第２の一定の値を有しており、その間は線形に補間される。同様に有利には、Ｙ3の特性は他の実施例では別の経過を有していてもよい。これは例えば徐々にまたは連続的に変化するか、ステップ状に段階的に変化する。
【００３２】
図３および図４のｃに関連して、Ｙ3がＥの下方の圧力に対して求められて一定であると見なされ、同様にＦの上方の圧力に対して求められて一定であると見なされる。その間の値は線形に補間される。これは必須ではなく、クラッチ圧力の実際値の所定の間隔例えば３bar〜６barおよび９bar〜１１bar内のＹ3を求めて、これらの圧力間隔に対して一定であると見なしてそれ以外を線形に補間することもできる。相応の適合化コストで複数の圧力間隔に対するＹ3を求めることもでき、これにより段階的な曲線が得られる。
【００３３】
全体では、圧力変動ΔｐSの所定の振幅を生じさせるべき変調電流ＩMの振幅ＡMが計算される。これは３つの適合化パラメータと所定の変調電流Ａとの乗算から得られる。すなわち
ＡM＝Ａ×Ｙ1×Ｙ2×Ｙ3
である。
【００３４】
本発明は圧力制御弁、例えばクラッチ圧力に対する制御電流を変更されたパラメータへ適合化する方法および装置に関する。制御電流目標値としての制御電流が制御電流特性マップからそのつど動作条件に相応に読み出され、制御電流実際値として調整される方法において、制御電流に所定の振幅を有する変調電流が重畳され、変調電流によって生じた圧力の振幅が検出され、所定の振幅に相応する圧力振幅の目標値と比較され、圧力振幅の実際値と目標値との間に差が存在する場合にこの差を低減するように制御電流特性マップが補正される。
【００３５】
図５には信号ダイヤグラム２００が示されており、弁を制御する電流（Ｉ）２０１が時間ｔに関して示されている。弁を例えば６００Ｈｚのデューティ比で制御することにより、電流は曲線２０２に相応して経過する。この電流はフェーズによって上昇し、または再び下降する。曲線２０３は電流の平均値を表している。ただし変調により圧力の振幅は固定的に予め定められたままにとどまる。
【００３６】
制御の別の条件で圧力の振幅を適合可能に制御する場合、この制御は図６に相応に行われる。例えば６００Ｈｚの周波数での周波数変調では、変調分に整数倍例えば７５Ｈｚが例えば加算的に重畳される。この場合時間領域２２０においてデューティ比２１０に値２２１が加算され、これにより時間領域２２０での電流平均値が上昇する。時間領域２２１ではデューティ比２１０から値２１２が減算され、これにより電流の平均値が低下する。この重畳により電流の平均値の変調が達成される。加算されるデューティ比または減算されるデューティ比２１１、２１２の値により電流平均値を目標値へ変調することができる。
【００３７】
本発明はさらに、先行のドイツ連邦共和国特許出願第１９７２７３５８号明細書に関しており、その内容は本発明で明確に開示された内容に関連している。
【００３８】
この明細書で提出されている特許請求の範囲は、持続的な特許権利を得るための判例のない形式的な提案である。本出願人はこれまでに明細書および／または図面に示された特徴のみを請求する所存である。
【００３９】
従属請求項での引用はそれぞれの従属請求項の特徴部分を介して独立請求項の対象範囲の別の形態を示すものである。ただし引用される従属請求項の特徴部分を独立の請求項とすることが放棄されているわけではない。
【００４０】
従属請求項の対象範囲は先行する請求項の対象範囲に依存しない態様を有する独立した発明を形成する。
【００４１】
本発明は説明した実施例に限定されない。むしろ本発明の範囲には複数の変更や修正を含めることができ、例えば一般的な説明および実施例および請求項や図に記載の特徴ないし要素または方法ステップに関連してこれらの組合せや個別の変更により発明性を有するような変形例、要素、組合せおよび／または材料も可能である。組み合わせて新たな対象範囲または新たな方法ステップないし方法ステップのシーケンスを形成することのできる特徴により、その製造方法、検査法法および作業方法も本発明に該当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチ制御装置の液圧回路図である。
【図２】制御電流を適合化する装置のブロック回路図である。
【図３】本発明の装置の動作手段を説明するための信号フローチャートである。
【図４】適合化パラメータを求める手段を説明するための概略図である。
【図５】信号ダイアグラムである。
【図６】信号ダイアグラムである。
【符号の説明】
２、４  圧力シリンダ
６  切換弁
８  クラッチ用圧力制御弁
１０  ポンプ
１２  圧力制御弁
１４、１８、２０、２２、２４  管路
１６  コイル
１００  制御ユニット
１０２  マイクロプロセッサ
１０４  メモリ
２６  制御装置
４０  電流測定装置
３０、３２、３４、３６、３８  センサ
６０  フィルタ装置
６２  ＭＩＮ‐ＭＡＸメモリ
６４  ユニット
６８  計算機
５６  電流制御回路
【図１】
0004250267.tif 000002
【図２】
0004250267.tif 000003
【図３】
0004250267.tif 000004
【図４】
0004250267.tif 000005
【図５】
0004250267.tif 000006
【図６】
0004250267.tif 000007