JPH08105533A - パワーシフトトランスミッションの制御方法 - Google Patents

パワーシフトトランスミッションの制御方法

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JPH08105533A
JPH08105533A JP7249845A JP24984595A JPH08105533A JP H08105533 A JPH08105533 A JP H08105533A JP 7249845 A JP7249845 A JP 7249845A JP 24984595 A JP24984595 A JP 24984595A JP H08105533 A JPH08105533 A JP H08105533A
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clutch
shift
speed
transmission
engagement
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JP7249845A
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Randall M Mitchell
ランドール・エム・ミッチェル
Alan L Stahl
アラン・エル・スタール
James R Talbott
ジェームス・アール・タルボット
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Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
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    • F16H61/08—Timing control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、パワーシフトトランスミッ
ションの中断シフトのスムーズな電子的制御方法を提供
することである。 【解決手段】 本発明の１つの側面においては、パワー
シフトトランスミッションの中断シフトの制御方法が開
示されている。この制御方法によると、まずどのクラッ
チが活動中であるか決定され、次いで活動クラッチが分
類される。その後、分類された活動クラッチの係合及び
解放のタイミングが決定され、最終的に選択されたギヤ
へのスムーズな遷移を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的にパワーシフ
トトランスミッションのシフト制御方法に関し、特に、
パワーシフトトランスミッションの中断されたシフトを
電子的に制御する方法に関する。
【０００２】
【背景技術】一般的に、車両のパワーシフトトランスミ
ッションは入力シャフトに結合された複数のギヤ要素
と、選択的に係合されてギヤ要素を作動して入力シャフ
トと出力シャフトの間で望ましい速度比を確立する関連
した数のクラッチを含んでいる。クラッチはバンド型又
はディスク型である。
【０００３】例えば、入力シャフトはトルクコンバータ
のような流体結合手段を介してエンジンに連結され、出
力シャフトは車両の駆動装置に直接連結される。あるギ
ヤ比から他のギヤ比にシフトすると、現在のギヤ比に関
連した係合終了（off-going）クラッチが解放され、望
ましいギヤ比に関連した係合開始（on-going）クラッチ
が係合される。
【０００４】このような方法で達成されるシフトは、ク
ラッチからクラッチへのシフトと呼ばれ、非常に高精度
なシフトを達成するためには正確なタイミングが要求さ
れる。
【０００５】しかし、１つのギヤ比へのシフトが突然中
断されて他のギヤ比へシフトされると、高品質のシフト
を達成するためにはクラッチの係合及び解放のタイミン
グ或いはシーケンスがより重要になる。
【０００６】
【発明の開示】本発明の１つの側面においては、パワー
シフトトランスミッションの中断されたシフトの制御方
法が提供される。
【０００７】シフト制御方法は、どのクラッチが作動し
ているかを決定し、次いで各作動クラッチを分類する。
その後、分類された作動クラッチの係合及び解放に関連
したタイミングを計算し、最終的に選択されたギヤにス
ムーズに移行する。
【０００８】
【発明を実施するための最良の態様】まず図１を参照す
ると、内燃エンジン１０５と、流体トルクコンバータ１
１０と、多段階流体作動パワートランスミッション１１
５と、車両の駆動トレーン１２０とを含んだパワートレ
ーン１００の電子的制御システムが示されている。
【０００９】エンジン１０５はシャフト１２５を介して
トルクコンバータ１１０に連結されており、トルクコン
バータ１１０はシャフト１３０によりトランスミッショ
ン１１５に連結されており、トランスミッション１１５
はシャフト１３５により車両の駆動トレーン１２０に連
結されている。
【００１０】トランスミッションは、少なくとも１つの
後進クラッチと、１つの前進クラッチと、多段階速度ク
