JPH0637931B2

JPH0637931B2 - 車両の自動変速機のチェンジを制御する方法

Info

Publication number: JPH0637931B2
Application number: JP2407053A
Authority: JP
Inventors: カール・アルバート・レンツ; ジョン・アンソニー・ヒブナー
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1990-12-26
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: DE69014091D1; DE69014091T2; EP0435372A3; EP0435372A2; JPH04210158A; EP0435372B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低速比率から高速比率
への自動変速機におけるチェンジを制御する方法に関
し、特にスロットルが閉じた状態での制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、自動車の自動変速機は、入力
軸と出力軸とを連結する多くの歯車部材と、該歯車に関
係する数のクラッチやブレーキの如きトルク達成装置と
を含み、これらは選択的に係合できて入力軸と出力軸と
の間で所望の速度比率を達成するために特定の歯車部材
を駆動することができる。ブレーキはバンド形式のもの
であってもよいし若しくはディスク形式のものであって
もよい。自動車に関する技術者は、一般的に、ディスク
形式のブレーキを、変速機の中で「クラッチ」若しくは
「リアクションクラッチ」と呼んでいる。従って、ここ
で使用されているように、「クラッチ」及び「トルク伝
達装置」という用語は、クラッチだけでなくブレーキを
呼ぶために使用される。

【０００３】入力軸は、トルクコンバータの如き流体カ
ップリングを介して自動車のエンジンに連結され、出力
軸は、自動車の車輪に直接連結される。ある前進速度比
率から別の速度比率へのシフトは、エンジンのスロット
ル及び車速に応答してなされ、一般的に、今の速度比率
と関係するクラッチを解除すなわち脱係合させること
（以下、「オフ動作（ｏｆｆ−ｇｏｉｎｇ）」と言う）
及び所望の速度比率と関係するクラッチを適用すなわち
連結すること（以下、オン動作（ｏｎ−ｃｏｍｉｎｇ）
と言う）を含む。以下、クラッチに関して、シフト時に
解除しようとするクラッチすなわち今の速度比率と関係
するクラッチを「オフ動作クラッチ」と称し、シフト時
に連結しようとするクラッチを「オン動作クラッチ」と
称する。

【０００４】速度比率は、変速機への入力速度若しくは
タービンの速度を出力速度で割ったものとして定義され
る。従って、低速ギヤレンジは高い速度比率を有し、高
速ギヤレンジは低い速度比率を有する。シフトダウンを
行うには、低い速度比率から高い速度比率へのシフトが
なされる。以下に述べる形式の変速機においては、シフ
トダウンは、低い速度比率に関係するクラッチを切り高
い速度比率に関係するクラッチを繋いで高い速度比率で
作動するように歯車の組みを再び適合させることによっ
てなされる。上記のようにしてなされたシフトはクラッ
チ・ツー・クラッチ・シフト（ｃｌｕｔｃｈ−ｔｏ−ｃ
ｌｕｔｃｈＳｈｉｆｔ）と呼ばれ、このシフトにおい
て高品質の変速を達成するためには正しいタイミングが
必要である。

【０００５】従来の自動変速機のシフト制御方法として
は、ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０，３２７，００４
に開示されたシフト制御方法がある。このシフト制御方
法においては、シフト指令信号の発生と同時にオフ動作
クラッチを切り、オン動作クラッチの係合を開始する。
この係合は、オフ動作クラッチの状態に関係なく所定時
間に従って開ループ制御によって行われる。一定時間開
ループ制御を行うことにより係合を進めた段階で、トラ
ンスミッションへの入力シャフトの回転数に基づいた閉
ループ制御によって係合作用を更に進める。しかしなが
ら、この方法では、オン動作クラッチとオフ動作クラッ
チとの係合及び脱係合のタイミングを最適なものとする
ことができず、従って、高品質のシフト性能を得ること
ができなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動変速機
における閉スロットル状態での低速度比率から高速度比
率へのシフトすなわちダウンシフトを正しいタイミング
で行い且つ高品質のシフト性能を達成する変速制御方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本発明は、制御された方法で、あるクラッチを切り且つ
別のクラッチを繋ぐことにより及び変速速度フィードバ
ックを使用して制御を行うことにより、自動変速機にお
ける閉スロットルでのダウンシフトを制御する方法を提
供する。ある実施態様においては、電子制御システムを
有する自動車自動変速機において、オン動作クラッチの
適用とオフ動作クラッチの解除との釣り合いをとるため
に入力速度と出力速度とを監視することにより、高品質
の閉スロットルでのダウンシフトが達成される。閉スロ
ットルでのダウンシフト中においては、オン動作クラッ
チの滑り速度は、オン動作クラッチ圧力命令の閉ループ
制御を使用した予め規定されたプロファイルに従ってゼ
ロまで減じられる。このシステムはスロットルの位置を
監視し、閉スロットルでのシフトの間にスロットルが開
いたとき、もしオフ動作クラッチが依然として圧力を有
しているならば、閉スロットルでのダウンシフト制御か
らパワード・ダウンシフト制御（動力接続状態すなわち
開スロットル状態でのダウンシフトの制御）への移行を
行うか、又は、もしオフ動作クラッチの流体が排出され
ているならばオン動作クラッチの閉ループ制御から開ル
ープ制御への移行を行う。

【０００８】本発明は、また、上記の方法の各ステップ
を実行する手段を含む装置に関する。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例
を説明する。