ラッチとを有する複数のクラッチを含んでいる。これら
のクラッチの組み合わせを選択的に係合及び解放するこ
とにより、ギヤシフトが達成される。
【００１１】これらのクラッチは油圧により作動され、
係合時には、トルクが駆動要素から被駆動要素に伝達さ
れる前に充満時間を必要とする。クラッチはソレノイド
で作動される比例圧力制御弁２１５により選択的に係合
及び解放される。トランスミッションの油圧回路は、制
御弁２１５を通して加圧流体をクラッチに供給するポン
プ（図示せず）を含んでいる。
【００１２】オペレータがシフトハンドル１４０を操作
して望ましいシフトを開始すると、ギヤ選択信号が発生
する。電子制御モジュール１４７がギヤ選択信号を受け
取り、それに応じてソレノイド制御弁２１５の動作を制
御する。
【００１３】電子制御モジュール１４７は更に、車両の
システムパラメータを示す数多くの他の入力信号を受け
取る。このような他の入力信号は中立ペダル１４５から
の中立信号、エンジン速度センサ１５０からのエンジン
速度信号、トランスミッション入力速度センサ１５５か
らのトランスミッション入力速度信号ＴI 、トランスミ
ッション中間速度センサ１６０からのトランスミッショ
ン中間速度信号ＴN 、トランスミッション出力速度セン
サ１６５からのトランスミッション出力速度信号ＴO 、
トランスミッションオイル温度センサ１７０からのトラ
ンスミッションオイル温度信号を含んでいる。これらの
センサは、ポテンショメータ、サーミスタ及び／又は磁
気的速度センサ等の通常の電気的変換器である。
【００１４】内部的には、電子制御モジュール１４７は
内部クロック及びメモリを有するマイクロプロセッサ
と、入出力装置と、一連の比例ソレノイド電流ドライバ
を含んだ数多くの在来型のデバイスから構成される。
【００１５】１つのソレノイドドライバが個々のソレノ
イドドライバ制御弁２１５を駆動する。マイクロプロセ
ッサが望ましいソレノイド電流に比例したコマンド信号
を発生し、電流ドライバがパルス幅変調電圧を使用して
望ましい電流を発生する。
【００１６】ソレノイド制御弁２１５はクラッチへの油
の流れを維持してソレノイド電流に比例したクラッチ圧
力を維持するように構成されている。よって、マイクロ
プロセッサはソレノイド駆動回路に供給されたコマンド
信号に比例するようにクラッチ圧力を制御することがで
きる。比例ソレノイド電流ドライバはよく知られた技術
であるため、その詳細な説明を省略する。
【００１７】マイクロプロセッサはソフトウェアプログ
ラムに従ってトランスミッションのシフトを制御するた
めに演算ユニットを利用する。例えば、プログラムはＲ
ＯＭ，ＲＡＭ等に格納される。
【００１８】多くのタイプのシフトを制御するクラッチ
のコマンド（命令）が図２、図３及び図４に示されてい
る。方向クラッチはシフトにより伝達されるトルクの大
部分を吸収するために使用される。
【００１９】よって、方向クラッチはあるシフトにおい
て完全に係合される最後のクラッチである。例えば、速
度シフトの場合には、方向クラッチがまず第１に解放さ
れ、次いで係合開始速度クラッチ又は次の速度クラッチ
が十分に係合してから方向クラッチが再係合される。
【００２０】スピードシフトは図２の（Ａ）〜（Ｃ）に
関連して示されている。クラッチ圧力を制御するクラッ
チコマンドは、時間に関連して示されている。図２
（Ａ）に示すように、係合開始速度クラッチはまずパル
ス及びホールド相（フェイズ）に入る。例えば、係合開
始クラッチコマンドが所定時間の間ハイレベルに保持さ
れる。
【００２１】パルス相がソレノイド制御弁を急激に開
き、クラッチの充満が開始され、クラッチピストンを移
動する。クラッチコマンドは次いでホールドレベルに減
少され、クラッチを完全に充満する。
【００２２】ホールドレベルの値はクラッチの充満の完
了を保証するのに十分大きく、且つクラッチプレートが
“タッチアップ”の時に過度なトルクの伝達を防止する
のに十分小さい必要がある。係合開始クラッチが充満さ
れた後に、係合開始クラッチの圧力は漸増相（漸増フェ
イズ）に入る。
【００２３】漸増相では、クラッチの圧力を徐々に増加
してクラッチのスリップを減少するために閉ループ又は
オープンループ制御のいずれかを利用する。係合開始ク
ラッチが係合すると、クラッチ圧力は最大圧力レベルに
増加する。
【００２４】図２（Ｂ）を参照すると、係合終了速度ク
ラッチは係合開始速度クラッチのパルス及びホールド相
の間所定時間解放される。図２（Ｃ）を参照すると、係
合開始速度クラッチが漸増される前に、係合開始方向ク
ラッチコマンドは所定時間の間ホールドレベルに減少さ
れる。この所定時間がシフトの間のトルクの中断がある
時間を最小にする。
【００２５】係合開始速度クラッチがひとたび係合され
ると、方向クラッチは漸増相に入る。漸増相では閉ルー
プ制御を利用してクラッチ圧力を徐々に増加し、クラッ
チのすべりを減少させる。方向クラッチが係合される
と、クラッチコマンドがフルオンレベルに増加されてシ
フトを完了する。
【００２６】方向シフトが図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示
されている。図３（Ａ）に示されているように、方向ク
ラッチ圧力が変更されている間速度クラッチコマンドレ
ベルは一定である。図３（Ｃ）に示されているように、
係合終了方向クラッチコマンドは、係合開始方向クラッ
チが充満される前に、フルオフレベルに減少される。
【００２７】その後、図３（Ｂ）に示されているよう
に、係合開始方向クラッチコマンドが脈動され（パルス
され）、次いでホールドレベルに減少されてクラッチを
充満する。
【００２８】次いで、係合開始方向クラッチが閉ループ
圧力制御を使用する漸増相に入り、クラッチのすべりを
望ましい程度に減少させる。係合開始クラッチがひとた
び係合すると、クラッチコマンドはフルオンレベルに増
加されてシフトを完了する。
【００２９】方向クラッチシフトと速度クラッチシフト
の組み合わせが図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示されてい
る。図４（Ｄ）に示すように、係合終了方向クラッチコ
マンドは、係合開始方向クラッチが充満される前に、フ
ルオフレベルに減少される。
【００３０】その後、図４（Ａ）に示されるように、係
合開始速度クラッチコマンドがパルス動され、次いでホ
ールドレベルに保持されてクラッチを充満する。係合開
始速度クラッチが充満された後、クラッチ圧力はクラッ
チが係合されるまで漸増され、次いでクラッチコマンド
はフルオンレベルに迅速に増加されてクラッチを十分に
係合する。
【００３１】しかし、係合開始速度クラッチが漸増相に
入る前の所定期間、図４（Ｂ）に示されているように係
合終了速度クラッチコマンドはフルオフレベルに減少さ
れてクラッチを解放する。
【００３２】最後に、係合開始速度クラッチが充満を開
始された後の所定期間の間、図４（Ｃ）に示されている
ように、係合開始方向クラッチコマンドがパルス動され
て保持され、クラッチを充満する。
【００３３】係合開始速度クラッチが係合された後に、
係合開始方向クラッチコマンドが漸増される。係合開始
方向クラッチが係合されると、クラッチコマンドはフル
オンレベルに増加されて、クラッチを完全に係合してシ
フトを完了する。
【００３４】表１は図２、図３及び図４に示された数多
くのシフトパラメータの計算結果を示している。
【００３５】
【表１】
【００３６】シフトパラメータは各ギヤ毎に定められて
いる。実際の値は複数のテーブルに格納されている。例
えば、速度シフト（１−２，２−１，４−３等）、方向
シフト（１Ｆ−１Ｒ，２Ｒ−２Ｆ等）、組み合わせシフ
ト（１Ｆ−２Ｒ，２Ｒ−１Ｆ等）、のようにシフトのタ
イプにより異なる値が選択される。
【００３７】テーブルの値は駆動トレーンの望ましい性
能及び利用されるソレノイド制御弁の型に依存してする
ことは、当業者にとっては明らかなことである。テーブ
ルの値はここでは示さないが、当業者にとってはこれら
の値は容易に決定可能である。
【００３８】以下の説明において、ＯＧＳＣは所定の係
合終了速度クラッチを示し、ＯＣＳＣは所定の係合開始
速度クラッチを示し、ＯＧＤＣは所定の係合終了方向ク
ラッチを示し、ＯＣＤＣは所定の係合開始方向クラッチ
を示している。
【００３９】まず第１に、現在のギヤ及びシフトすべき
ギヤに応じて、制御プログラムが望ましいシフトのため
の係合終了クラッチ及び係合開始クラッチの割当を決定
する。クラッチの割当はテーブルに示されている。
【００４０】クラッチの割当が決定されると、制御プロ
グラムはシフトパラメータを決定する。シフトパラメー
タは、シフトの型、例えば速度シフト、方向シフト或い
はこれらの組み合わせに応じて計算される。シフトパラ
メータの計算について以下に説明する。
【００４１】係合終了速度クラッチパラメータ ＯＣＳＣ漸増イネーブル時間から所定時間（係合終了と
係合開始のマージン）前に係合終了速度クラッチを解放
するＯＧＳＣ解放遅延時間が計算される。係合終了から
係合開始の間のマージンがクラッチの“タイアップ”を
防止するための最小なトルクの中断を提供する。
【００４２】加うるに、各クラッチ制御弁について所定
の解放ディケイ（Decay)時間が設けられていて、クラッ
チ制御弁がコマンドでオフされた後（クラッチ圧力が減
少する間）、クラッチがトルクを伝達するのを許容す
る。
【００４３】係合開始速度クラッチパラメータ ＯＣＳＣパルスの遅延時間は、係合開始速度クラッチの
充満を直ちに開始するために０として計算される。ＯＣ
ＳＣパルスレベルは各クラッチのテーブルの値に応じて
選択される。
【００４４】更に、ＯＣＳＣパルス時間、ホールドレベ
ル及びホールド時間は各クラッチのためのテーブルの値
から選択される。しかし、これらの値はトランスミッシ
ョンオイルの温度或いはエンジン速度を示す補正係数に
よってあとで調整される。
【００４５】補正係数は実験的に決定され、複数のエン
ジン速度及びトランスミッションオイルの温度に対応す
る複数の補正係数値としてテーブルに含まれている。補
正係数の目的は、エンジン速度及びトランスミッション
オイルの温度が変化したとき、クラッチの充満時間を調