【００１０】図１の１ａには自動車駆動システムが全体
として符号１０で示されており、このシステムは、スロ
ットルを有するエンジン１２、流体トルクコンバータ１
４、６進流体駆動変速機１６及びディファレンシャルギ
ヤ（ＤＧ）１８を含む。エンジン１２は軸２０を介して
トルクコンバータ１４に接続されており、トルクコンバ
ータ１４は軸２４を介して一組のディファレンシャルギ
ヤ１８に接続されており、一組のディファレンシャルギ
ヤ１８は支軸２６，２８を介して一対の車輪（図示せ
ず）に接続されている。

【００１１】ギヤシフトは、ブレーキとクラッチ（ここ
ではトルク伝達装置若しくはクラッチと称する）を選択
的に係合及び脱係合せしめることにより達成される。こ
れらのクラッチは流体圧力によって作動せしめられ、係
合して駆動部材と駆動される摩擦部材との間でトルクが
伝達される前に充填時間を必要とする。

【００１２】エンジン１２と車両の駆動車輪との間の速
度とトルクとの関係は、流体駆動トルクコンバータ（Ｔ
ＣＣで表す）及び５つの流体駆動変速クラッチ（Ｃ₁〜
Ｃ₅で表す）によって制御される。トルクコンバータＴ
ＣＣは、ソレノイド駆動制御弁３０によって選択的に係
合せしめられてインペＩとトルクコンバーータ１４のタ
ービンＴとを機械的に接続する。伝達ＴＣＣ，Ｃ₁，
Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄，Ｃ₅は図１の１ｂに従ってソレノイド駆
動制御弁３０，３２，３４，３６，３８，４０によって
選択的に繋がれるが若しくは切られ、所望の変速速度比
率を選択的に達成する。図示した変速歯車列は、一つの
後退速度比率と６つの前進速度比率を提供し、この歯車
列は米国特許第４，０７０，９２７号に詳しく説明され
ている。運転者によって操作されるアクセルペダル４１
は、エンジンの動力出力を制御するためにエンジンのス
ロットルを位置決めする。

【００１３】ソレノイド駆動制御弁３０〜４０は、シス
テムパラメータを表す種々の入力信号に応答して、ライ
ン４４〜５４を介して破線で示されたコンピュータに基
づづく制御ユニット４２によって制御される。かかる入
力信号としては、ライン５６上のエンジンスロットル位
置信号％Ｔ、ライン５８上のエンジン出力軸速度信号Ｎ
ｅ、ライン６０上のトルクコンバータ出力軸速度信号Ｎ
ｔ、ライン６２上の変速機出力軸速度信号Ｎｏ、ライン
６４上のシステム供給電圧信号Ｖｂ、ライン６６上の変
速機流体温度信号Ｔｓｕｍｐ及びライン６８上の運転者
レンジセレクタ位置信号ＲＳがある。システム電圧は蓄
電地７０によって供給され、入力信号はポテンショメー
タ、サーミスタ及び磁気速度ピックアップ等の一般的な
電気変速器によって得ることができる。

【００１４】制御ユニット４２は、内部ロック及びメモ
リを有するマイクロコンピュータ（ｕＣ）、入力／出力
素子（Ｉ／Ｏ）及びパルス幅変調信号発生器（ＰＷＭ）
と駆動素子（ＤＲ）を含むたくさんの一般的な素子を内
部に含む。後に示すように、一つのＰＷＭ発生器（ＰＷ
Ｍ）及び一つの駆動素子（ＤＲ）が、各ソレノイド駆動
制御弁３０〜４０に専用のものとなっている。ＰＷＭ発
生器の出力は、各々の駆動素子（ＤＲ）に供給され且つ
各々のソレノイド駆動制御弁を駆動するために使用す
る。ＰＷＭ発生器の出力のデューティサイクル（ｄｕｔ
ｙｃｙｃｌｅ）によって、ソレノイド駆動制御弁によ
って供給される液圧が決定され、低いパーセントのデュ
ーティサイクルの場合は常閉弁に対して低圧力を生じ、
高いパーセントのデューティサイクルの場合は常閉弁に
対して高圧力を生じる。

【００１５】変速機１６の液圧回路は、油だめすなわち
油タンク８４からクラッチＴＣＣ及びＣ₁〜Ｃ₅へ種々の
液圧機構及び電子液圧弁機構によって圧縮された液圧流
体を供給するための容積式ポンプ８２を含む。メイン回
路フィルタ８６を通過した後、ポンプ８２の流体出力は
メインの圧力調整弁８８に導入され、ライン９０及び９
２内に調整された流体圧力を生じさせる。

【００１６】ライン９０内の流体は通常コンバータ供給
圧力と呼ばれ、コンバータシェル９７として図示された
トルクコンバータ１４の中へ導入される。コンバータ流
体は、冷却器１００と冷却器フィルタ１０２を通過した
後、次いで調整弁１０４によってより低い圧力に調整さ
れて変速機潤滑装置すなわち潤滑回路１０６に供給され
る。

【００１７】ライン９２内の流体は通常メイン圧力若し
くはライン圧力と呼ばれるが、該流体は、ソレノイド駆
動制御弁３０〜４０への入力として供給され、又、制御
圧力調整弁９６にも供給される。制御圧力調整弁９６
は、ライン９８内に制御圧力と呼ばれる幾分低い圧力を
生じ、このような圧力は制御弁３０〜４０の各々のソレ
ノイドに導入される。

【００１８】ライン９４内の流体はコンバータクラッチ
圧力と呼ばれ、この流体はソレノイド３０によってトル
クコンバータクラッチＴＣＣに直接供給される。この圧
力は、またメインの圧力調整弁８８にも供給されてコン
バータロックアップモードにおけるより低く調整された
ライン圧力を提供する。