整してクラッチを充満する圧油の流れの変更を引き起こ
すことである。ＯＣＳＣパルス時間、ホールドレベル及
びホールド時間にそれぞれ補正係数が掛けられて、シフ
トのための最終の値が生成される。
【００４６】ＯＣＳＣ漸増イネーブル時間値はＯＣＳＣ
パルス遅延時間値、パルス時間値及びホールド時間値を
合計することにより決定される。ＯＣＳＣ漸増イネーブ
ル時間値は、クラッチが充満を開始されると直ちに係合
開始速度クラッチの漸増を提供するために設けられてい
る。
【００４７】望ましいＯＣＳＣスリップ時間は、各シフ
トのためのテーブルの値から選択される。望ましいスリ
ップ時間値は、望ましいシフトのスムーズさを提供する
とともに、クラッチのオーバヒート及びクラッチの過度
の磨耗を防止する。
【００４８】係合終了方向クラッチパラメータ ＯＧＤＣ解放遅延時間はＯＣＳＣ漸増イネーブル時間に
関連して決定される。通常は、ＯＧＤＣ解放遅延時間値
は０に設定される。
【００４９】係合開始方向クラッチパラメータ ＯＣＤＣパルス遅延時間は、係合開始方向クラッチが漸
増される前に、係合開始方向クラッチの充満が完了され
ることを提供するものである。
【００５０】ＯＣＤＣパルスレベルは各クラッチのため
のテーブルの値に応じて選択される。ＯＣＤＣパルス時
間値、ホールドレベル値及びホールド時間値は上述した
係合開始速度クラッチと同様な方法で選択される。
【００５１】ＯＣＤＣ漸増イネーブル時間値は、ＯＣＳ
Ｃ漸増イネーブル時間と望ましいＯＣＳＣスリップ時間
とを足し合わせることにより決定される。ＯＣＤＣ漸増
イネーブル時間は、係合開始速度クラッチが係合すると
直ちに係合開始方向クラッチを漸増フェイズにすること
を提供する。
【００５２】望ましいＯＣＤＣスリップ時間は各シフト
のためのテーブルの値に応じて選択される。望ましいＯ
ＣＤＣスリップ時間値は望ましいシフトのスムーズさを
提供すると共に、クラッチのオーバーヒート及び過度の
磨耗の防止を提供する。
【００５３】図５を参照すると、制御プログラムのメイ
ンループが示されている。まず最初に、各操作の開始に
当たり一連の命令が実行されて、多くのタイマ、レジス
タ及びマイクロプロセッサの可変値を所定の初期値に設
定する。
【００５４】その後、フローチャートに示されているよ
うに、ブロック５０５からブロック５２５は逐次的に繰
り返して実行される。ブロック５０５では、数多くのセ
ンサから多くの入力信号を読み取る。ブロック５１０で
は、多くのクラッチのすべり比及びトルクコンバーター
比を計算する。
【００５５】個々のクラッチのすべり比はトランスミッ
ションの入力速度、出力速度及び中間速度の関数であ
る。トルクコンバーター比は単に、トランスミッション
の入力速度信号のエンジン速度信号に対する比である。
トルクコンバーター比は駆動トレーン中のトルク負荷を
示すために使用される。
【００５６】ブロック５１５では、シフトハンドル及び
中立ペダルからの入力に基づいてシフトスケジュールを
決定する。例えば、ブロック５１５は現在のギヤ及び選
択されたギヤに基づいて、係合終了速度クラッチ及び係
合開始速度クラッチを選択する。
【００５７】シフト制御ブロック５２０では、図１に示
された多くのシステム入力信号を分析し、次の実行ブロ
ック５２５でソレノイド制御弁に適用するクラッチコマ
ンド信号を生成する。ブロック５２５ではソレノイド制
御弁のためのＰＷＭ発生器及びドライバに必要とする制
御信号を出力する。
【００５８】以下に、シフトのタイプに応じて、係合開
始クラッチ及び係合終了クラッチの特別な制御を決定す
るブロック５２０の詳細について説明する。図６を参照
すると、制御プログラムはまず第１にブロック６０５で
シフトが進行中であるか否かを決定する。もしシフトが
進行中でないとすると、ブロック６１０で新しいギヤが
選択されたか否かを決定する。もし新しいギヤが選択さ
れたなら、ブロック６１５で通常のシフト計算が実行さ
れる。
【００５９】通常シフトの計算は中断されないシフトに
関連している。ここでは、表１に示された値を使用し
て、制御プログラムは望ましい事象の順序及びパラメー
タを計算し、高品質なシフトを発生させる。もしブロッ
ク６０５でシフトが進行中と判断されたなら、ブロック
６２０で新しいギヤが選択されたか否かが決定される。
【００６０】新しいギヤが選択されたと判断されると、
ブロック６２５で中断シフト計算が実行される。中断シ
フト計算は、シフトが既に進行中でオペレータにより新
しいギヤが選択されたとき、即ち１つのシフトが他のシ
フトにより中断されたときに実行される。
【００６１】中断シフト計算は、元のシフトから最終シ
フトへのスムーズな移動を可能にする。中断シフト計算
については表２を参照して更に詳細に説明する。シフト
計算が実行されると、上述した計算に応じて、ブロック
６３０で制御プログラムはクラッチの係合及び解放を命
令する。
【００６２】
【表２】
【００６３】表２は中断シフトから望ましいシフトへの
スムーズな転移を提供するための複数の中断シフトルー
ルを示している。第１コラムはシフトの間のあるクラッ
チの活動状態を示す６つのクラッチの分類を示してお
り、第２コラムは各活動クラッチの状態を示しており、
第３コラムは流体をクラッチに計量して差し向け高品質
なシフトを達成するクラッチコマンドタイミングを示し
ている。
【００６４】制御プログラムはまず第１に、どのクラッ
チが活動中であるか及びその分類を決定し、次いで活動
中のクラッチのステータスを決定する。活動中のクラッ
チのステータスが決定されると、制御プログラムは次い
で最終的に選択されたギヤへの最良の遷移を達成するた
めに、適当なタイミングを計算する。
【００６５】６つのクラッチの分類は各シフト毎に示さ
れていることに注意されたい。更に、クラッチが方向ク
ラッチ又は速度クラッチにかかわらず、どのようなクラ
ッチも値０を有しているとして認識されることに注意さ
れたい。
【００６６】クラッチの値が０であるということは、各
クラッチの分類における活動クラッチが係合していない
ことを意味している。これは例えば、ノークラッチの中
立シフトの間に発生する。以下、表２について詳細に説
明する。
【００６７】ルール１〜ルール４は係合終了速度クラッ
チ（ＯＧＳＣ）の分類に関係する。例えば、もしＯＧＳ
Ｃが係合開始速度クラッチ（ＯＣＳＣ）と同一でなく、
解放中でなく、且つ０でないならば、ルール１が解放遅
延時間が表２に示されている方法により計算されること
を要求する。
【００６８】もしＯＧＳＣがＯＳＳＣと同一でなく、且
つ０ではないが解放中であるならば、ルール２がＯＧＳ
Ｃが前のシフトで計算されたように引き続いて解放され
ることを要求する。
【００６９】もしＯＧＳＣがＯＣＳＣでなく、０である
ならば、ルール３がＯＧＳＣを解放遅延時間なしに解放
することを要求する。最後に、もしＯＧＳＣがＯＣＳＣ
であるならば、ルール４がＯＧＳＣを解放しないことを
要求する。
【００７０】ルール５〜ルール９は前の係合開始速度ク
ラッチ（ＰＯＣＳＣ）に関連している。例えば、もしＰ
ＯＣＳＣがＯＣＳＣと同一ならば、ルール５はただ単に
ＯＣＳＣの計算結果を使用することを要求する。
【００７１】もしＰＯＣＳＣがＯＧＳＣでなく、ＯＣＳ
Ｃでなく、０でなく、解放中でも充満中でもなく、係合
開始方向クラッチ（ＯＣＤＣ）か前の係合開始方向クラ
ッチ（ＰＯＣＤＣ）でないならば、ルール６が解放遅延
時間なしにＰＯＣＳＣの解放を開始させることを要求す
る。
【００７２】もしＰＯＣＳＣがＯＧＳＣでなく、ＯＣＳ
Ｃでなく、０でなく、漸増中であるか或いは係合されて
解放中ではなく、ＯＣＤＣがＰＯＤＣと同一ならば、ル
ール７が表２に示された方法で計算された解放遅延時間
をもってＰＯＣＳＣの解放を開始することを要求する。
【００７３】もしＰＯＣＳＣがＯＧＳＣ或いはＯＣＳＣ
でなく、０であるならば、ルール８がＰＯＣＳＣの解放
を解放遅延時間なしに開始させることを要求する。最後
に、ＰＯＣＳＣがＯＣＳＣであるならば、ルール９がＰ
ＯＣＳＣを解放しないことを要求する。
【００７４】ルール１０〜ルール１２は係合開始速度ク
ラッチ（ＯＣＳＣ）に関連している。例えば、もしＯＣ
ＳＣが解放中であるならば、ルール１０が解放をキャン
セルしてＯＣＳＣを直ちに再係合することを要求する。
【００７５】もしＯＣＳＣが充満中或いは漸増中である
ならば、ルール１１がＯＣＳＣが前のシフトで計算され
たように引き続いて係合することを要求する。もしＯＣ
ＳＣが係合されていて解放中でないならば、ルール１２
がＯＣＳＣが係合されたままであることを要求する。
【００７６】ルール１３及びルール１４は係合終了方向
クラッチ（ＯＧＤＣ）に関連している。例えば、もしＯ
ＧＤＣがＯＣＤＣでなく、係合中でもないならば、ルー
ル１３が解放遅延時間を伴わずにＯＧＤＣの解放を開始
することを要求する。しかし、もしＯＧＤＣがＯＣＤＣ
であるか或いは解放中であるならば、ルール１４がＯＣ
ＤＣの計算結果を利用することを要求する。
【００７７】ルール１５〜ルール１７は前の係合開始方
向クラッチ（ＰＯＣＤＣ）に関係している。例えば、も
しＰＯＣＤＣがＯＧＤＣと同一でＯＣＤＣと同一でない
ならば、ルール１５はＯＧＤＣの計算結果を利用するこ
とを要求する。
【００７８】もしＰＯＣＤＣがＯＧＤＣでもなくＯＣＤ
Ｃでもないならば、ルール１６は解放遅延時間を伴わず
にＰＯＣＤＣの解放を開始することを要求する。最後
に、もしＰＯＣＤＣがＯＣＤＣと同一ならば、ルール１
７がＯＣＤＣの計算結果を利用することを要求する。
【００７９】ルール１８〜ルール２１は係合開始方向ク
ラッチ（ＯＣＤＣ）に関係している。例えば、もしＯＣ
ＤＣが充満中か、或いは漸増中か、或いは係合（ロッ
ク）されていて解放中でなく、ＯＣＳＣが係合（ロッ
ク）もされていず解放中でもないならば、ルール１８が
ＯＣＤＣの圧力がホールドレベル値に減少して表２に示
された計算に応じて係合を開始することを要求する。
【００８０】もしＯＣＤＣが解放されているか或いは解
放中であり、ＯＣＳＣが係合されているか或いは解放中
であるならば、ルール１９が表２に示された計算に応じ
てＯＣＤＣが係合を開始することを要求する。
【００８１】もしＯＣＤＣが解放されているか或いは解