【００１９】図２，３，６〜１２，１４，１５は、以下
に示すシフト制御技術を実行する上で図１に示したコン
ピュータを基本とする制御ユニット４２によって実行さ
れたコンピュータプログラムの命令を表すフロー図であ
る。

【００２０】図２は種々のサブルーチンの連続的な実行
を指示する管理上のすなわちメインのループプログラム
を表す。ブロック１３０は、種々のタイマー、レジスタ
及び制御ユニット４２の変数の値を所定の初期値にセッ
トするために車両動作の各期間の初期において実行され
る一連の命令を示す。その後、ブロック１３２〜１４０
は、フロー図によって示されるように連続的に且つ繰り
返し実行される。ブロック１３２は種々の入力信号値を
読み取り、ＰＷＭ発生器及びソレノイド制御弁３０〜４
０のための駆動装置へ必要とされる制御信号を出力す
る。ブロック１３４〜１３８は、診断、シフトスケジュ
ーリング及び適応フラグ論理を含む。クラッチ制御論理
ブロック１４０は、図１の１ａを参照して既に説明した
種々のシステム入力信号を分析し、次のブロック１３２
の実行によってソレノイド駆動制御弁に供給する圧力コ
マンド信号ＰＣＭＤを生じ、シフトの完了時に適応フラ
グに基づく適応補正を計算する。ブロック１４０はま
た、ソレノイド駆動電圧のパルス幅変調を行って特定の
シフト動作のための圧力コマンドを実行する。ブロック
１４０は図３の３ａ，３ｂのフローチャートに詳しく説
明されている。

【００２１】図３の３ａ〜３ｂのフロー図は、進行中の
レンジシフトの形式に関する決定をするためのプログラ
ムを表し、オン動作クラッチ及びオフ動作クラッチのた
めの特定の制御を決定する。該プログラムはまた、シフ
トが仕様書の範囲内で行われたか否かをチェックし、も
しそうでない場合は、シフトを補正するために、予め規
定された適応論理に従ってシフトが完了した時点で特定
のシフトパラメータが変更される。まず最初に、ロック
アップシフトが進行中ならば（ステップ１４４）ロック
アップクラッチ制御が実行される（ステップ１４２）。
次いで、レンジシフトが進行中か否かがシフトスケジュ
ールにより判断される（ステップ１４６）。もしレンジ
シフトが進行中でないならばクラッチ制御論理は終了す
る。もしレンジシフトが進行中の場合は（ステップ１４
６）、それがアップシフトか（ステップ１５０）、ダウ
ンシフトか（ステップ１５２）、ニュートラルシフトか
（ステップ１５４）又はガレージシフトか（ステップ１
５６）が判定される。ガレージシフトとは、ニュートラ
ルから前進若しくは後退へのシフト又は前進から後退若
しくは後退から前進へのシフトのことである。該制御
は、アップシフト、ダウンシフト、ニュートラルシフト
若しくはガレージシフトからシフトの終了判断（ステッ
プ１６０）へと進む。このシフトが完了すると（ステッ
プ１６０）、必要に応じて適応シフトパラメータが変更
され（ステップ１６２）、デューティサイクルコマンド
が出力される（ステップ１６３）。シフトが終了してい
ない場合には（ステップ１６０）、図２のメインループ
に戻る前にデューティサイクルコマンドが出力される
（ステップ１６３）。

【００２２】もしアップシフトが指示されると（ステッ
プ１５０）、アップシフト・オン動作クラッチ制御がな
され（ステップ１６４）且つアップシフト・オフ動作ク
ラッチ制御がなされる（ステップ１６６）。もしダウン
シフトが指示されると（ステップ１５２）、次いで、そ
れが閉スロットルダウンシフトであるかパワードダウン
シフト（動力接続状態のダウンシフト）であるかが判定
される。もし閉スロットルならば、閉スロットル進行中
フラグがセットされ（ステップ１６９）、閉スロットル
・オン動作クラッチ制御が行われ（ステップ１７０）且
つ閉スロットル・オフ動作クラッチ制御が行われる（ス
テップ１７２）。ダウンシフトが閉スロットル状態でな
い場合（ステップ１６８）は、閉スロットル・フラグが
セットされているかがチェックされる（ステップ１７
３）。もしフラグがセットされていない場合には、パワ
ード・ダウンシフト・オン動作クラッチ制御がなされ
（ステップ１７４）且つパワード・ダウンシフト・オフ
動作クラッチ制御がなされる（ステップ１７６）。もし
閉スロットル・フラグがセットされていれば（ステップ
１７３）、閉スロットル・ダウンシフトの動作中にスロ
ットルが開いたのであり、パワード・ダウンシフトへの
移行が必要かもしれない。このような場には、適切な移
行論理がなされる（ステップ１７８）。シフトがニュー
トラル・シフトである場合には（ステップ１５４）、ニ
ュートラル・シフト・クラッチ制御によって前進からニ
ュートラルへ若しくは後退からニュートラルへのシフト
が実行される（ステップ１５５）。

【００２３】各制御段階は、圧力、圧力増分、時間ある
いは他の値を、ここでは通常「セットされた」、「プリ
セットされた」、「所与の」あるいは「特定の」と称さ
れている予め規定され且つ同調された値に設定すること
によって作動する。これらの値の各々は、各特定の変速
状態、スロットルレンジ及びシフト形式のための同調さ
れた値の表から選択される。従って、各レンジシフト例
えば１−２，２−１，４−３，５−４等のみならずアッ
プシフト、ダウンシフトに対して異なる値が供給され
る。コンバータ及びロックアップモードもまた各々別個
の一組の同期値を必要とするかもしれない。次の説明の
中で、「同期値より大きい」という用語は、タービン速
度がオン動作クラッチの同期に必要な速度より大きいこ
とを意味する。