放中であり、ＯＣＳＣが係合もされていず解放中でもな
いならば、ルール２０が表２に示された計算に応じてＯ
ＣＤＣが係合を開始することを要求する。
【００８２】最後に、ＯＣＤＣが充満中か、或いは漸増
中か、或いは係合されていて解放中でなく、ＯＣＳＣが
係合されていて解放中でないならば、ルール２１がＯＣ
ＤＣが引き続いて係合することあるいはロックされるこ
とを要求する。
【００８３】最後に、ルール２２（表２には示されてい
ない）は、中立への或いは中立からのシフト、又はノー
クラッチの中立に関係している。この場合には、計算は
必要とされない。
【００８４】本明細書で説明したすべてのテーブルは、
当業者により容易にコンピュータコードに変換可能なプ
ログラムロジックであることに注意されたい。
【００８５】
【産業上の利用可能性】本発明はホイールローダー、ブ
ルドーザ等の建設機械のパワーシフトトランスミッショ
ンのクラッチのシフトを制御するのに特に有効である。
このようなシフトの１つは１つの速度比から他の速度比
に変更する速度シフトである。
【００８６】速度比はトランスミッションの入力速度又
はトルクコンバータ速度を出力速度で割ったものとして
定義される。故に、ローギヤ領域は高い速度比を有して
おり、ハイギヤ領域は低い速度比を有している。
【００８７】アップシフトを実行するためには、高い速
度比から低い速度比にシフトされる。本発明のトランス
ミッションのタイプでは、高い速度比に関連したクラッ
チを解放し、低い速度比に関連したクラッチを係合する
ことにより、ギヤセットが低い速度比で作動するように
する。
【００８８】アップシフト等の速度シフトにおいては、
方向クラッチがシフトにより発生されるトルクを吸収す
るために使用される。よって、アップシフトの間には、
方向クラッチが解放され、係合開始速度クラッチが係合
された後に方向クラッチが再係合される。このようにし
て、方向クラッチがシフトの間に発生されるトルクを吸
収する。
【００８９】本発明はシフトの中断に遭遇したときにス
ムーズなシフト特性を提供する。シフトの中断は、シフ
トハンドル１４０を望ましい位置に位置づけすることに
よりオペレータが望ましいギヤ比を選択するときに発生
する。
【００９０】しかし、シフトハンドルが望ましい位置に
位置づけされている間に、シフトハンドルは中間のギヤ
比を示す中間位置を通過する。もし、例えばシフトハン
ドルが望ましい位置にゆっくりと位置づけされると、電
子制御装置はオペレータが中間ギヤ比を選択するものと
憶測する。
【００９１】よって、シフトハンドルが望ましい位置に
位置づけされようとしている間に、電子制御装置は中間
ギヤ比にシフトするようにギヤシフトのシーケンスを開
始する。
【００９２】シフトハンドルが望ましい位置に到達する
と、第１のシフトが第２のシフトにより中断されて、第
１のシフトから第２のシフトへの望ましい遷移が提供さ
れる。通常よく遭遇する３つの中断シフトの例について
以下に説明する。
【００９３】図７〜図９を参照すると、第３トランスミ
ッション速度比へのシフトにより中断された、第１トラ
ンスミッション速度比から第２トランスミッション速度
比への速度シフトに関連したクラッチの圧力が示されて
いる。
【００９４】このタイプのシフトのための方向クラッチ
の分類はＯＧＤＣ，ＰＯＣＤＣ及びＯＣＤＣであり、す
べて前進クラッチである。更に、速度クラッチの分類は
以下の通りである。即ち、ＯＧＳＣは第１ギヤ速度クラ
ッチであり、ＰＯＣＳＣは第２ギヤ速度クラッチであ
り、ＯＣＳＣは第３ギヤ速度クラッチである。
【００９５】図７は第１ギヤ速度クラッチ及び前進クラ
ッチを解放する前に、且つ第２ギヤ速度クラッチを充満
している間にシフトが中断されたことを示している。ル
ール１が第３ギヤ速度クラッチが漸増される寸前に第１
ギヤ速度クラッチを解放させ、ルール６が第２ギヤ速度
クラッチを直ちに解放させ、ルール１０が第３ギヤ速度
クラッチの係合を開始させる。よってルール１４、１７
及び１８が前進クラッチを解放させ、第３ギヤ速度クラ
ッチがひとたび係合されると漸増を開始させる。
【００９６】図８は第２ギヤ速度クラッチが漸増中で前
進クラッチの漸増が開始される前に、第１ギヤ速度クラ
ッチ及び前進クラッチが解放された後にシフトが中断さ
れた状態を示している。
【００９７】よって、ルール２，６及び１０が第２ギヤ
速度クラッチを直ちに解放させ第３ギヤ速度クラッチの
係合を直ちに開始させる一方、ルール１４，１７及び２
０が前進クラッチを解放させ、第３ギヤ速度クラッチが
係合すると前進クラッチを漸増させる。
【００９８】図９は前進クラッチ及び第２ギヤ速度クラ
ッチが漸増中にシフトが中断されたことを示している。
よって、ルール２，７及び１０が第３ギヤ速度クラッチ
の漸増の直前に第２ギヤ速度クラッチを解放させる一
方、ルール１４，１７及び１８が前進クラッチがシフト
の中断の間に関連する圧力を保持し、次いで解放し、最
終的に第３ギヤ速度クラッチが係合されたとき漸増を開
始させる。
【００９９】図１０及び図１１に示されている次の実施
例は、オペレータは第１速度前進トランスミッション比