【００２４】図４のグラフＡ及びＢは、閉スロットル・
ダウンシフト中におけるオン動作クラッチ及びオフ動作
クラッチの制御のためのオン動作圧力コマンド及びオフ
動作圧力コマンドを各々表している。シフト動作の初期
において、オン動作圧力コマンドが充填時間に亙って最
大に設定されてオン動作クラッチにトルクを受け取る準
備をさせる。充填時間中に、オフ動作クラッチ圧力コマ
ンドは設定時間の中間値Ｐｉｎｔと下げられ、次いで充
填時間の満了前のプリセット時間までより低い値Ｐｉｏ
ｆｆに下げられる。このようにして、充填時間よりプリ
セット時間だけ少ない時間にオフ動作クラッチ時間を決
定する。次いで、オフ動作クラッチが切られ、オン動作
クラッチは準備できていれば引き継ぐことができる。オ
ン動作クラッチ圧力コマンドは初期閉ループ圧力Ｐｉｃ
ｌに設定され、次いで、オフ動作クラッチのすべりすな
わちタービンのプルアップ（タービン速度の増加）が検
知されるまで徐々に増加される。タービンのプルアップ
はオフ動作クラッチのすべりの開始の結果として起こ
る。タービン速度Ｎｔが出力速度Ｎｏと旧のすなわちよ
り低い速度比率ＳＲ（ｏｌｄ）と定数Ｋ１との和との積
より大きくなった場合Ｎｔ＞Ｎｏ＊ＳＲ（ｏｌｄ）＋Ｋ１にタービンのプルアップが検知される。

【００２５】オフ動作クラッチのすべりが検知されると
オン動作クラッチ圧力の閉ループ制御を開始させる。こ
の閉ループ制御においては、オン動作クラッチすべりが
監視され、計算されたすべりプロファイルになるように
制御される。この閉ループすべりプロファイル制御は、
オン動作クラッチ同期が連続して数回検知されるまで続
く。タービン速度Ｎｔが新しいすなわち高い速度比率Ｓ
Ｒ（ｎｅｗ）と出力速度Ｎｏとの積の値に対してしきい
値Ｋ２以内の値であるとき、すなわち｜［Ｎｔ−Ｎｏ＊ＳＲ（ｎｅｗ）］｜≦Ｋ２であるときに同期が検知される。

【００２６】閉ループ・プロファイル制御は図５のグラフＡによく説
明されており、このグラフにおいてオン動作クラッチす
べり速度プロファイルは実線で示され、実際のすべり速
度は点線で示されている。すべり速度は、タービン速度
と出力速度とを比較することによって決定される。特
に、すべり速度ＳＬＩＰは、タービン速度Ｎｔと、出力
速度Ｎｏ及びより高いすなわち新しいレンジの速度比率
ＳＲ（ｎｅｗ）との積との差（変換ファクタＫ３を掛け
る）、すなわち数学的にはＳＬＩＰ＝Ｋ３＊［Ｎｔ−（Ｎｏ＊ＳＲ（ｎｅｗ）］によって求められる。従って、シフト命令が発せられる
と同時にオン動作クラッチにすべりが存在する。初期す
べり速度ＳＬＩＰＩは、閉ループの初期のすべり値であ
る。すべり速度プロファイルはこの時点で開始し、第１
の傾斜と呼ばれる固定割合で減少する。次いで、定めら
れた点において該割合は第２の傾斜に減少する。これら
の傾斜は、実際のすべり速度が所与の時間内に円滑にゼ
ロまで下がるように選択される。第２の傾斜は第１の傾
斜より少し緩やかであり、オン動作クラッチの両側での
加速割合をより近くすることによりシフト終了時のトル
クの乱れを減じる。すべり速度を制御ターゲットとして
使用することにより、シフト時間を制御するときにター
ビンと出力速度との両方が考慮に入れられる。

【００２７】すべりプロファイルの傾斜を決定するため
に３つの定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が定義されている。定数
Ｃ１は第２の傾斜が始まるときのＳＬＩＰＩの分数であ
り、すなわち、ＳＬＩＰ≦Ｃ１＊ＳＬＩＰＩの場合に傾
斜が傾斜２に変わる。常数Ｃ２は第１の傾斜を利用する
ための所望の時間である。定数Ｃ３は傾斜の計算のため
にのみ使用され直接のタイミングの目的のためには使用
されない。第１及び第２の傾斜ＳＬＯＰＥ１，ＳＬＯＰ
Ｅ２は、ＳＬＯＰＥ１＝［ＳＬＩＰＩ−（Ｃ１＊ＳＬＩＰＩ）］／Ｃ２ＳＬＯＰＥ２＝Ｃ１＊ＳＬＩＰＩ／Ｃ３−Ｃ２）と定義される。

【００２８】閉ループプロファイル制御は、オン動作ク
ラッチ・コマンド圧力をすべり速度エラーに比例する項
で補正することによって行われる。タービン速度に対す
る作用は図５のグラフＢに示されており、タービン速度
（Ｎｔ）が出力速度（Ｎｏ）と旧のレンジの速度比率
（ＳＲＯＬＤ）との積を表す点線よりも所定値以上だ
け増加するとプルアップが検知される。その後、該ター
ビン速度はプロファイル制御に従って増加するが、該プ
ロファイル制御から、オン動作クラッチのすべり速度
は、出力速度（Ｎｏ）と新しいレンジの速度比率（ＳＲ
ＮＥＷ）との積を示す点線とタービン速度曲線との差
であることがわかる。連続ループ内で所定回数だけ同期
したことを検知して所定の同期速度への到達がなされる
と該閉ループプロファイルが完了する。この時点でオン
動作クラッチに最大圧力が掛かる。

【００２９】該制御はいくつかの利点を有する。すなわ
ち、中間のオフ動作圧力値Ｐｉｎｔを採用することによ
り、ソレノイドの運動によって生じるクラッチ圧力のア
ンダーシュート（所定値に届かないこと）が低減され
る。より低いオフ動作圧力Ｐｉｏｆｆによってオフ動作
クラッチによる旧レンジが十分維持でき、オフ動作クラ
ッチが切れる前にスロットルが開いた場合にもオフ動作
クラッチ制御への移行ができる。充填時間の満了前にオ
フ動作クラッチを切ることによって、オン動作クラッチ
を適用する前にオフ動作クラッチの能力を取り除くこと
が確実になされ、その結果、クラッチの動作不能（ｔｉ
ｅ−ｕｐ）及びシフトの品質低下が除去できる。

【００３０】オフ動作クラッチのすべりは、タービンの
プルアップを検知してオン動作クラッチをつなぐことが
できるようになったことを指示するために使用されてい
る。これによって閉ループ制御の作動時間が自動的に設
定される。オン動作圧力コマンドは充填時間経過後徐々
に増加され、初期のオン動作コマンド圧力が低い状態で
適時のタービンのプルアップが達成できる。充填時間中
にオフ動作クラッチのすべりが検知された場合には、充
填時間が早く終了させて過充填によるトルクの乱れを低
減する。

【００３１】該閉ループプロファイルは（タービン速度
よりもむしろ）オン動作クラッチを制御し、シフト時間
を制御するときに（ブレーキによる）出力速度の変化も
考慮に入れられることを確保している。特定の分数で表
された初期のオン動作クラッチのすべりが達成された後
に傾斜を減じることによってオン動作クラッチの両側に
おける加速割合をより近くしてシフト終了時のトルクの
乱れを減じる。いくつかの連続的な制御ループにおいて
同期が検知されるまで閉ループを維持することによっ
て、クラッチの適用が完全になされる前に真の同期が達
成され且つ維持されることが確保される。フロー図から
明らかなように、タービン及び出力速度がしきい値より
低いときに、閉ループ制御は停止され、オン動作クラッ
チが完全に適用される。これによってゼロ若しくはゼロ
に近い車速度で適時のシフト完了が確保される。

【００３２】オン動作クラッチ論理１７０は図６〜９に
示されている。これらの図においては、シフト段階はど
のシフト動作が始まっているか若しくは開始されようと
しているかを示すものである。シフト初期からの経過時
間が設定された制限値よりも大きい場合には（ステップ
２００）、最大圧力が指令される（ステップ２０２）。
これによって制限時間内でのシフトの完了が強制され
る。時間が経過せず「シフト段階」が充填時間と等しく
なった場合には（ステップ２０４）、「充填時間」ルー
チン（図７）が実行される（ステップ２０６）。該ルー
チンの第１のループ（ステップ２０８）、タイマー及び
閉ループパラメータが初期化され、充填時間カウンタ値
が計算される（ステップ２１０）。引き続くループ内に
おいて、充填時間カウンタがデクリメントされ（ステッ
プ２１２）、最大圧力が指令される（ステップ２１
４）。充填時間カウンタがゼロに達するか（ステップ２
１６）又はオフ動作クラッチのすべりが検知されると
（ステップ２１８）、初期のオン動作クラッチ圧力値Ｐ
ｉｃｌがシフトの形式に基づいて選択され、「シフト段
階」が「ランプ」と等しく設定される（ステップ２２
０）。さもなければ、充填時間が満了するか若しくはす
べりが検知されるまで該ルーチンが繰り返される。

【００３３】「シフト段階」が「ランプ」と等いし場合
には、「ランプ」段階が実行される（２２４）。「ラン
プ段階」（図８）においてオン動作圧力が設定値だけイ
ンクリメントされる（ステップ２２６）。変速機の出力
速度Ｎｏとタービン速度Ｎｔとの両方がゼロしきい値近
辺よりも小さいならば（ステップ２２８）、「シフト段
階」が「エンド」に設定される（ステップ２３０）。該
速度がしきい値より小さくなく且つオフ動作すべりが検
知されるか（ステップ２３２）又はシフト開始以後の時
間がタイムアウト値を越えた場合（ステップ２３４）に
は、「シフト段階」は、「閉ループ」に等しく設定され
る（ステップ２３６）。

【００３４】「シフト段階」が「閉ループ」に等しい場
合（ステップ２３８）には、閉ループが実行される（ス
テップ２４０）。図９に示したように、閉ループすべり
プロファイルが計算され（ステップ２４２）、すべり速
度エラーが計算され（ステップ２４４）、閉ループ圧力
コマンドが比例制御器によって計算される（ステップ２
４６）。次いで、オン動作クラッチ同期が予め規定され
た数だけ検知されるか（ステップ２４８）又はシフト開
始以後の時間がタイムアウト値を越えると（ステップ２
５０）、「シフト段階」は「エンド」に設定されて（ス
テップ２５２）最大圧力が生じ、シフトが完了する。