から第１速度後進トランスミッション比にシフトしよう
としているが、不注意にも中立位置にシフトを開始した
方向シフトに関係している。
【０１００】中立位置へのシフトの間に、電子制御装置
は直ちに方向クラッチを解放するが、中立速度クラッチ
を係合し係合されている速度クラッチを解放する前に所
定時間待機する。
【０１０１】この型のシフトの分類は以下の通りであ
る。即ち、ＯＧＳＣ及びＯＣＳＣは第１ギヤ速度クラッ
チであり、ＰＯＣＳＣは中立速度クラッチである。更
に、ＯＧＤＣは前進クラッチであり、ＰＯＣＤＣは０、
ＯＣＤＣは後進クラッチである。
【０１０２】図１０は第１速度クラッチを解放する前に
シフトが中断されたことを示している。よって、ルール
４，６及び１２が計画された第１ギヤ速度クラッチの解
放と中立速度クラッチの係合をキャンセルし、ルール１
４，２２及び１９が後進クラッチの係合を直ちに開始さ
せる。
【０１０３】図１１は第１速度クラッチが解放された後
であるが中立速度クラッチが漸増されている間に、シフ
トが中断されたことを示している。その結果、ルール
４，６及び１０が中立速度クラッチを解放させ、第１ギ
ヤ速度クラッチを係合させると共に、ルール１４，２２
及び２０が第１速度クラッチが係合された後に後進クラ
ッチの漸増を開始させる。
【０１０４】図１２及び図１３に示された実施例は、オ
ペレータは第１ギヤ速度の前進トランスミッション比か
ら第１ギヤ速度の後進トランスミッション比にシフトし
ようとしているが、第２ギヤ速度の後進トランスミッシ
ョン比により中断された組み合わせシフトに関係してい
る。
【０１０５】よって、速度クラッチの分類は以下の通り
である。即ち、ＯＧＳＣ及びＰＯＣＳＣは第１ギヤ速度
クラッチであり、ＯＣＳＣは第２ギヤ速度クラッチであ
る。更に、方向クラッチの分類は以下の通りである。即
ち、ＯＧＤＣは前進クラッチであり、ＰＯＣＤＣ及びＯ
ＣＤＣは後進クラッチである。
【０１０６】図１２は前進クラッチの解放に引き続い
て、しかし後進クラッチの漸増の前にシフトが中断され
たところを示している。ルール１，５及び１０は第２ギ
ヤ速度クラッチの係合を直ちに開始させ、第２ギヤ速度
クラッチの漸増の直前に第１速度クラッチを解放させ
る。ルール１４，１７及び１８が第２ギヤ速度クラッチ
が係合されると後進クラッチの漸増を直ちに開始させ
る。
【０１０７】図１３は後進クラッチの漸増の間にシフト
が中断されたところを示している。ルール１，５及び１
０が第２ギヤ速度クラッチの係合を直ちに開始させ、第
２ギヤ速度クラッチの漸増直前に第１ギヤ速度クラッチ
を解放させる。
【０１０８】ルール１４，１７及び１８がシフトの中断
時の後進クラッチの関連する圧力を維持させ、次いで解
放させ、最後に第２ギヤ速度クラッチが係合されると漸
増を開始させる。
【０１０９】最後に、図１４〜図１６に示す実施例は、
第１速度トランスミッション比から第２速度トランスミ
ッション比への不注意な速度シフトに関係している。図
１４は第１ギヤ速度クラッチ及び前進クラッチが解放さ
れる前にシフトが中断された例を示している。ルール
４，６及び１２が第２ギヤ速度クラッチを直ちに解放さ
せ、ルール１４，１７及び２１が方向クラッチに何らの
作用も及ばさせない。
【０１１０】図１５は第１速度クラッチ及び前進クラッ
チの解放後であるが、前進クラッチの漸増前にシフトが
中断された例を示している。ルール４，７及び１０が第
２ギヤ速度クラッチを直ちに解放させ、第１ギヤ速度ク
ラッチの係合を直ちに開始させる。ルール１４，１７及
び１８が後進クラッチを解放させ、次いで第１ギヤ速度
クラッチが係合されると後進クラッチを再係合させる。
【０１１１】図１６は第２ギヤ速度クラッチの係合後で
あるが、前進クラッチの漸増中にシフトが中断された例
を示している。ルール４，７及び１０が第２ギヤ速度ク
ラッチを直ちに解放させ、第１ギヤ速度クラッチの係合
を直ちに開始させる。
【０１１２】ルール１４，１７及び１８がシフトの中断
時に関連する圧力を後進クラッチに維持させ、次いで解
放させ、最後に第１ギヤ速度クラッチが係合されると漸
増を開始させる。
【０１１３】本発明の他の側面、目的及び利益は、図
面、発明の詳細な説明及び添付請求の範囲を研究するこ
とにより得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トランスミッションを含んだ車両駆動トレーン
の電子制御システムのブロック図である。
【図２】あるタイプのトランスミッションシフトを示す
クラッチコマンドのタイミングチャートである。
【図３】他のタイプのトランスミッションシフトを示す
クラッチコマンドのタイミングチャートである。
【図４】他のタイプのトランスミッションシフトを示す
クラッチコマンドのタイミングチャートである。
【図５】トランスミッションシフトの制御プログラムの
メインループを示すフローチャートである。
【図６】トランスミッションシフトのシフト制御を示す
フローチャートである。
【図７】あるタイプの中断トランスミッションシフトの
クラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図８】他のタイプの中断トランスミッションシフトの
クラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図９】他のタイプの中断トランスミッションシフトの
クラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１０】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１１】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１２】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１３】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１４】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１５】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【図１６】他のタイプの中断トランスミッションシフト
のクラッチ圧力を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０５ エンジン １１０ トルクコンバータ １１５ トランスミッション １４７ 電子制御モジュール １５０ エンジン速度センサ １５５ 入力速度センサ １６０ 中間速度センサ １６５ 出力速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン・エル・スタール アメリカ合衆国、61615イリノイ、ピオー リア、ダブリュー・デトワイラー・ドライ ブ617 (72)発明者 ジェームス・アール・タルボット アメリカ合衆国、61615イリノイ、ピオー リア、ヘイメドウ・レイン5300

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の速度クラッチと、複数の方向クラ
    ッチを含んだパワーシフトトランスミッションの制御方
    法であって、 速度クラッチに関連する複数の中断シフトルールを格納
    し；方向クラッチに関連する複数の中断シフトルールを
    格納し；第１のトランスミッション比から第２のトラン
    スミッション比へのシフトを示す第１信号を生成し；そ
    の後、前記第２のトランスミッション比から第３のトラ
    ンスミッション比へのシフトを示す第２信号を生成し；
    第１及び第２信号を受け取って、第１、第２及び第３の
    トランスミッション比に応じて複数の中断シフトルール
    のうちのどれが速度及び方向クラッチに適用されるかを
    決定し、それに応じてクラッチコマンド信号を生成して
    第３のトランスミッション比にシフトすることを特徴と
    するパワーシフトトランスミッションの制御方法。
  2. 【請求項２】 格納された複数の中断シフトルールは、 第１トランスミッション比に関連した係合終了速度クラ
    ッチと；第２トランスミッション比に関連した前の係合
    開始速度クラッチと；第３トランスミッション比に関連
    した係合開始速度クラッチとを含む速度クラッチの種別
    に関連していることを特徴とする請求項１記載のパワー
    シフトトランスミッションの制御方法。
  3. 【請求項３】 格納された複数の中断シフトルールは、 第１トランスミッション比に関連した係合終了方向クラ
    ッチと；第２トランスミッション比に関連した前の係合
    開始方向クラッチと；第３トランスミッション比に関連
    した係合開始方向クラッチとを含む方向クラッチの種別
    に関連していることを特徴とする請求項２記載のパワー
    シフトトランスミッションの制御方法。
  4. 【請求項４】 速度及び方向クラッチの種別を決定し、
    係合終了クラッチ及び前の係合開始クラッチが解放され
    るタイミングを決定し、係合開始クラッチが係合される
    タイミングを決定するステップを更に含むことを特徴と
    する請求項３記載のパワーシフトトランスミッションの
    制御方法。
JP7249845A 1994-09-29 1995-09-27 パワーシフトトランスミッションの制御方法 Pending JPH08105533A (ja)

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US08/315,056 US5505100A (en) 1994-09-29 1994-09-29 Method of controlling interrupted shifts for a powershift transmission
US08/315056 1994-09-29

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