【００３５】図１０及び１１に示したオフ動作クラッチ
制御論理１７２について、「シフト段階」が「初期圧
力」に等しい場合（ステップ２５４）には、「初期圧
力」段階が実行され（ステップ２５６）、さもなければ
オフ動作クラッチが切られる（ステップ２５８）。「初
期圧力」段階２５６において、充填時間の満了までの残
り時間がしきい値より少ない場合（ステップ２６０）に
は、「シフト段階」は「エンド」に設定されて（ステッ
プ２６２）クラッチが切られる。さもなければ、シフト
開始以後の時間が設定値を越えている場合（ステップ２
６４）には、オフ動作圧力コマンドが低圧力値Ｐｉｏｆ
ｆに設定され（ステップ２６６）、該設定値を越えてい
ない場合にはオフ動作圧力コマンドが中間圧力Ｐｉｎｔ
に設定される（ステップ２６８）。

【００３６】閉スロットル・ダウンシフト・プログラム
が開始された後にスロットル位置が増加した場合には、
２つの特定のルーチンが提供されてシフトがもはや閉ス
ロットル・シフトではないという事実に適応させる。オ
フ動作クラッチへの圧力コマンドが依然としてゼロより
も大きいままでスロットルの増加が検知された場合には
一方のルーチンが行われ、オフ動作クラッチ圧力コマン
ドを調整することによってシフトを制御するパワード・
ダウンシフト・プログラムへの移行がなされる。オフ動
作クラッチが切られた後にスロットルの増加が検知され
た場合にはもう一方のルーチンが実行され、オン動作ク
ラッチ圧力がランプ形式で制御されてシフトが遂行され
る。

【００３７】図１２はスロットル増加の検知に応答して
移行を行うフロー図１７８である。オフ動作圧力コマン
ドがゼロでないならば（ステップ３０２）、新しいオン
動作圧力を計算するために一つのルーチンが実行される
（ステップ３０４）。「閉スロットル・ダウンシフト進
行中」フラグがリセットされて（ステップ３０８）、次
の制御ループにて起こる新しいオン動作圧力Ｐｉｏｎ及
び現に存在するオフ動作クラッチ圧力を使用したパワー
ド・ダウンシフトへの移行ができる。オフ動作圧力コマ
ンドがゼロならば（ステップ３０２）圧力コマンド値及
びクラッチ同期に基づいたシフト完了のための検査がな
される（ステップ３１０）。該検査が満足されない場合
にはオン動作ランプ比率決定ルーチンが実行され（ステ
ップ３１２）、シフト完了検査が満足されるまで（ステ
ップ３１０）オン動作ランプ圧力が命令される（ステッ
プ３１４）。該検査が満足されると、プログラムは「シ
フト完了」へと進む（ステップ３１６）。

【００３８】図１３のグラフＡ及びＢは各々、パワード
・シフトへの移行後のオン動作クラッチ及びオフ動作ク
ラッチの制御のためのオン動作圧力コマンド及びオフ動
作圧力コマンドを示す。該移行に続いてすぐに、タービ
ン速度の停止が起こるまでプログラムされた割合でオフ
動作クラッチ圧力コマンドが徐々に低下される。これと
同じ時間の間、初期オン動作圧力コマンドＰｉｏｎが低
い「充填」圧力レベルに設定され、オン動作クラッチを
繋がなければならないときのために準備される。

【００３９】オフ動作クラッチがすべり始めると、クラ
ッチの摩擦係数が安定状態から運動レベルに変化する。
摩擦の低下及びそれに伴うクラッチのトルク容量の低下
は、クラッチのトルク容量がほぼ一定のままであるよう
なレベルへとクラッチ圧力を増すことによって補償され
る。この圧力コマンドのレベルは、所定時間に亙って又
はクラッチ同期が１回検知されるか若しくは既に同期状
態を過ぎていることが検知されるまで（どちらかが最初
に起こる）維持される。オン動作クラッチ同期が起こる
前に該所定時間が経過した場合には、オン動作クラッチ
のすべりをすべりプロファイル上に維持することを目的
とする閉ループ制御信号によってオフ動作クラッチ圧力
コマンドが決定される。この閉ループすべりプロファイ
ル制御は、一つのオン動作クラッチ同期若しくは同期以
上のレベルが検知されるまで続く。プルアップ検知のと
きからオフ動作プロファイル閉ループ制御の間に亙っ
て、オン動作クラッチ圧力が第１のランプ率で徐々に増
加される。

【００４０】比例制御は、すべり速度エラーに比例する
項によってオフ動作クラッチ・コマンド圧力を補正する
ことによって行われる。同期を一度検知することによっ
て同期速度へ到達すると、閉ループ・プロファイル制御
を完了する。理想的には、すべりはゼロに収束するが、
いくつかの条件下ではタービン速度はタービンのフレア
を生じる目標値を越え、閉ループ同期制御が起こり積分
及び比例制御によってすべり速度がゼロになる。これと
同時に、オン動作クラッチ圧力コマンドが第１のランプ
率よりも大きな第２のランプ率に増加する。閉ループ同
期制御は所定数の付加的同期が検知されるまで続く。次
いで、シフトを完了させるために、オフ動作圧力コマン
ドがゼロに向けて徐々に低下され、オン動作圧力は、第
２のランプ率よりも大きい第３のランプ率で最大値に向
けて増加される。

【００４１】パワード・ダウンシフト・プログラムを起
こし且つ円滑な移行を行うためには、初期オン動作圧力
コマンドのための適切な値Ｐｉｏｎが決定されなければ
ならない。該Ｐｉｏｎの決定は、シフト開始時にスロッ
トルの増加が検知された場合に適用される所定の値Ｐｉ
ｏｎ１と、オフ動作クラッチが切れたときにスロットル
の増加が検知される場合に適用されるもう一つの値Ｐｉ
ｏｎ２とに基づく。第２の値Ｐｉｏｎ２は、閉スロット
ル・ダウンシフト設定圧力Ｐｉｃ１より所定の値Ｋ４だ
け小さい。スロットルの増加が中間で検知された場合に
は、該プログラムは、オフ動作クラッチが切れるまでに
残存する時間のオフ動作クラッチ全体の初期圧力段階に
対する割合に従ってＰｉｏｎ１とＰｉｏｎ２との間を補
間する。

【００４２】図１４のフロー図は、オン動作圧力計算ル
ーチン３０４を示す。Ｐｉｃ１がＰｉｏｎ１よりも大き
い場合（ステップ３１７）又はシフト開始時にスロット
ルの増加が起こっている場合（ステップ３１８）には、
Ｐｉｏｎは所定の値Ｐｉｏｎ１と等しく設定される（ス
テップ３１９）。そうでない場合は、第２の圧力値がＰ
ｉｏｎ２＝Ｐｉｃ１−Ｋ４により計算される。オフ動作
クラッチが切れる際にスロットルの増加が起こっている
場合（ステップ３２２）には、ＰｉｏｎはＰｉｏｎ２に
設定される（ステップ３２４）。オフ動作クラッチ期間
内の中間時点でスロットルの増加が検知される場合に
は、補間ステップが起こりＰｉｏｎのための中間値が見
い出される（ステップ３２６）。次いで、パワード・ダ
ウンシフト移行ルーチンが進行する。

【００４３】図１５のフロー図はオフ動作クラッチ圧力
コマンドがゼロであり且つ開ループ制御によってオン動
作クラッチの係合を遂行することが望ましいときに使用
されるランプ率決定ルーチン３１２を示す。図１６のグ
ラフは、これらの条件下でのオン動作圧力コマンドの一
例を示すことによって図１５を補うものである。これ
は、同期を達成し且つ既に切られたオフ動作クラッチを
再度繋ぐことを必要とせずに同期状態を越えてタービン
速度が突発的に増加するのを防止することを目的とす
る。この目的は、スロットルの増加が検知された際に開
始される初期の割合で、オン動作クラッチ圧力コマンド
を、オン動作クラッチのすべりが同期に近接するか又は
同期を越えるまで徐々に上げることによって達成され、
次いで最終のより高いランプ率で圧力コマンドを増して
シフトを完了する。ランプ率決定ルーチン３１２におい
て、すべりが同期を越えず（ステップ３３０）、同期の
最大しきい値内でない場合（ステップ３３２）におい
て、すべりが同期から離れて最大しきい値外であるか
（ステップ３３６）又はすべり速度が同期から離れつつ
ある（ステップ３３８）ならば、ランプ率が低いインク
リメント値に設定されるであろう（ステップ３３４）。
すべりが最大しきい値内であり（ステップ３３６）、す
べり速度が同期に収束しつつあり（ステップ３３８）、
同期を得るまでの予測される時間が所定の期間より短く
ない場合は、低いインクリメント値が選択されるであろ
う（ステップ３３４）が、同期を得るまでの予測される
時間が所定期間よりも少ない場合（ステップ３４０）に
は高いインクリメント値が選択される（ステップ３４
２）。すべりが同期を越えているか（ステップ３３０）
又は同期から離れて最大しきい値内である場合（ステッ
プ３３２）にも高いインクリメント値が選択される。

【００４４】

【発明の効果】本発明の制御方法によれば、オン動作ク
ラッチの充填時間の満了前にオフ動作クラッチが切られ
且つオフ動作クラッチのすべりを監視しながらオン動作
クラッチをつなぐので、クラッチの動作不能状態が回避
され、閉スロットル状態での低速度比率から高速度比率
へのシフトすなわちダウンシフトを正しいタイミングで
行い且つ高い品質のシフト性能を達成することができ
る。更に、オフ動作クラッチが切れる前にスロットルが
開いた場合にもオフ動作クラッチ制御への移行ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】１ａは、いくつかのソレノイド駆動流体圧力制
御弁及び制御ユニットを含む流体駆動自動車両用変速機
のシステムを示す概念図である。１ｂは、１ａの変速機
の種々の速度比率を達成するのに必要なクラッチ係合を
示す表である。

【図２】図１の１ａの制御装置によってギヤチェンジを
制御する方法の一実施例を示すフロー図である。

【図３】３ａは、図１の１ａの制御装置によってギヤチ
ェンジを制御する方法の一実施例を示すフロー図であ
る。３ｂは、図１の１ａの制御装置によってギヤチェン
ジを制御する方法の一実施例を示すフロー図である。

【図４】クラッチ・ツー・クラッチ・シフトのためのオ
ン動作圧力コマンド及びオフ動作圧力コマンドをしめす
グラフである。

【図５】閉ループ動作のためのオン動作クラッチのすべ
りのグラフ及びタービン速度のグラフである。

【図６】オン動作クラッチのための閉スロットル・ダウ
ンシフト論理の実施例を示すフロー図である。

【図７】オン動作クラッチのための閉スロットル・ダウ
ンシフト論理の実施例を示すフロー図である。

【図８】オン動作クラッチのための閉スロットル・ダウ
ンシフト論理の実施例を示すフロー図である。

【図９】オン動作クラッチのための閉スロットル・ダウ
ンシフト論理の実施例を示すフロー図である。

【図１０】オン動作クラッチのための閉スロットル・ダ
ウンシフト論理の実施例を示すフロー図である。

【図１１】オン動作クラッチのための閉スロットル・ダ
ウンシフト論理の実施例を示すフロー図である。

【図１２】閉スロットル・ダウンシフト中のスロットル
増加のための移行論理の一実施例を示すフロー図であ
る。

【図１３】パワード・ダウンシフト・クラッチ制御のた
めのオン動作圧力コマンド及及びオフ動作圧力コマンド
を示すグラフである。

【図１４】閉スロットル・ダウンシフト中のスロットル
増加のための移行論理の一実施例を示すフロー図であ
る。

【図１５】閉スロットル・ダウンシフト中のスロットル
増加のための移行論理の一実施例を示すフロー図であ
る。

【図１６】閉スロットル・ダウンシフト中のスロットル
増加の検知の後の制御の実施例のためのオン動作圧力コ
マンドのグラフである。

【符号の説明】

１０自動車両駆動装置１２エンジン１４トルクコンバータ１６流体駆動変速機１８ディファレンシャルギヤ２０，２２，２４，２６，２８軸ＴＣＣトルクコンバータクラッチＣ１〜Ｃ５クラッチ３０，３２，３４，３６，３８，４０ソレノイド駆動
制御弁４１アクセルペダル４２制御ユニット６８レンジセレクタ８４油タンク８６フィルタ８８，９６，１０４圧力調整弁９７コンバータシェル１００冷却器１０２冷却器フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力（２２）、出力（２４）、駆動トルク
を接続するために前記入力に連結されたタービン（１
４）並びにタービン速度（Ｎｔ）及び出力速度（Ｎｏ）
の検知装置とを含む車両の自動変速機において、エンジ
ンスロットルが実質的に閉じているときに、より低い速
度比率と関係するオフ動作トルク伝達装置からより高い
速度比率に関係するオン動作トルク伝達装置へのシフト
を、前記オン動作トルク伝達装置の連結とほぼ同時に前
記オフ動作トルク伝達装置が切られるように制御する、
自動変速機におけるシフト制御方法であって、前記オン動作トルク伝達装置に作動流体を実質的に充填
するために、当該オン動作トルク伝達装置に充填時間に
亙って充填圧力をかける工程と、前記充填時間よりも短い時間に亙って前記オフ動作トル
ク伝達装置に低い圧力をかけ、次いで該オフ動作トルク
伝達装置の作動流体を排出する工程と、前記オフ動作トルク伝達装置のすべりの開始によるター
ビン速度の増加を検知する工程と、前記タービン速度の増加が検知されたときに前記オン動
作トルク伝達装置の閉ループ制御を開始する工程と、前記閉ループ制御中に所望のすべりを表すすべりプロフ
ァイルを確立し、前記オン動作トルク伝達装置のすべり
を監視し、前記すべり速度プロファイルに基づいて前記
オン動作トルク伝達装置のすべりを制御するために前記
オン動作トルク伝達装置の圧力を制御する工程と、前記タービン速度及び出力速度に基づいて前記オン動作
トルク伝達装置の同期を判断し、該同期が検知されたと
きに前記シフトを完了する工程とからなる方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法であって、充填時間
の後に、オン動作トルク伝達装置に充填圧力よりも低い
初期オン動作圧力を適用し次いでオン動作圧力を徐々に
増す工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の方法であって、オ
フ動作トルク伝達装置の作動流体が前記充填時間の満了
前の所定時間に排出されることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１，２又は３に記載の方法であっ
て、前記オン動作トルク伝達装置の同期が、出力速度と
より高い速度比率との積とタービン速度との比較に基づ
いて検知され、同期が検知された際に前記オン動作トル
ク伝達装置の圧力が最大値まで増加されることを特徴と
する方法。
【請求項５】請求項１〜４のうちのいずれかの項に記載
の方法であって、前記変速機のシフト中にスロットルの
開放を検知する工程と、前記スロットルの開放を検知し
たときに前記オン動作トルク伝達装置の閉ループ制御を
停止する工程と、前記シフトが完了するまで前記オン動
作圧力を閉ループ制御によって増す工程とを含むことを
特徴とする方法。
【請求項６】請求項５に記載の方法であって、前記オフ
動作トルク伝達装置の作動流体を排出する工程の後に前
記スロットルの開放が検知されると、前記開ループ制御
中に前記オン動作圧力が徐々に増加されることを特徴と
する方法。
【請求項７】請求項６に記載の方法であって、前記オン
動作トルク伝達装置のすべりに基づいてオン動作圧力の
増加率を決定する工程を含み、すべりが所定の大きさよ
り大きいと比較的低い率の増加が設定され、前記オン動
作トルク伝達装置が同期に近接していることをすべりが
指示したときに比較的高い増加率が設定されることを特
徴とする方法。
【請求項８】前記オフ動作トルク伝達装置の作動流体の
排出工程の前に前記スロットルの開放が検知されたと
き、閉スロットル状態でのシフトが停止され且つ開スロ
ットル状態でのシフトが実行されることを特徴とする方
法。
【請求項９】請求項８に記載の方法であって、前記開ス
ロットル状態でのシフトを実行する工程が、プリセット
値と前記オフ動作トルク伝達装置の作動流体が排出され
る前に残存する時間の割合とに基づいて前記オン動作ト
ルク伝達装置のための初期オン動作圧力を計算する工程
と、前記オン動作トルク伝達装置に対して、前記計算さ
れた初期のオン動作圧力から始まり次第に増加するオン
動作圧力をかける工程と、前記チェンジ中に所望のすべ
りを表すすべりプロファイルを確立する工程と、前記オ
ン動作トルク伝達装置のすべりを引き起こして実質的に
前記すべりプロファイルに従い、それによって前記オン
動作トルク伝達装置を同期させるために前記オフ動作圧
力を制御する工程とからなることを特徴とする方法。